Scientia

Recent o nouă ştire privind sonda spaţială Messenger a făcut înconjurul agenţiilor de presă din întreaga lume, stârnind interesul pasionaţilor de subiecte spaţiale. Ştirea în sine a putut fi citită pe multe surse, însă de cele mai multe ori comentată doar din perspectivă jurnalistică.

Subiectul abordat în acest articol, ca şi altele prezentate în trecut de către SpaceAlliance.ro, se doreşte a fi o analiză mai complexă a misiunii Messenger, a obstacolelor care intervin pentru realizarea unei călătorii interplanetare şi a soluţiilor pe care inginerii le-au găsit pentru a face totuşi posibilă explorarea planetei Mercur.

Vom încerca aşadar să realizăm un comentariu profesionist şi o părere obiectivă asupra lucrurilor - în măsura în care acest lucru este posibil de realizat printr-un singur articol.

Lansare

Sonda Messenger a fost lansată pe 3 august 2004, ora 06 :15 UTC, la bordul unei rachete Delta 2 de la complexul 17B al bazei spaţiale din Cape Canaveral.
Racheta Delta 2 fabricată iniţial de McDonell Douglas, a fost transferată ulterior către Boeing Integrated Defense Systems şi este operată în prezent de ULA (United Launch Alliance).

Pentru lansarea lui Messenger a fost folosită configuraţia 7925H aceeaşi pe care NASA a mai folosit-o şi cu prilejul altor lansări interplanetare, respectiv misiunile Mars Opportunity Rover (data de lansare 8 iulie 2003) şi Dawn (data de lansare 27 septembrie 2007).

Alte versiuni (7425 sau 7925) au deservit cu succes misiunile agenţiei americane spre planeta roşie : Mars Global Surveyor (1996), Mars Pathfinder (1996), Mars Climate Orbiter (1998), Mars Polar Lander (1999), Mars Odyssey (2001) şi Mars Phoenix Lander (2007).

În această configuraţie racheta dispune de un aport de tracţiune suplimentar venit de la sistemul celor 9 ‘boostere’ de tip GEM-46 ataşat treptei întâi.

Racheta, cu o înălţime de 39 de metri, un diametru de 2.4 metri şi o greutate de 231 tone are trei trepte : un motor RS-27A dezvoltând 1054kN în prima treaptă, un motor AJ-10-118K-ITIP dezvoltând 46.3kN în treaptă a doua şi un motor PAM-D/Star-48B dezvoltând 66kN pentru treaptă a treia.

Trebuie spus că racheta Delta 2 a fost extrem de activă nu numai în lansările ştiinţifice ci şi în serviciul US Air Force unde a reuşit să bifeze o activitate de 20 de ani. În 2009 ea a fost pensionata, ultimul satelit transportat pe orbita fiind GPS 2R-21.

Zborul inaugural al rachetei Delta 2 a avut loc pe 14 februarie 1989 de asemenea de la baza Cape Canaveral complexul 17A atunci când încărcătura a fost tot un satelit GPS- Navstar 2A (indicativ GPS 14) şi când s-a zburat în configuraţie tip 6925.

În lunga sa perioadă de operare racheta a reuşit 148 de lansări dintre care 49 dedicate sistemului GPS şi 55 sistemului Iridium. Cu atât mai remarcabil cu cât în întreaga sa istorie nu a înregistrat decât un eşec total (GPS 2R-1 în ianuarie 1997) şi unul parţial (Koreasat-1 în august 1995), deci o fiabilitate impresionantă pentru acest domeniu. Un total de 108 zboruri au fost efectuate de la complexul Cape Canaveral cu un cost estimat de aproximativ 36 milioane de dolari pe lansare.

Deşi pensionată din activitate de armata americană, rachetă va continua să zboare totuşi şi în 2011 (în cadrul unor misiuni pentru NASA sau pentru operatori comerciali) în total 3 zboruri fiind programate, cu 5 sateliţi incluşi în program : Aquarius (SAC-D) (data de lansare 09 iunie), GRAIL A/B (data de lansare 08 septembrie şi NPP/Lightsail 1 (data de lansare 25 octombrie).


Motivaţia misiunii

Messenger sau ‘MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging’ trebuia să fie a doua sondă care să ajungă în apropierea lui Mercur (după Mariner 10 în 1975) şi prima care să orbiteze planeta.

Mariner 10, lansată de NASA pe 3 noiembrie 1973 a fost prima sondă care a folosit tehnica gravitaţii asistate. Această manevră constă în folosirea, în cadrul unor misiuni interplanetare (unde distanţele ce trebuie parcurse sunt uriaşe şi posibilitatea unei injecţii orbitale directe este limitată de puterea lansatoarelor actuale) a forţei de atracţie exercitate de planetele sistemului solar asupra oricărui corp care trece prin apropierea lor.
Astfel, printr-o atentă selectare a orbitei se poate obţine o accelerare naturală a vitezei orbitale a unui satelit şi mai apoi o simplă corecţie a unghiului orbitei (cu ajutorul motoarelor de bord) poate schimba traiectoria pe direcţia dorită.

Folosind această tehnică Mariner 10 a reuşit să treacă de 3 ori în apropierea lui Mercur : prima dată pe 29 martie 1974 (cea mai mică distanţă înregistrată fiind atunci de 703 km), apoi pe 21 septembrie 1974 (la o distanţă de 48069 km) şi în sfârşit pe 16 martie 1975 (la o distanţă de 327 km). Suficient totuşi pentru a realiza mai mult de 2800 de fotografii şi de a cartografia aproximativ 45% din suprafaţa planetei.

De atunci însă, au trebuit să mai treacă 30 de ani pentru că o nouă misiune să fie pregătită pentru explorarea lui Mercur.

În sumar, cu ajutorul sondei Messenger, oamenii de ştiinţă şi-au propus :
- să determine cu precizie compoziţia suprafeţei planetei Mercur
- să măsoare şi să realizeze o hartă a câmpului magnetic local
- să investigheze trecutul geologic
- să încerce să înţeleagă cauzele reflexiei radar ce se produce în apropierea polilor şi posibilă prezenţa a apei în stare solidă în ciuda apropierii de Soare
- să măsoare fenomenul de libraţie al lui Mercur şi indirect să determine prezenţa unui miez lichid în interiorul planetei
- să studieze atmosfera şi să caute prezenţa apei sau a altor substanţe volatile în apropierea polilor care ar avea o influenţă directă în stabilirea acestui mediu rarefiat.

Sonda Messenger - ţinta Mercur (2)

Articolul original: De la Pamant la Mercur- sonda spatiala Messenger scrie istorie