Snart klar for første etappe til Merkur

Merkur er solsystemets minste og innerste planet. Selv om to romsonder, Mariner 10 og Messenger, har flydd forbi Merkur og undersøkt planeten, har forskerne nesten flere spørsmål enn svar om Merkur.

For eksempel har solsystemets minste planet et svakt magnetfelt, men hvordan har dette oppstått og hvordan samspiller det med den intense strålingen fra sola?

Et tynt gasslag omgir Merkur. Det inneholder blant annet mye natrium og thorium. Hvilke prosesser skaper dette gasslaget?

Kunnskapen fra Merkur vil gi viktige pekepinn på hvordan solsystemet ble til og utviklet seg. Det vil også si noe om hvordan forholdene er på små planeter som går nær stjernen sin i andre solsystemer.

Oppskyting i oktober 2018

Dette er bare noe av det BepiColombo, den europeiske romfartsorganisasjonens Merkur-sonde, skal undersøke.

Men før en romsonde kan skytes opp må den planlegges, bygges, og deretter testes grundig slik at den tåler oppskytingen, ferden gjennom rommet, og forholdene der den skal jobbe.

Derfor har BepiColombo blitt ristet, fryst, varmet opp, utsatt for vakuum, sterke lydbølger, og mer på ESAs tekniske senter i Nederland.

Nå begynner romsonden endelig å bli klar for den siste sjekken og sertifiseringen før den sendes til oppskytingsstedet, den europeiske rombasen Kourou i Fransk Guyana.

Det skal etter planen skje i mars 2018. Så følger en lang oppskytingskampanje der romsonden fylles med drivstoff og gjøres klar for oppskytingen den 5. oktober 2018.

Temperaturer som i en pizzaovn

-Veien hit har vært lang og ikke helt knirkefri, sa Johannes Benkhoff, ESAs prosjektforsker for BepiColombo på en pressekonferanse hos ESA torsdag 6. juli 2017.

Siden BepiColombo skal jobbe i temperaturer lik dem i en pizzaovn, måtte svært mye av teknologien ombord spesiallages.

Mercury Transfer Module med de to banesondene pakket godt sammen på seg underveis til Merkur. Illustrasjon: ESA/ATG medialab

BepiColombo består av to banesonder: Japanske Mercury Magnetospheric Orbiter (til venstre i bildet øverst i artikkelen), som hovedsakelig skal forske på Merkurs magnetfelt og exosfære, og ESAs Mercury Planetary Orbiter (til høyre i bildet øverst i artikkelen), som skal undersøke planetens overflate, indre, sammensetning og geologi.

De to banesondene sitter pakket sammen på Mercury Transfer Module (se bildet i dette avsnittet), som skal ta dem til Merkur.

Alle overflater på de tre romfartøyene er dekket av spesialutviklet maling og materialer som beskytter mot den intense varmen fra sola og Merkur selv. Her har det blitt brukt blant annet karbon, keramiske materialer, og ulike metallblandinger med sølv, gull, og titan.

Noen deler er beskyttet av et tykt varmeskjold. Andre holder varmen ute ved hjelp av 6 centimeter tykke spesiallagete matter. Alt dette skal hjelpe BepiColombo å tåle temperaturer fra minus 170 grader opp til 560 grader Celsius.

Snur solcellepanelene med norsk teknologi

Spesielt var solcellepanelene til de tre romfartøyene en utfordring å lage. De må forsyne romsonden med nok strøm, men ikke bli varmere enn 200 grader Celsius. I tillegg må de takle store mengder ultrafiolett stråling.

For å kunne gjøre det, snur Mercury Transfer Module og Mercury Planetary Orbiter solcellepanelene sine vekk fra sola når de blir for varme. I tillegg vil Mercury Planetary Orbiter og Mercury Magnetospheric Orbiter vende ulike sider til sola mens de går i sine baner.

Merkur sett av Messenger i 2011. De falske fargene viser ulike geologiske forhold på overflaten. Foto: NASA

Også mekanismen som snur solcellepanelene måtte spesiallages for å tåle de ekstreme forholdene ved Merkur. Denne mekanismen ble laget av Kongsberg Space & Surveillance, som har levert liknende teknologi til flere andre romsonder og satellitter.

Den norske bedriften IDEAS har levert en sensor som måler stråling ombord på BepiColombo, og CMR-Prototech i Bergen var med i testfasen av romsondene.

BepiColombo er utstyrt med ionmotor der elektrisitet fra solcellepanelene driver xenongass. Men det er langt til Merkur og romsonden trenger dytt av jordas, Venus og Merkurs gravitasjon.

Dermed vil ferden gjennom solsystemet være nesten 9 milliarder kilometer lang og ta litt over 7 år. BepiColombo vil være fremme ved Merkur 5. desember 2025.