Bepi Colombo, la navicella spaziale congiunta ESA/JAXA in missione su Mercurio, sta attivando i suoi propulsori per la prima volta in volo.

Di domenica, BepiColombo ha effettuato la prima manovra di successo utilizzando due dei suoi quattro propulsori a propulsione elettrica. Dopo più di una settimana di test che hanno visto ogni singolo propulsore messo alla prova individualmente e meticolosamente, l'intrepido esploratore è ora un passo più vicino al raggiungimento del pianeta più interno del sistema solare.

BepiColombo ha lasciato la Terra il 20 ottobre 2018, e dopo i primi giorni critici nello spazio e le prime settimane di avviamento in orbita, il suo modulo di trasferimento del mercurio (MTM) sta ora dando il via ai propulsori ionici ad alta tecnologia.

Il sistema di propulsione elettrica più potente e performante mai volato, questi propulsori blu elettrici non erano stati testati nello spazio fino ad ora.

Sono queste batterie incandescenti che spingeranno i due orbiter scientifici – il Mercury Planetary Orbiter e il Mercury Magnetospheric Orbiter – nella crociera di sette anni verso il pianeta meno esplorato del sistema solare interno.

"La tecnologia di propulsione elettrica è molto nuova ed estremamente delicata, " spiega Elsa Montagnon, Responsabile delle operazioni di navicella spaziale per BepiColombo.

"Ciò significa che i quattro propulsori di BepiColombo dovevano essere accuratamente controllati dopo il lancio, accendendo lentamente ciascuno, uno per uno, e monitorare da vicino il loro funzionamento e l'effetto sul veicolo spaziale".

Il test ha avuto luogo durante una finestra unica, in cui BepiColombo è rimasto in vista continua delle antenne a terra e le comunicazioni tra il veicolo spaziale e coloro che lo controllavano potevano essere costantemente mantenute.

Questa era l'unica possibilità per verificare nel dettaglio il funzionamento di questa parte fondamentale della navicella, come quando a metà dicembre inizia il tiro di routine, la posizione dell'astronave significherà che le sue antenne non punteranno verso la Terra, rendendolo meno visibile agli operatori al controllo missione.

Il primo fuoco

Il 20 novembre alle 11:33 UTC (12:33 CET), il primo dei propulsori di BepiColombo è entrato in Thrust Mode con una forza di 75 mN (millinewton). Con questo BepiColombo sparava nello spazio per la prima volta.

Tre ore dopo, il propulsore appena risvegliato è stato davvero messo alla prova quando i comandi del controllo missione gli hanno ordinato di andare a tutto gas, rampa fino a 125 mN, equivalente a tenere una batteria AAA a livello del mare.

Questo potrebbe non sembrare molto, ma questo propulsore ora funzionava alla massima spinta prevista per essere utilizzata durante la vita della missione.

La modalità di spinta è stata mantenuta per cinque ore prima che BepiColombo tornasse alla modalità normale. tutto il tempo, L'antenna Malargüe dell'ESA in Argentina era in comunicazione con l'astronave blu ora incandescente, il colore del plasma generato dal propulsore mentre bruciava il propellente allo xeno.

Questi passaggi sono stati poi ripetuti per ciascuno degli altri tre propulsori nei giorni successivi, avendo solo un piccolo effetto sulla traiettoria complessiva di BepiColombo.

I piccoli effetti osservati hanno permesso al team di Flight Dynamics di valutare le prestazioni del propulsore in modo preciso:l'analisi dei primi due lanci rivela che il veicolo spaziale si stava comportando entro il 2% del suo valore previsto. L'analisi degli ultimi due licenziamenti è in corso.

Mancano ventidue archi

"Vedere i propulsori funzionare per la prima volta nello spazio è stato un momento emozionante e un grande sollievo. Il viaggio di sette anni di BepiColombo su Mercurio includerà 22 archi di spinta ionica - e abbiamo assolutamente bisogno di propulsori sani e ben performanti per questo lungo viaggio, " spiega Paolo Ferri, Il capo delle operazioni dell'ESA.

"Ogni arco di combustione del propulsore durerà per lunghi periodi fino a due mesi, fornendo la stessa accelerazione da meno carburante rispetto al tradizionale, ustioni chimiche ad alta energia che durano per minuti o ore."

Durante ogni masterizzazione di lunga durata i motori fanno pause di otto ore, una volta a settimana, per consentire al suolo di effettuare misurazioni di navigazione in condizioni dinamiche silenziose.

Il primo arco di spinta di routine della propulsione elettrica inizierà a metà dicembre, guidare BepiColombo sulla sua traiettoria interplanetaria e ottimizzare la sua orbita prima del suo passaggio dalla Terra nell'aprile 2020.

Percorrendo in totale circa nove miliardi di chilometri, BepiColombo effettuerà nove sorvoli sulla Terra, Venere e Mercurio, girando intorno al Sole 18 volte.

Entro la fine del 2025 il lavoro del modulo di trasferimento sarà terminato:si separerà, permettendo ai due orbiter scientifici di essere catturati dalla gravità di Mercurio, studiare il pianeta e il suo ambiente, insieme alla sua interazione con il vento solare, da orbite complementari.

"Abbiamo riposto la nostra fiducia nei propulsori e non ci hanno deluso. Ora siamo in viaggio verso Mercurio con l'elettromobilità, " conclude Günther Hasinger, Direttore scientifico dell'ESA.

"Questo ci avvicina a un importante passo avanti per svelare i segreti del misterioso pianeta più interno e, in definitiva, la formazione del nostro sistema solare".