2011. május: Két nap a Merkúron

2004 augusztusában egy Delta II típusú hordozórakétával felbocsátották a
MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging)
amerikai űrszondát. Feladata a Merkúr kémiai összetételének és mágneses terének
vizsgálata, a mag vizsgálata és sarkoknál lévő illékony anyagok kimutatása.

MISSING DST IMAGE!!!!
A MESSENGER szerelés közben

1974-75-ben a Mariner 10 már háromszor is meglátogatta a Merkúrt, ekkor a
bolygó 40-45%-át térképezte fel. Felfedezte, hogy a bolygónak van egy nagyon
vékony héliumlégköre, mágneses mezeje és vasban gazdag magja. A mérések szerint
a felszíni hőmérséklet árnyékban -183 °C, a napos oldalon 187 °C.

Hat és fél éves utazása során a MESSENGER a Föld mellett egyszer (2005.
augusztus 2.), a Vénusz mellett kétszer (2006. október 24. és 2007. június 5.),
a Merkúr mellett háromszor repült el (2008. január 14., 2008. október 6. és
2009. szeptember 29.). Végül 2011. március 18-án egy 15 perces fékezőmanőverrel
az űrszondát Merkúr körüli pályára állították. A bolygó körüli pályára állásig
összesen 2418 nap telt el, az űrszonda eközben kb. 8 milliárd km-t tett meg. A
MESSENGER útja során a Merkúr-körüli pályát több hintamanőver során érte el.

MISSING DST IMAGE!!!!
A MESSENGER a Merkúrnál: fantáziakép

A Merkúr körüli pálya legalacsonyabb pontja 200 km-re, míg a pálya legmagasabb
pontja 15 193 km-re van a bolygófelszín fölött, a pálya inklinációja 82,5°-os,
az űrszonda 12 óra alatt tesz egy kört a bolygó körül. Ahhoz, hogy a pálya
stabil maradjon, öt korrekciós manővert terveznek, ebből az elsőt, a harmadikat
és az ötödiket a pálya legmagasabb pontjánál hajtják végre, hogy tartsák a 200
km-es minimum magasságot. A második és a negyedik manőver során a keringési
periódust megnövelik 12 órára, ezt a legnagyobb közelség idején hajtják végre.
Ezekre a Nap hatásai miatt van szükség, ugyanis a Nap egy kicsit megváltoztatja
a MESSENGER pályájának inklinációját és a keringési periódusát.

MISSING DST IMAGE!!!!
Radarfényes pontok a Merkúron

MISSING DST IMAGE!!!!
A MESSENGER a Merkúrnál: az első elrepülés során készült felvétel

Az űrszonda nem nagyobb egy íróasztalnál, méretei: 1,42 m × 1,85 m × 1,27 m. Napelemei 1,5 m × 1,65 m-esek, ezek
385W és 485W közötti teljesítményt adnak le az űrszondának. Az űrszonda tömege
összesen 1100 kg
volt – ennek mintegy 55%-a üzemanyag. A Merkúrnál a hőmérséklet elérheti a 370
°C-ot is, de a MESSENGER szobahőmérsékleten működik hatékonyan, ennek érdekében
hőpajzsot szereltek a szondára, hogy árnyékolják a nagy forróság elől.

{mosimage}
A Munkácsy-kráter a Merkúron

 A program során a MESSENGER több kérdésre is választ adhat:

1) Miért ilyen sűrű a Merkúr?

A Merkúr sűrűségét vizsgálva a kutatók azt gondolják, hogy a bolygó
vasmagja a bolygó tömegének legalább 60%-át adja, ami kétszer akkora, mint a
Föld magja!

2) Milyen volt a bolygó geológiai múltja?

A Merkúr felszíne erősen kráterezett és ősi,
hasonlóságot mutat a Hold felszínével. A MESSENGER a megközelítések során
múltbeli vulkanikus tevékenységre utaló nyomokat talált a felszínen. A
tektonikus alakzatok egyik kőzetbolygóhoz sem hasonlítanak. Vannak olyan
alakzatok, amelyek több száz kilométer hosszúak és több kilométer magasak.

3) Milyen a Merkúr mágneses tere?

A Merkúrnak van globális dipól mágneses tere van, hasonlóan a Földhöz. A
Föld típusú bolygók közül a Marsnak és a Vénusznak nincs ilyen tere. Ezt talán
az magyarázhatja, hogy a mag külső része folyékony, és ennek a mozgása
generálja a mágneses teret.

4) Milyen szerkezetű a bolygó Magja?

A bolygónak nagy vasmagja és globális mágneses tere van. Földi
megfigyelések szerint a mag egy kis része folyékony. Ha vannak más elemek a magban,
pl. kén, az jelentősen csökkenti a vas olvadáspontját. Vajon csak egy vékony
rétegben, vagy a teljes mag meg van olvadva? A MESSENGER a Merkúr librációjának
megfigyelésével eldöntheti ezt a kérdést.

5) Mik azok a szokatlan anyagok a pólusoknál?

Földi radarmegfigyelések során a bolygó pólusainál világos területeket
találtak. Ezek a kráterek alján helyezkednek el, meglepő hasonlóságot mutatnak
a Mars pólussapkáival és a Jupiter jeges holdjaival, utalva arra, hogy a
kráterek alján vízjég is előfordulhat.

6) Milyen illékony anyagok vannak a bolygón?

A Merkúr körül vékony gázréteg figyelhető meg. Ebben hét elemet mutattak
ki: hidrogént, héliumot, oxigént, nátriumot, káliumot, kalciumot és magnéziumot.
Hosszú távon ez a gázréteg nem marad a bolygó körül, de ezeknek az elemeknek
mindenképpen kell lennie egy forrásnak. A hidrogén és a hélium a napszéllel
érkezik a Merkúrra, a többi elem becsapódásokkal, felszíni kőzetekből kerülhet
a légkörbe.

A
közeljövőben terveznek még egy űrszondát a Merkúrhoz, az európai és japán
együttműködéssel készülő BepiColombo-t. A jelenlegi tervek szerint leghamarabb
2014-ben indulhat útjára, és leghamarabb 2020-ban állhat pályára a Merkúr
körül. A program célja hasonló lesz a MESSENGER-éhez: a sarki kráterekben
vízjég után fog kutatni, emellett megfigyeléseket végez a felszínről különböző
hullámhosszakon, valamint a felszín összetételét és a bolygó mágneses mezejét
fogja vizsgálni.