In der Astronomie-Community dreht sich so viel um die dekadische Umfrage . Teams von Dutzenden von Wissenschaftlern haben Hunderte von Stunden damit verbracht, Vorschläge zu entwickeln, die schließlich versuchen, die Empfehlungen des Umfragegremiums zu beeinflussen, die im folgenden Jahrzehnt Milliarden von Dollar an Forschungsfinanzierungen beeinflussen. Und jetzt ist die beste Zeit, um diese Vorschläge einzureichen. Einer der ehrgeizigsten wird von einem Team unter der Leitung von Forschern des Applied Physics Laboratory der John Hopkins University ( APL ). Ihr Vorschlag – es ist Zeit zu landen Quecksilber .
Dies ist nicht das erste Mal, dass die Idee ausgestrahlt wird, aber neue Technologien machen diese Inkarnation für das nächste Jahrzehnt möglich. Der aktuelle Vorschlag wurde zuerst von APL-Wissenschaftlern an die NASA übermittelt, die eine Missionskonzeptstudie finanzierte, die eine eingehende 82-seitige Überprüfung eines verfügbaren Missionsentwurfs erstellte von der NASA .
Ausführliche Diskussion des Missionskonzepts von Dr. Ernst
Kredit – YouTube-Kanal des Mond- und Planeteninstituts
Es gibt fünf Hauptmissionsziele:
- Sicher landen und Daten auf der Merkuroberfläche sammeln
- Erfahren Sie mehr über die Mineralogie und Chemie von Merkur
- Studieren Sie das Magnetfeld und die innere Struktur des Planeten
- Verstehen Sie, welche Prozesse Merkurs Regolith und Exosphäre beeinflussen
- Schauen Sie sich die Oberfläche aus der Nähe an, um Ground Truth zu erhalten, um die Objektgröße bei Orbitalmessungen zu kalibrieren
Jeder Lander steht bei der Landung vor einer gewaltigen Herausforderung. Derzeit wurden die besten Bilder, die wir vom innersten Planeten haben, von der NASA aufgenommen BOTE Raumsonde, die von 2011 bis 2015 den Merkur umkreiste. Diese Bilder decken jedoch nur minimale Teile der Oberfläche ab und ihre Auflösung ist nicht ideal, um einen bestimmten Landeplatz auszuwählen. Jedes Pixel im Bilder mit höchster Auflösung MESSENGER kehrte bestenfalls mit 2–3 m der Oberfläche des Planeten bedeckt zurück.
Im Bericht enthaltene Grafik des Landers, die potenzielle wissenschaftliche Nutzlasten, technische Anforderungen und Orbitalmechanik zeigt.
Kredit - Ernst et al.
Diese Auflösung ist nicht gut genug, wenn ein 3-Meter-Felsbrocken den Lander beim Abstieg vollständig umstürzen könnte. BepiColombo , eine ESA/JAXA-Mission, die derzeit auf dem Weg zum Merkur ist, sollte in der Lage sein, einige Bilder mit höherer Auflösung aufzunehmen, die bei der Landung helfen könnten. Der Prozess wird jedoch höchstwahrscheinlich immer noch auf ein autonomes Landeprotokoll angewiesen sein.
Vorausgesetzt, der Lander landet auf, muss er schnell an die Arbeit gehen. Die Mission sollte nur während der Nacht des Merkur dauern, die 88 Erdtage lang ist. Der Versuch, einen Lander so zu konstruieren, dass er der vollen Kraft der Sonne während des Merkur-Tages standhält, würde zu viele der Instrumente erfordern, die der Lander zu tragen hofft. In ihrer aktuellen Iteration würde die Mission planen, während der Dämmerung des Planeten aufzusetzen und dann etwa drei Monate lang ununterbrochen zu arbeiten, bevor die Mission im Morgengrauen endet.
Zeitleiste der Missionsziele mit dem Zeitlimit von 88 Tagen auf der Erde.
Kredit - Ernst et al.
In diesen Monaten kann jedoch viel wissenschaftliche Arbeit geleistet werden. Während der Dämmerung wird der Lander einige Panoramaaufnahmen seiner Umgebung machen, um zum ersten Mal einen Kontext zum kleinsten felsigen Planeten zu bieten. Es wird auch mit Lichtern ausgestattet, die es ihm ermöglichen, seine nahe Umgebung sogar in der pechschwarzen Nacht des Merkur zu beleuchten.
Dieses Licht und alle Instrumente an Bord werden von einem Radioisotopen-Thermogenerator gespeist, einer gemeinsamen Stromversorgung für Weltraumlander und Rover. Seine Einführung zeigt einen weiteren wichtigen Aspekt des Missionsdesigns des Landers – es wird bereits entwickelte Technologien nutzen.
UT-Video, in dem einige der interessanten Funktionen von Mercury diskutiert werden.
Die Techniken, die zum Erreichen der wissenschaftlichen Ziele der Mission erforderlich sind, ähneln denen, die bereits auf anderen Planeten verwendet werden. Viele der Technologien, wie Magnetometer und Spektrometer, können aus Designs, die bei anderen Missionen verwendet wurden, wiederverwendet werden. Dies würde die Gesamtkosten der Mission senken, die die Entwicklungsarbeit für ihre wissenschaftlichen Instrumente nicht von Grund auf übernehmen müsste.
Diese wissenschaftliche Instrumentierung wäre immer noch ziemlich beeindruckend. Die vorgeschlagene Instrumentensuite umfasst mehrere Spektrometer, Kameras und Magnetsensoren, die alle in der Merkurnacht funktionieren sollten. Die Missionsdesigner betonen jedoch, dass die genaue Nutzlast immer noch flexibel ist, in der Erwartung, dass bei der zukünftigen Missionsplanung andere Technologien nach Bedarf angepasst werden.
Geh rüber, Pluto… Disney hat bereits Merkur-Dibs, wie auf diesem MESSENGER-Foto zu sehen ist.
Bildnachweis: NASA/JHAPL/Carnegie Institution of Washington
Dr. Carolyn Ernst, PI des Missionskonzepts, ist gespannt, was diese bewährten Instrumente entdecken werden. „Merkur ist der einzige felsige Planet, auf dem wir noch nicht gelandet sind – wir haben die Oberfläche noch nie aus der Nähe gesehen. Wir brauchen Landmessungen, um Merkur besser zu verstehen und unsere eigene Erde in einen Kontext zu setzen“, sagt sie.
Aber der Vergleich von Merkur mit der Erde ist nicht der einzige Grund, dorthin zu gehen. Dr. Nancy Chabot, die stellvertretende PI des Missionskonzepts, weist darauf hin, dass die bisher gesammelten Daten über Merkur begrenzt und schwer zu interpretieren sind. Um es mit ihren Worten auszudrücken: „Es ist aufregend, diese Blackbox auszufüllen“, wobei sich die „Blackbox“ auf eine Abbildung im Bericht bezieht, die ein Bild von der Oberfläche jeder der felsigen Welten im inneren Sonnensystem zeigt, Aber Merkur wird nur als Blackbox angezeigt, da es eine solche Ansicht noch nicht gibt.
Merkur ist eine buchstäbliche Blackbox, da wir noch nicht wissen, wie ihre Oberfläche aussieht.
Kredit - Ernst et al.
Drs. Ernst und Chabot und ihre Kollegen rätseln seit Jahren über die Mysterien um Merkur, waren sie doch maßgeblich an der Planung und Analyse der Daten der MESSENGER-Mission beteiligt. Aber sie betrachten diese erfolgreiche Mission nur als einen ersten Schritt, um diesen einzigartigen Planeten wirklich zu verstehen.
Es gibt noch viel zu tun, bevor ein Lander zu diesem Verständnis beitragen wird. Der Abschlussbericht der Decadal-Umfrage, der eine Priorisierung der Mission nahelegen könnte, liegt in etwas weniger als einem Jahr vor. Das APL-Team ist damit beschäftigt, Missionspläne und Ideen auszuarbeiten, um die Idee eines Mercury-Landers so attraktiv wie möglich zu machen. Trotzdem werden die Merkur-Forscher hoffentlich mehr zu jubeln haben, wenn BepiColombo im Jahr 2025 kurz vor seiner Ankunft auf dem innersten Planeten steht , einige Bilder von der Oberfläche, um Merkurs leere Stelle im Sammelalbum unseres Sonnensystems auszufüllen.
Erfahren Sie mehr:
APL- Merkurlander
Weltraum.com - Was braucht es, um auf Merkur zu landen? Es ist an der Zeit, es herauszufinden, sagen Wissenschaftler
NASA- Konzeptstudie zur Mercury Lander-Mission
UT - Missionen zum Merkur
Leitbild:
Künstlerisches Konzept eines Landers auf Merkur.
Kredit-JHU-APL
