Εκτοξεύεται το Messenger για την εξερεύνηση του Ερμή

Από το NewScientist, 16 Ιουλίου 2004

Η πρώτη αποστολή μετά από τριάντα χρόνια, περίπου, στον μικροσκοπικό, πυκνό και καυτό - λόγω ήλιου - πλανήτη θα ξεκινήσει στις 2 Αυγούστου. Το διαστημικό σκάφος Messenger (Αγγελιοφόρος) της NASA θα ερευνήσει την ειδική του γεωλογία, το μαγνητικό του πεδίο και τη χημεία της επιφάνειας του πιο εσωτερικού πλανήτη του ηλιακού συστήματος, ενώ συγχρόνως θα αναζητήσει νερό σε μονίμως σκοτεινούς κρατήρες.

Το σκάφος, βάρους 500 kg, θα κάνει μια μακρά και περίεργη διαδρομή προς στον πλανήτη ώστε να γλιτώσει αρκετά καύσιμα. Θα χρειαστεί να πάρει έξι φορές μια βαρυτική 'ώθηση', προκειμένου να επιταχυνθεί από το βαρυτικό τους πεδίο, όταν πλησιάσει κοντά την Γη, την Αφροδίτη και τον Ερμή, και έτσι θα φτάσει χωρίς πολλά καύσιμα στον Ερμή το 2011, μετά από ταξίδι επτά χρόνων.

Κατά τη διάρκεια της μονοετούς αποστολής του (2011-2012), το σκάφος - πλάτους μόνο 120 εκατοστών - θα περιστρέφεται γύρω από τον Ερμή μια φορά κάθε 12 ώρες, χρησιμοποιώντας επτά επιστημονικά όργανα για να διερευνήσει τον πλανήτη λεπτομερώς.

"Η κατανόηση του Ερμή είναι ουσιαστική για την κατανόηση των βραχωδών πλανητών σαν τη Γη", λέει ο Orlando Figueroa, διευθυντής του τμήματος εξερεύνησης ηλιακών συστημάτων της NASA.

Ο Sean Solomon, ένας αστρονόμος στο Ίδρυμα Carnegie στην Ουάσιγκτον και κύριος ερευνητής της αποστολής, συμφωνεί. Αυτοί οι πλανήτες - Ερμής, Αφροδίτη, Γη, και Άρης - όλοι τους έχουν πυρήνες πλούσιους σε σίδηρο κάτω από τους βραχώδεις μανδύες και σχηματίστηκαν από την ίδια περιοχή του αερίου και της σκόνης γύρω από τον ήλιο. "Είναι όλοι τους φορείς απορριμμάτων, αλλά τελικά συμπεριφέρονται πολύ διαφορετικά", ανακοίνωσε ο Solomon.

Γιγαντιαίες συγκρούσεις

Ο Ερμής έχει την υψηλότερη πυκνότητα από όλους τους πλανήτες, με τα δύο τρίτα της μάζας του πλανήτη να είναι ο βαρύς μεταλλικός πυρήνας του.

Τρεις θεωρίες υπάρχουν για να εξηγήσουν αυτό το φαινόμενο. Τα πυκνά σωματίδια μπορεί να είχαν παρασυρθεί πιο κοντά στον ήλιο πριν σχηματιστεί ο πλανήτης. Ή ο ήλιος μπορεί να έχει ατμοποιήσει μέρος του βραχώδους εξωτερικού τμήματος του πλανήτη, στην πρώτη φάση της ζωής του. Ή, ίσως, γιγαντιαίες συγκρούσεις εκτόξευσαν μακριά τα εξωτερικά στρώματα του πλανήτη.

Κάθε σενάριο θα είχε αφήσει πίσω έναν μοναδικό συνδυασμό επιφανειακών βράχων.

"Ελπίζουμε να διακρίνουμε ποια είναι η σωστή θεωρία με την χημική τηλεπισκόπηση", εξηγεί ο Solomon.

Το μαγνητικό πεδίο του Ερμή θα είναι ένας άλλος στόχος για μελέτη. Το διαστημικό σκάφος Mariner 10, που χαρτογράφησε το 45 τοις εκατό της επιφάνειας του πλανήτη κατά τη διάρκεια τριών πτήσεων - το 1974 και το 1975 - και ανακάλυψε ένα δυναμικό σφαιρικό μαγνητικό πεδίο στον Ερμή - ο μόνος βραχώδης πλανήτης εκτός από τη Γη που έχει τέτοιο πεδίο.

Το γήινο μαγνητικό πεδίο παράγεται πιθανά από τη μετακίνηση του υγρού μετάλλου γύρω από τον στερεό πυρήνα σιδήρου του πλανήτη. Αλλά το πεδίο του Ερμή μπερδεύει τους επιστήμονες. Είναι ελαφρώς μόνο μόνο μεγαλύτερο από του φεγγαριού, κάτι που προτείνει ότι ο λειωμένος εξωτερικός πυρήνας του θα είχε ψυχθεί και θα είχε σταθεροποιηθεί πολύ καιρό πριν.

Οι μελέτες για το πώς ταλαντεύεται ο πλανήτης στον άξονά του καθώς περιστρέφεται, μαζί με τις μετρήσεις του ίδιου του πεδίου, μπορούν να βοηθήσουν στο να καθοριστεί πώς δημιουργείται το πεδίο.

Πολικοί κρατήρες

Ένας άλλος στόχος για το σκάφος είναι να κοιτάξει πολύ στενά τους πολικούς κρατήρες του Ερμή. Αυτοί δεν βλέπουν ποτέ το φως της ημέρας, επειδή ο πλανήτης περιστρέφεται με μια σχεδόν τέλεια κάθετη γωνία ως προς το επίπεδο της τροχιάς του γύρω από τον ήλιο.

Οι κρατήρες ποτέ δεν φτάνουν πάνω από τους -200°C, και οι παρατηρήσεις με ραντάρ από τη Γη προτείνουν ότι θα μπορούσαν να είναι γεμάτοι με υδάτινο πάγο. Ένα φασματόμετρο ακτίνων γάμμα και νετρονίων θα μελετήσει τους κρατήρες για να καθορίσει εάν η πηγή είναι πάγος από νερό, πάγος θείου, ή μόνο ένας καταψυγμένος βράχος.

Ο Ερμής έχει μια διαφορά θερμοκρασίας 600°C ανάμεσα στη μέρα και τη νύχτα, και αυτά τα όρια της θερμοκρασίας είναι "που έκανε την αποστολή πολύ προκλητική και πολύ συναρπαστική", λέει ο James Leary, ο μηχανικός συστημάτων της αποστολής στο εργαστήριο φυσικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins στο Laurel του Μέρυλαντ.

Αλλά αυτές οι συνθήκες είναι, επίσης, ο κύριος λόγος που έχει αναβληθεί η επίσκεψη στον Ερμή τόσο πολύ καιρό. "Τα δύο μεγάλα εμπόδια που έχουν απομακρύνει την πτήση στον Ερμή επί 30 χρόνια είναι η θερμοκρασία και η μάζα του διαστημικού σκάφους", αναφέρει ο Leary. Το σκάφος θα προστατευθεί από αυτά τα όρια της θερμοκρασίας από μια ειδική θερμική ασπίδα από ίνες κεραμικού παρόμοιο στη σύνθεση με τα κεραμικά υλικά του διαστημικού λεωφορείου.

Μόλις ολοκληρωθεί η αποστολή του, το σκάφος θα φύγει από την τροχιά του γύρω από τον Ερμή και θα συντριβεί πάνω στην επιφάνεια του πλανήτη.