I maggiori elementi della sonda europea per l’esplorazione di Mercurio, BepiColombo, costruita dalla capo commessa Airbus Defence and Space (ex Astrium), stanno terminando i test funzionali nella “clean room” di Thales Alenia Space a Torino. Saranno presto spediti al laboratorio ESTEC (European Space Research and Technology Center) di Noordwijk (Paesi Bassi), dove avrà inizio la campagna di test ambientali in preparazione del lancio.
BepiColombo è un progetto frutto di una collaborazione tra Europa (Agenzia Spaziale Europea ESA) e Giappone (Agenzia Spaziale Giapponese JAXA). La missione, una delle più ambiziose tra quelle programmate dall'ESA, si pone come obiettivo lo studio dettagliato del pianeta Mercurio e dell'ambiente che lo circonda. Il lancio è attualmente previsto a metà del 2016 da Kourou (Guyana Francese), con un vettore Ariane 5 ECA.
Thales Alenia Space Italia è parte del “Core Team” e coordina un gruppo di oltre 35 aziende europee nell’ambito del proprio “work package”. In particolare, TAS Italia è responsabile del progetto e della realizzazione dei sistemi di telecomunicazione, controllo termico, distribuzione potenza elettrica, dell’integrazione e delle prove del satellite completo, nonché dell’esecuzione della campagna di lancio.
L’azienda, inoltre, sviluppa direttamente il trasponditore in banda X e Ka, il computer di bordo, la memoria di massa e l'antenna ad alto guadagno, una parabola di 1,1 m di diametro che servirà per comunicare con la Terra ed eseguire l’esperimento di radio scienza previsto durante la missione. Si tratta di una evoluzione dell’antenna realizzata per la nota missione Cassini-Huygens per l’esplorazione di Saturno.
Anche l'Agenzia Spaziale Italiana, insieme alla comunità scientifica nazionale, contribuisce in maniera rilevante alla missione con la realizzazione di ben 4 degli 11 esperimenti previsti. In particolare, si tratta dell’esperimento “SIMBIO-SYS”, un sistema integrato di osservazione e caratterizzazione della superficie del pianeta, dell'ISA, l’accelerometro ad alta sensibilità, dell'esperimento di radio scienza MORE, basato sul trasponditore di bordo in banda Ka (KaT), e del SERENA, per lo studio dell'ambiente particellare mediante due analizzatori di particelle neutre e due spettrometri di ioni.
La sonda BepiColombo è composta da tre moduli interconnessi tra loro nelle fasi di lancio ed avvicinamento al pianeta Mercurio: il MTM (Mercury Transfer Module) che fornirà la spinta necessaria con propulsione elettrica, il satellite MPO (Mercury Planetary Orbiter) che orbiterà intorno a Mercurio con a bordo gli strumenti di osservazione europei, ed il satellite MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter), sviluppato dalla agenzia spaziale giapponese JAXA, per l’osservazione della magnetosfera di Mercurio. I satelliti MPO e MMO si separeranno poco prima di inserirsi in due orbite diverse, ottimali per le rispettive missioni.
Una delle caratteristiche particolari di BepiColombo è la capacità di operare a temperature eccezionalmente alte per una sonda spaziale. La distanza di Mercurio dal sole è poco meno di 1/3 di quella della Terra e si stima che la radiazione solare in orbita intorno a Mercurio sia 10 volte più intensa di quella sopportata da un satellite geostazionario. Per arrivare in orbita intorno a Mercurio, la sonda - nella parte esposta al sole - sopporterà temperature intorno ai 300°, con dei picchi di 400° ed oltre sul riflettore dell’antenna. All’interno della sonda, grazie ad innovativi sistemi di schermatura termica, gli strumenti potranno operare a temperature molto più favorevoli, varianti tra 0 e 40 gradi. E’ stato necessario sviluppare materiali e dispositivi specifici per tutti gli elementi esposti direttamente al sole, quali le coperte termiche, le antenne, i pannelli solari ed i relativi meccanismi di puntamento.
I precedenti dell’esplorazione ravvicinata di Mercurio comprendono solo altre due missioni. Il Mariner 10 della NASA che sorvolò il pianeta nel marzo 1974 e la sonda Messenger della NASA, entrata in orbita attorno al pianeta nel marzo 2011. La missione BepiColombo dell’ESA sarà la terza ad esplorare Mercurio.
Il nome della missione intende onorare il fisico italiano Giuseppe “Bepi” Colombo (Padova 1920 - ivi 1984). Professore di meccanica razionale presso varie università italiane, fu anche ricercatore associato presso diversi enti stranieri, inclusa la NASA. Svolse importanti ricerche riguardanti l'astronomia, l'astrofisica e la meccanica del volo spaziale. Negli anni ’60 lavorò allo Smithsonian Astrophysical Observatory di Boston, uno dei centri di ricerca sullo spazio collegato alla NASA. Tra l’altro, Colombo suggerì anche la rotta migliore per il Mariner 10, utilizzando per la prima volta la gravità dei pianeti per modificare più volte la traiettoria, prima verso Venere e poi verso Mercurio, consentendo anche alla sonda di ritornare successivamente vicino a Mercurio, per una seconda ricognizione. Inoltre Colombo, in collaborazione con un altro italiano, Mario Grossi, teorizzò l’impiego dei satelliti a filo. Questo intuizione si concretizzò, anni dopo, con il primo satellite “al guinzaglio”, sviluppato dall’ASI e costruito dall’Alenia Spazio a Torino. Nel 1992, il Tethered Satellite System 1 (TSS-1) fu rilasciato dal vano di carico dello Space Shuttle Atlantis durante la missione STS-46. Il professor Colombo è considerato uno dei maggiori pionieri italiani dell’esplorazione spaziale.
(Da un comunicato stampa Thales Alenia Space, Torino - 4 luglio 2014)
|
Major elements of the European spacecraft BepiColombo, built by Airbus Defence and Space (former Astrium) as prime contractor, are undergoing final functional tests at the Thales Alenia Space plant in Turin, Italy. They will then be shipped to ESA's European Space Research and Technology Center in Noordwijk, the Netherlands, to start environmental tests.
BepiColombo is a joint mission between the European Space Agency (ESA) and the Japanese Aerospace Exploration Agency, JAXA. The primary goal of this ambitious mission is a detailed study of the planet Mercury and its environment. The launch is scheduled for mid-2016 from the in Kourou Space Center, in French Guyana, using an Ariane 5 ECA launch vehicle.
Thales Alenia Space Italia is part of the Core Team, and coordinates 35 European companies on the work package under its responsibility. In particular, TAS Italia is in charge of the telecommunications, thermal control and electric power distribution systems, along with integration and testing of the satellite and support services for the launch campaign.
Thales Alenia Space is supplying the X- and Ka-band transponders, onboard computer, mass memory and the high-gain antenna, a 1.1-meter dish used for satellite-ground communications, as well as for the mission's radio science experiment. This antenna is derived from the antenna developed for the highly successful Cassini-Huygens mission to Saturn.
ASI, the Italian space agency, and the Italian scientific community are also making a significant contribution to the mission, with responsibility for four out of the 11 planned experiments: SIMBIO-SYS, an integrated system of cameras for the observation and characterization of the planet’s surface; the ISA ultra-sensitive accelerometer; the MORE radio science experiment, using the satellite's Ka-band transponder; and SERENA, an experiment that will study the particle environment using two neutral particle analyzers and two ion spectrometers.
BepiColombo is actually a composite spacecraft that comprises three modules: the il MTM (Mercury Transfer Module), which will propel the spacecraft to Mercury using electric propulsion, the MPO (Mercury Planetary Orbiter), carrying the European observation instruments, and the Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO), developed by the Japanese space agency JAXA to observe the planet's magnetosphere. The MPO and MMO satellites will separate just before entering different orbits around the planet, optimized for the respective missions.
One distinctive feature of the BepiColombo mission is the development of special high-temperature technologies. Mercury is only one-third of the distance to the Sun, compared with the Earth, and the solar radiation in orbit around Mercury is estimated at ten times more intense than near Earth. The space probe will have to withstand temperatures greater than 300°C during its approach to Mercury, with local excursions on the antenna reflector of up to 400°C or more, while the spacecraft's instruments will have to work at temperatures ranging from 0° to 40°. It was therefore necessary to develop special materials and devices for all exposed elements, including thermal blankets, antennas, solar cells and pointing mechanisms.
The two previous missions to Mercury include the NASA Mariner 10 probe which did a fly-by the planet in March 1974 and the NASA Messenger probe, in orbit around Mercury since March 2011. ESA‘s BepiColombo will be the third mission to Mercury.
The mission is named in honour of the Italian physicist Giuseppe “Bepi” Colombo, (Padua 1920 - 1984). He taught Rational Mechanics at various Italian Universities and was also a research associate at a number of foreign institutions including NASA. He was involved in important research ranging from astronomy, to astrophysics and space flight mechanics. In the ‘Sixties, he was active at the Smithsonian Astrophysical Observatory of Boston, one of the major space research institutions working with NASA. Colombo also suggested the optimum route for Mariner 10, using gravity-assist to change the probe’s flight path several times, first to Venus and then to Mercury before returning to Mercury for a second fly-past. In collaboration with Mario Grossi, Colombo also formulated a theory to employ tethered satellites. Years later, this intuition became reality with the first tethered satellite, developed by ASI and built by Alenia Spazio in Turin. In 1992, the Tethered Satellite System 1 (TSS-1) was released from the cargo bay of the Space Shuttle Atlantis, during mission STS-46. Professor Colombo is considered one of the Italian pioneers of space exploration.
(From a press release by Thales Alenia Space, Rome, Italy – July 4, 2014)
|
