BepiColombo går in i avgörande fas vid Merkurius

Efter nära åtta år i rymden närmar sig den europeisk-japanska farkosten BepiColombo den mest kritiska delen av resan till Merkurius. ESA:s uppdaterade plan innebär att sonderna MPO och Mio ska fångas in tillsammans i en polär omloppsbana runt planeten den 21 november 2026. De ska därefter separeras den 9–10 december. Den 16 december ska i stället Mio:s solskydd MOSIF frigöras från MPO.

Farkosten sköts upp från ESA:s uppskjutningsplats i Franska Guyana natten mot den 20 oktober 2018. Under resan har BepiColombo passerat jorden en gång och Venus två gånger. Den första av sex förbiflygningar av Merkurius genomfördes den 1 oktober 2021. Den 15 juni 2026 klockan 15.24 CEST avslutades den sista aktiva perioden med sol-elektrisk framdrivning, enligt ESA. Sedan dess färdas farkosten ballistiskt inför ankomsten till Merkurius.

Vägen fram till den nya ankomstplanen har inte varit problemfri. En teknisk utredning visade att oväntade elektriska strömmar mellan transportmodulens solpanel och kraftdistributionsenhet gjorde att de elektriska motorerna inte kunde leverera den effekt som krävdes för den ursprungliga ankomsten i december 2025. ESA tog därför fram en ny färdbana som flyttade infångningen vid Merkurius till november 2026.

Flygchefen Ignacio Tanco, som leder ESA:s uppdrag till det inre solsystemet, beskriver separationerna och den fortsatta driften som en betydande teknisk utmaning jämförbar med att skjuta upp en ny rymdfarkost, men denna gång i närheten av en annan planet. Han har också pekat ut solpanelerna som en särskilt känslig del av uppdraget. Panelerna måste riktas så att de ger tillräckligt med elektricitet utan att samtidigt utsättas för för hög temperatur.

Förhållandena kring Merkurius ställer stora krav på systemen. Santa Martinez, uppdragsansvarig, anger temperaturväxlingarna och strålningen från solen som två centrala problem. Temperaturen kan variera mellan omkring minus 180 och 450 grader Celsius, samtidigt som solstrålningen kan vara upp till tio gånger starkare än vid jorden. Strömförsörjning, värmeskydd och styrsystem har inte kunnat provas under exakt de förhållanden som väntar vid planeten. Martinez uppger därför att uppdragsteamet räknar med att avvikelser kan uppstå och har förberett sig för att hantera oväntade situationer.

BepiColombo består av ESA:s Mercury Planetary Orbiter, MPO, och den japanska rymdorganisationen JAXA:s sond Mio. MPO ska undersöka själva planeten medan Mio ska studera rymdmiljön och Merkurius magnetfält. JAXA uppger att Mio bland annat har instrument för att mäta plasmapartiklar, magnetfält, plasmavågor och elektriska fält. Ombord finns även en natrium-spektrometer och en detektor för stoft i solsystemets innersta delar.

Namnet Mio valdes genom en offentlig namntävling, enligt JAXA. Det kommer från ett japanskt ord för en vattenväg eller farled och anknyter till traditionella sjömärken som visar en säker passage. ESA:s MPO har elva vetenskapliga experiment. Italienska rymdmyndigheten ASI uppger att fyra av dem, SIMBIO-SYS, ISA, MORE och SERENA, leds av italienska huvudansvariga forskare. SIMBIO-SYS ska bland annat kartlägga och analysera Merkurius yta, medan MORE ska användas för radiovetenskapliga mätningar.

Forskarna hoppas bland annat få bättre svar på frågor om Merkurius inre struktur. Edoardo Del Vecchio, Sophia Zomerdijk-Russell och Salvatore Buoninfante har beskrivit planetens ovanligt stora metalliska kärna och förekomsten av flyktiga ämnen på ytan som centrala forskningsområden för BepiColombo. Genom att kombinera bland annat mätningar av gravitation och rotation ska sonderna kunna ge mer information om kärnans storlek, tillstånd och sammansättning.

En annan fråga gäller de fördjupningar på ytan som brukar kallas hollows. Forskningschefen Geraint Jones beskriver dem som områden där ytan ser ut att ha försvunnit och där flyktiga ämnen kan spela en roll. NASA:s tidigare MESSENGER-uppdrag upptäckte tusentals sådana formationer. De varierar från omkring 18 meter till 1,6 kilometer i storlek och kan på vissa platser vara omkring 37 meter djupa. Den exakta mekanismen bakom bildningen är fortfarande inte fastställd.

Vid Merkurius poler finns ytterligare ett forskningsområde. Geraint Jones har pekat på kratrar vars bottnar aldrig träffas av solljus. MESSENGER bekräftade senare att avlagringarna i permanent skuggade områden vid polerna till övervägande del består av vattenis, enligt NASA. Samma uppdrag visade också att Merkurius magnetfält är förskjutet norrut från planetens centrum.

ESA:s plan är att MPO ska nå sin slutliga vetenskapliga bana den 10 mars 2027. Den polära omloppsbanan ska ligga ungefär 480 till 1 500 kilometer över Merkurius yta och ett varv ska ta omkring 2,3 timmar. Den ordinarie forskningsfasen ska enligt den uppdaterade tidsplanen börja den 6 april 2027. Grunduppdraget är planerat att pågå i ett år och kan förlängas till december 2029. Kostnaden för BepiColombo beräknas till 1,7 miljarder euro.

Merkurius är solsystemets minsta planet och den som ligger närmast solen, på ett avstånd av omkring 60 miljoner kilometer. Ett varv runt solen tar 88 jorddygn, medan ett varv kring den egna axeln tar cirka 59 jorddygn. Planeten beskrevs redan på de omkring 3 000 år gamla babyloniska lertavlorna Mul apin och har fått sitt moderna namn efter den romerske guden Mercurius.

Före BepiColombo har Merkurius undersökts av de amerikanska sonderna Mariner 10 på 1970-talet och MESSENGER, som gick i omloppsbana runt planeten mellan 2011 och 2015. BepiColombo har genomfört flera förbiflygningar av planeten inför huvuduppdraget och ska nu gå vidare till de långvariga mätningar som varit målet med resan sedan uppskjutningen 2018.