MESSENGER

MESSENGER
COSPAR	2004-030A
Katalogové číslo	28391
Start	3. srpna 2004
Kosmodrom	Cape Canaveral Air Force Station LC-17B
Nosná raketa	Delta 7925H
Stav objektu	aktivní, na misi
Provozovatel	NASA
Výrobce	JHU-APL,USA
Druh	planetární sonda
Hmotnost	1066 kg
Parametry dráhy
Centrální těleso	Slunce
Aktuální pozice	Solar System Simulator

Kompletace sondy ve firmě Astrotech

MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging – anglicky „povrch, kosmické prostředí, geochemie a měření Merkuru“; zároveň messenger – posel) je planetární kosmická sonda NASA k Merkuru, první po 35 letech. Byla vypuštěna v srpnu 2004; po složité trajektorii se dvěma průlety kolem Venuše a třemi kolem Merkuru byla 18. března 2011 úspěšně navedena na jeho oběžnou dráhu, čímž zahajuje plánovaný roční výzkumný program.

Popis sondy

Vědecké vybavení

Sonda nese sedm vědeckých přístrojů:

MDIS (Mercury Dual Imaging System)

Obsahuje dvě CCD kamery, jednu širokoúhlou se zorným polem 10,5° a jednu teleskopickou se zorným polem 1,5°. Širokoúhlá kamera obsahuje 12 filtrů, přes které lze pozorovat povrch Merkuru ve vlnových délkách od 400 po 1 100 nm (viditelná a blízká infračervená oblast). Multispektrální snímky z této kamery pomohou vědcům určit různé druhy hornin na povrchu Merkuru. Teleskopická kamera bude schopna pořizovat detailní černobílé snímky povrchu s maximálním rozlišením 18 m (u Marineru 10 to bylo 100 m).

GRNS (Gamma-Ray and Neutron Spectrometer)

Obsahuje dva spektrometry – gama a neutronový, s jejichž pomocí se budou získávat informace o chemickém složení Merkurovy kůry.

• První spektrometr detekuje gama záření, které vyzařují jádra atomů na povrchu Merkuru při dopadu kosmického záření. Umožňuje zjistit přítomnost vodíku, hořčíku, křemíku, kyslíku, železa, titanu, sodíku a vápníku, dále pak přirozených radioaktivních prvků jako je draslík, thorium a uran.
• Neutronový spektrometr detekuje rychlé, termální a epitermální neutrony, slouží k detekci vodíku a jiných prvků s nízkým protonovým číslem.

XRS (X-Ray Spectrometer)

Rentgenový spektrometr detekuje záření vyvolané dopadem rentgenového záření ze Slunce na povrch Merkuru. Energetický rozsah XRS je 1 – 10 eV a je schopen registrovat přítomnost hořčíku, hliníku, křemíku, síry, vápníku, titanu a železa. Úzké zorné pole (12°) eliminuje možnost ovlivnění detekce rentgenovým zářením hvězdného pozadí.

MAG (MAGnetometer)

Magnetometr bude podrobně zkoumat magnetické pole Merkuru, jeho sílu a rozložení v prostoru jak plošně, tak i výškově. MAG je umístěn na 3,6 m dlouhém ramenu, aby se zabránilo ovlivňování senzoru magnetickým polem sondy. Měření se budou provádět po dobu 50 ms každou sekundu s výrazným nárůstem počtu provedených měření v okrajových oblastech magnetosféry.

MLA (Mercury Laser Altimeter)

Laserový výškoměr bude mapovat povrch Merkuru pomocí infračerveného laseru (pracuje na vlnové délce 1 064 nm) s přesností na 30 cm. Společně s RS (Radio Science) pomůže ke studiu gravitačního pole a jádra planety.

MASCS (Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer)

Obsahuje dva přístroje – spektrometr pracující v ultrafialové a viditelné oblasti (Ultraviolet Visible Specrometer) a spektrograf pro viditelnou a blízkou infračervenou oblast (Visible-Infrared Spectrograph). První z nich bude zkoumat chemické složení a vlastnosti atmosféry s rozlišením 25 km. Druhý bude na povrchu zjišťovat přítomnost minerálů obsahujících železo a titan, a to s rozlišením 3 km.

EPPS (Energetic Particle and Plasma Spectrometer)

Spektrometr EPS (Energetic Particle Spectrometer) poslouží k detekci částic urychlených v Merkurově magnetosféře. Druhý spektrometr FIPS (Fast Imaging Plasma Spectrometer) ke sledování nízkoenergetických částic přicházejících od povrchu a atmosféry, ionizované atomy unášené slunečním větrem apod.

RS (Radio Science)

Tento experiemnt využívá komunikačního systému sondy pro měření její rychlosti a vzdálenosti od Země. Tyto údaje poslouží k měření gravitačního pole a společně s laserovým výškoměrem LSA k určení velikosti a skupenství Merkurova jádra.

Průběh mise

Start rakety Delta 7925H se sondou Messenger

Start sondy MESSENGER proběhl po jednodenním odkladu způsobeném tropickou bouří Alex 3. srpna 2004 v 6:15:56 UT pomocí nosné rakety Delta II 7925H. Příhodná startovací okna se otevírala od 2. do 14. srpna vždy na dobu pouhých 12 sekund. Po bezproblémovém startu proběhla aktivace vědeckých přístrojů a kamer, testy užitečného zatížení a několik motorických manévrů, které navedly sondu na správnou trajektorii.

Průlet kolem Země

Dráha k Merkuru počítala s několika gravitačními manévry u Země, Venuše a Merkuru. První proběhl 2. srpna 2005 u Země a k největšímu přiblížení došlo v 19:13 UT na vzdálenost 2347,5 kilometrů nad středním Mongolskem. Přiblížení k Zemi využili technici na kalibraci přístrojů a testy kamer. Během průletu pořídila širokoúhlá kamera několik stovek fotografií, ze kterých byl později vytvořen film zachycující vzdalující se Zemi. Gravitační působení Země změnilo dráhu sondy tak, že namířila do vnitřních částí sluneční soustavy směrem k Venuši.

Gravitační manévry u Venuše

Trajektorie dráhy sondy

Další dva gravitační manévry proběhly u Venuše. První setkání proběhlo 24. října 2006 s největším přiblížením v 8:34 UT na vzdálenost 2987,3 kilometrů . V době průletu kolem planety nebyla prováděna žádná vědecká měření, protože se v té době nacházela Venuše z pohledu Země za Sluncem a rádiová komunikace mezi sondou a přijímacími stanicemi byla omezená.

Druhý průlet kolem Venuše se uskutečnil 5. června 2007 ve 23:08 UT na minimální vzdálenost 338,2 kilometrů. Tentokrát proběhly vědecké experimenty a pozorování ve spolupráci s evropskou sondou Venus Express. Bylo pořízeno několik set fotografií planety, atmosféru zkoumal spektrometr, laserový výškoměr a další přístroje sondy. Gravitačním manévrem se sonda dostala na správnou dráhu ke svému cíli - k Merkuru.

První průlet kolem Merkuru

První snímek sondy MESSENGER strany Merkuru, která nebyla spatřena sondou Mariner 10, ze vzdálenosti cca 27 000 Km.

První setkání s Merkurem proběhlo 14. ledna 2008 ve vzdálenosti asi 200 kilometrů. Vědecký tým se na průlet pečlivě připravoval, protože podle výsledků měření se budou plánovat další experimenty. Nejdříve začala snímat přibližující se planetu širokoúhlá kamera. Poté se ve vzdálenosti kolem 38 tisíc km do měření zapojil spektrometr MASCS (Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer) ve viditelné a ultrafialové oblasti, který studoval složení povrchu a hledal případnou atmosféru planety.

Druhý průlet kolem Merkuru

Druhý průlet se uskutečnil 6. října 2008, při kterém se sonda přiblížila na vzdálenost 200 km od povrchu. Následovat bude třetí průlet kolem planety (30. září 2009) a ke konečnému navedení na oběžnou dráhu Merkuru dojde 18. března 2011.

Navedení na oběžnou dráhu kolem Merkuru

Dle plánu NASA se sonda dne 18. března 2011 natočila proti směru svého dosavadního letu a na dobu asi 14 minut zapálila trysky svého největšího motoru. Tímto manévrem se její rychlost měla zpomalit o 862 m/s, díky čemuž přešla na oběžnou dráhu kolem Merkuru. Po několika dalších korekcích by se měla tato oběžná dráha upravit na maximálních 200 km od povrchu planety s oběžnou dobou 12 hodin. Messenger se tak stal první umělou družicí této planety.

Externí odkazy

• (česky)Popis sondy a průběhu jejího letu v češtině v encyklopedii SPACE-40
• (česky)Popis sondy a lety v Databázi kosmických sond Antonína Havlíčka
• (anglicky)Oficiální stránky mise