BepiColombo skiller lag med drivstoffmodulen: Nå begynner den krevende Merkur-ankomsten

1. september 2026 skal BepiColombos Mercury Transfer Module (MTM) kobles fra resten av romsonden. Det er et tydelig vendepunkt: Modulen som har levert strøm og elektrisk fremdrift gjennom åtte år i det indre solsystemet, har gjort jobben sin. Nå må ESAs Mercury Planetary Orbiter (MPO) og JAXAs Mio-sonde gjennomføre den mest presise delen av oppdraget – å komme inn i bane rundt Merkur. 56

Det er likevel viktig å skille mellom modulseparasjonen og selve baneinnsettingen. BepiColombo går ikke inn i Merkur-bane 3. september. Den avgjørende innsettingen er planlagt til 21. november, og etter dette følger flere separasjoner og banemanøvre før de ordinære vitenskapelige observasjonene kan begynne i april 2027. 57

Hvorfor tar reisen til Merkur åtte år?

BepiColombo ble skutt opp 20. oktober 2018. I stedet for å fly direkte til Merkur har oppdraget fulgt en nøye planlagt rute med én forbiflyvning av Jorden, to av Venus og seks av Merkur. 1210

Den langsomme ruten skyldes Solens tyngdekraft. Når et romfartøy beveger seg innover mot Solen, øker farten. Det er derfor ikke nok å «sikte» mot Merkur – fartøyet må også kvitte seg med mye energi og tilpasse hastigheten til planetens bane for å kunne bli fanget av Merkurs gravitasjon. 41013

Gravitasjonsslyngningene har bidratt til å bremse og forme banen, mens MTMs elektriske fremdrift har gitt en svak, men langvarig skyvekraft. Metoden tar tid, men krever langt mindre drivstoff enn en rute basert på kraftige, kortvarige rakettmotorer. ESA har beskrevet ferden som tusenvis av timer med krevende drift av solcelleelektrisk fremdrift. 15

En fremdriftsfeil endret planen

I april 2024 oppsto et strømrelatert problem som gjorde at BepiColombos elektriske motorer ikke kunne kjøre med full effekt. Oppdragsteamene tilpasset banen og operasjonene, i stedet for å avslutte oppdraget. 11

Det siste lange skyveforløpet med solcelleelektrisk fremdrift ble avsluttet klokken 15.24 CEST 15. juni 2026. Dermed tok den lange cruise-fasen slutt, og ankomstkampanjen ved Merkur kunne begynne. 6

Etter at MTM er koblet fra, skal MPOs kjemiske fremdriftssystem støtte manøvrene inn mot bane. Romfartøyene må fortsatt gjennomføre en tett koordinert rekke av motorfyringer og separasjoner i det krevende miljøet nær Merkur. 5

Hva skjer 3. september?

MTM skal løsne fra konstruksjonen som består av MPO, Mio og Mios solskjerm. Modulen har da fullført oppgaven den ble bygget for: å gi strøm og elektrisk skyvekraft på ferden fra Jorden til Merkur. 5

Separasjonen er viktig fordi den etterlater de to vitenskapelige sondene i konfigurasjonen de trenger for ankomsten. Derfra begynner en sekvens der hver del må frigjøres eller flyttes på riktig tidspunkt. ESA planla en direktesending fra klokken 13.45 CEST, slik at publikum kan følge det første store steget i oppdragets mest krevende fase.

Direktesendingen gjør ikke selve manøveren sikrere, og den produserer heller ikke vitenskapelige data. Betydningen er først og fremst formidlingsmessig: Den synliggjør en avgjørende og i praksis irreversibel ingeniørmessig milepæl etter mange år med rutinepreget ferd gjennom rommet.

Tidslinjen videre

Den planlagte ankomstsekvensen ser slik ut:

• 3. september 2026: Mercury Transfer Module kobles fra MPO–Mio–solskjerm-konstruksjonen. Dette markerer starten på Merkur-ankomstfasen. 5
• 21. november 2026: MPO og Mio, fortsatt koblet sammen, begynner innsettingen i Merkur-bane. ESA beskriver en kampanje med 16 kjemiske motorfyringer som fortsetter frem til mars 2027. 5
• 9. desember 2026: Mio kobles fra MPO og begynner å bevege seg mot sin egen svært elliptiske bane, der den skal undersøke Merkurs magnetiske miljø. 5
• Desember 2026: Mios solskjerm, kalt MOSIF, kastes ut etter å ha beskyttet sonden under ferden og ankomsten.
• Mars 2027: MPO skal etter planen nå sin vitenskapelige bane etter de siste manøvrene som former og senker banen.
• April 2027: De to sondene skal etter planen starte samordnede, ordinære vitenskapelige operasjoner. 7

Hvert punkt avhenger av det forrige. En for tidlig separasjon av MTM, feil baneinnsetting eller frigjøring av Mio på feil sted i banen kan svekke muligheten for at sondene når sine spesialiserte vitenskapelige baner.

Derfor er det nye silisiumfunnet interessant

Nye laboratorieforsøk og analyser av observasjonsdata anslår at silisiumdioksid kan utgjøre rundt 37 prosent av Merkurs overflate målt i masse – opptil 25 prosent mindre enn tidligere beregninger tydet på.

Mengden silisiumdioksid er interessant fordi den kan gi ledetråder om hvordan Merkurs skorpe ble dannet. En lavere andel kan passe med vulkanske bergarter som ble til gjennom en større grad av delvis oppsmelting i mantelen. Tolkningen som nå diskuteres, er at noe av materialet på Merkur kan ha kommet fra smelter som oppsto dypere og ved høyere temperatur enn man tidligere har antatt.

Funnet er imidlertid en tolkning, ikke en komplett modell av Merkurs indre. Sammensetningen kan variere mellom ulike områder, og målinger gjort fra Jorden har begrensninger. Det sentrale spørsmålet for BepiColombo blir derfor om det lave silisiumdioksidinnholdet gjelder hele Merkur, eller om det gjenspeiler bestemte terrengtyper og usikkerhet i tidligere målinger.

Slik kan BepiColombo teste teorien

MPO og Mio skal undersøke ulike deler av problemet. Instrumentene på MPO er utviklet for å studere Merkurs overflatesammensetning, geologi, indre struktur og topografi. Observasjonene kan koble grunnstoffer til vulkanske sletter, tykkelsen på skorpen, variasjoner i gravitasjonsfeltet og planetens geologiske historie.

Mio skal i hovedsak undersøke Merkurs magnetfelt og miljøet rundt planeten. Målingene kan gi viktig kontekst om magnetosfæren, plasmaet og eksosfæren mens MPO undersøker overflaten og planetens indre. 5

Til sammen kan sondene enten styrke eller komplisere forklaringen om dypere oppsmelting. De kan vise at det lave silisiumdioksidinnholdet er utbredt, avdekke regionale kjemiske forskjeller eller vise at noe av det tilsynelatende underskuddet skyldes begrensningene ved tidligere observasjoner. Uansett vil oppdraget flytte forskningen fra indirekte anslag mot mer direkte og globale målinger.

Fra transport til presisjonsarbeid

Det er lett å oppfatte MTM-separasjonen som en rutinemessig oppdeling av et romfartøy. En bedre beskrivelse er at oppdraget går fra transportmodus til presisjonsoperasjoner rundt en planet.

I åtte år har hovedmålet vært å levere den samlede sonden til Merkur gjennom en ekstremt energieffektiv rute. Fra september skifter prioriteten. Nå må oppdraget gjennomføre baneinnsetting, skille de to vitenskapelige sondene, kvitte seg med beskyttende utstyr og etablere de bestemte banene som trengs for langsiktige observasjoner.

Hvis sekvensen lykkes, kan BepiColombo gi et langt mer komplett bilde av Merkurs overflate, indre, magnetfelt og geologiske fortid. Separasjonen 3. september er det første synlige tegnet på at oppdraget har nådd den siste – og mest krevende – etappen.