La navicella spaziale dell'ESA BepiColombo diretta a Mercurio include Strofio, un nuovo spettrometro sviluppato da SwRI progettato per misurare la popolazione di particelle sparse della tenue esosfera del pianeta. Le sfide di sviluppo includevano limiti di massa e di configurazione e il funzionamento nel duro ambiente di Mercury. Credito:Southwest Research Institute
La navicella spaziale BepiColombo dell'Agenzia spaziale europea si lancerà verso Mercurio trasportando un carico utile unico progettato e costruito al Southwest Research Institute:uno strumento chiamato Strofio, che studierà la tenue esosfera di Mercurio. Parte della suite di strumenti SERENA, Le misurazioni di Strofico ci aiuteranno a comprendere meglio la superficie del pianeta e la storia del più piccolo pianeta roccioso in orbita vicino al Sole.
"Un'esosfera è diversa da un'atmosfera, " ha affermato il Dott. Stefano Livi, uno scienziato dell'Istituto che conduce l'esperimento Strofio, finanziato dal programma Discovery Mission of Opportunity della NASA. "Mercurio non ha abbastanza gravità per mantenere un'atmosfera adeguata. Invece, è circondato da un sottile, ambiente particellare privo di collisioni. Le particelle sfuggono dalla superficie di Mercurio e popolano brevemente questa esosfera prima di tornare in superficie o allontanarsi nello spazio interplanetario." La vicinanza di Mercurio al Sole rende difficile l'osservazione dalla Terra. È anche difficile per i veicoli spaziali raggiungere e sopravvivere nello spazio La missione BepiColombo include due veicoli spaziali, il Mercury Planetary Orbiter dell'ESA e il Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO) della Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), che studieranno Mercurio e ci aiuteranno a conoscere la formazione del nostro sistema solare. Strofico studierà come l'esosfera e la magnetosfera di Mercurio interagiscono tra loro e con la superficie del pianeta.
Per comprendere queste interazioni, Strofi deve identificare le particelle che fuoriescono dalla superficie di Mercurio. Perché l'esosfera è così sottile, il campionamento delle particelle è particolarmente impegnativo, infatti, la quantità di particelle è così scarsa che l'ambiente non può essere facilmente imitato in una tipica camera a vuoto. Gli scienziati hanno dovuto affrontare questo problema durante lo sviluppo e la valutazione dello strumento Strofico supersensibile. Le strutture dell'Università di Berna in Svizzera potrebbero creare i parametri necessari e, nel giro di pochi mesi, ha permesso a SwRI di analizzare e dimostrare come funzionerà l'esperimento nell'ambiente di Mercurio.
"Strofio è nuovo nella sua capacità di rilevare i rari, popolazione di particelle statiche nell'esosfera di Mercurio, " Ha detto Livi. "Abbiamo dovuto ripensare e riorganizzare i tipici design degli spettrometri".
Ogni particella catturata viene analizzata in un campo rotante. Quando e dove ogni particella arriva al rivelatore determina la massa e la composizione. Strofico utilizza strumenti di algoritmo di rilevamento per migliorare la sensibilità dello strumento e migliorare l'identificazione. Lo strumento doveva anche soddisfare i rigorosi limiti di massa e configurazione associati al veicolo spaziale. Lo strumento da basket pesa poco più di 7 libbre.
"Strofio è come uno dei miei figli in viaggio verso Mercurio, " Ha detto Livi. "E 'emozionante. Non vedo l'ora che arrivi il 2025, quando "vedremo" le particelle chimiche uscire dal pianeta. Oltre a rispondere a molte domande, Mi aspetto anche delle sorprese".