Las auroras terrestres son generadas por interacciones entre el viento solar, una corriente de partículas cargadas emitidas por el Sol, y una capa superior de la atmósfera terrestre cargada eléctricamente, llamada ionosfera. Como Mercurio solo tiene una atmósfera muy delgada, llamada exosfera, sus auroras son generadas por el viento solar que interactúa directamente con la superficie del planeta.

La misión BepiColombo consta de dos naves espaciales, el Orbitador Planetario de Mercurio (MPO) dirigido por la ESA, y el Orbitador Magnetosférico de Mercurio (MMO, llamado Mio después del lanzamiento) dirigido por JAXA, que actualmente se encuentran en una configuración acoplada para el crucero de siete años a la órbita final. Durante su primer sobrevuelo de Mercurio, BepiColombo se abalanzó a solo 200 kilómetros sobre la superficie del planeta. Las observaciones de los instrumentos de plasma a bordo de Mio permitieron las primeras observaciones simultáneas de diferentes tipos de partículas cargadas del viento solar en las proximidades de Mercurio. El autor principal, Sae Aizawa, del Institut de Recherche en Astrophysique et Planetologie (IRAP), ahora en el Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas (ISAS) de JAXA y la Universidad de Pisa, Italia, dijo: "Por primera vez, hemos sido testigos de cómo "Los electrones se aceleran en la magnetosfera de Mercurio y se precipitan sobre la superficie del planeta. Si bien la magnetosfera de Mercurio es mucho más pequeña que la de la Tierra y tiene una estructura y una dinámica diferentes, tenemos la confirmación de que el mecanismo que genera las auroras es el mismo en todo el Sistema Solar”".

Durante el sobrevuelo, BepiColombo se acercó a Mercurio desde el lado nocturno del hemisferio norte e hizo su aproximación más cercana cerca del lado matutino del hemisferio sur. Observó la magnetosfera en el lado diurno del hemisferio sur y luego salió de la magnetosfera de regreso al viento solar. Sus instrumentos observaron con éxito la estructura y los límites de la magnetosfera, incluida la magnetopausa y el arco de choque. Los datos también mostraron que la magnetosfera estaba en un estado inusualmente comprimido, muy probablemente debido a las condiciones de alta presión en el viento solar. La aceleración de los electrones parece ocurrir debido a procesos de plasma en el lado del amanecer de la magnetosfera de Mercurio. Los electrones de alta energía son transportados desde la región de la cola hacia el planeta, donde finalmente llueven sobre la superficie de Mercurio. Sin el impedimento de una atmósfera, interactúan con el material en la superficie y hacen que se emitan rayos X, lo que da como resultado un resplandor auroral. Aunque la misión MESSENGER de la NASA había observado auroras antes en Mercurio, los procesos que desencadenan la fluorescencia de rayos X en la superficie no se han entendido bien ni se han presenciado directamente hasta la fecha.

22 de junio de 2023, como siempre ha sucedido, el ESA ha editado las imágenes del sobre vuelo a Mercurio por parte de la nave BepiColombo para hacer una película. Mire a Mercurio aparecer de las sombras mientras la nave espacial ESA/JAXA BepiColombo aceleró por el lado nocturno del planeta durante su sobrevuelo cercano el 19 de junio de 2023, y disfrute de un sobrevuelo especial de un terreno geológicamente rico, junto con una escena adicional en 3D.

En la primera parte de la película, compuesta por 217 imágenes capturadas por la cámara de monitoreo M-CAM 3 de BepiColombo, el lado iluminado del planeta aparece rápidamente en el campo de visión de la nave espacial, mostrando una gran cantidad de características geológicas en su superficie. El terminador del planeta, la división entre el día y la noche, se vuelve más distintivo desde lejos, lo que se suma a la belleza de la secuencia de imágenes. En un momento, Mercurio parece colgar momentáneamente entre el cuerpo de la nave espacial y la antena antes de que la nave espacial se aleje. La secuencia de imágenes comienza a las 19:46:25 GMT del 19 de junio de 2023, a una altitud de 1.789 km sobre la superficie del planeta, y finaliza a las 20:34:25 GMT del 20 de junio de 2023, cuando BepiColombo se encontraba a 331.755 km de distancia. La cadencia de la imagen era aproximadamente una vez por minuto en la aproximación más cercana, pero mucho más lenta en las fases posteriores.

La segunda parte de la película muestra un paso elevado de una región especial de interés que presenta el acantilado curvo de 600 km de largo conocido como Beagle Rupes y el cráter Manley de 218 km de ancho, recientemente nombrado por la Unión Astronómica Internacional para la artista jamaicana Edna. Manley. Beagle Rupes atraviesa un cráter de impacto alargado llamado Sveinsdóttir. El paso elevado comienza mirando hacia abajo verticalmente, con el este hacia la parte superior del marco. Luego, el mirador desciende en picado y se enfoca en Beagle Rupes y el cráter Sveinsdóttir, y luego da una vuelta para que el mirador migre de este a sur. Luego sigue hacia el sur para llevar el cráter Manley al centro, con la escarpa recta conocida como Challenger Rupes a su izquierda, antes de rotar la vista para llevar el norte de regreso a la cima. Al final, la topografía animada se desvanece y aparece la imagen proyectada utilizada para la reconstrucción 3D. Regiones como estas serán importantes para la principal misión científica de BepiColombo, para aprender más sobre la historia geológica de Mercurio.

La escena ha sido reconstruida utilizando la técnica de “forma a partir del sombreado”. Hace más de 400 años, Galileo Galilei notó que las regiones de la superficie de la Luna de la Tierra que se inclinan alejándose del Sol parecen más oscuras, y las que miran hacia el Sol parecen más brillantes. La forma del algoritmo de sombreado se basa en este hecho. Toma el brillo de las imágenes de BepiColombo de Mercurio e infiere la pendiente de la superficie. Con la pendiente de la superficie, se pueden crear mapas topográficos. Esta vista elevada en particular se basa en un modelo de elevación digital más grueso del Messenger de la NASA y la imagen de BepiColombo. Shape from shading utiliza la imagen para refinar la topografía inicial, descubrir pequeñas características geológicas y predecir pendientes más precisas. Las alturas no están a escala.

La imagen en 3D fue tomada desde una distancia de unos 2.982 km, 17 minutos después de la máxima aproximación. La imagen está centrada a unos 105ºE / 6ºS. La distancia norte-sur es de aproximadamente 1325,5 km, y la distancia oeste-este corresponde a un máximo de 642 km (varía con la latitud debido a la curvatura de la superficie). La topografía en este sitio ha sido reconstruida utilizando la técnica de "forma a partir del sombreado". La topografía se utiliza para generar anaglifos que dan una impresión visual del terreno. Las alturas están escaladas por un factor de 12,5 para optimizar la experiencia visual frente a una computadora o pantalla móvil. La imagen muestra la topografía de la región y captura la impresionante escarpa Beagle Rupes de 600 km de largo, que atraviesa el cráter de impacto alargado Sveinsdóttir. Beagle Rupes limita con una losa de la corteza de Mercurio que ha sido empujada hacia el oeste por al menos 2 km sobre el terreno adyacente. La escarpa se curva hacia atrás en cada extremo con más fuerza que la mayoría de los otros ejemplos en Mercurio. Justo debajo del centro, se ve el cráter Manley recientemente nombrado, asignado a la artista Edna Manley. El cráter de 218 km de ancho tiene un pico-anillo de material circular de 120 km de ancho en su interior que resulta del proceso de formación del cráter. El suelo de la cuenca original, especialmente dentro de este anillo, fue posteriormente inundado por lava que es responsable de la textura suave del interior. Regiones como estas serán importantes para la principal misión científica de BepiColombo, para aprender más sobre la historia geológica de Mercurio.

21 de junio de 2023, estábamos expectantes para ver las imágenes de Mercurio en la tercera asistencia gravitacional de la nave compuesta BepiColombo, el evento debía suceder el lunes 19, pero las pruebas de la operación se han publicado hoy.

Sin embargo, el objetivo principal del sobrevuelo no es tomar impresionantes primeros planos de la superficie de Mercurio, sino reducir la velocidad de la sonda utilizando la gravedad de Mercurio para que pueda entrar en la órbita del planeta a fines de 2025. "Nuestra nave espacial comenzó con demasiada energía porque se lanzó desde la Tierra y, al igual que nuestro planeta, está orbitando alrededor del Sol. Para ser capturados por Mercurio, necesitamos reducir la velocidad y estamos usando la gravedad de la Tierra, Venus y Mercurio. para hacer precisamente eso", dijo el experto en dinámica de vuelo de la ESA, Frank Budnik, en un comunicado. "A medida que BepiColombo comience a sentir la atracción gravitatoria de Mercurio, viajará a 3,6 km/s con respecto al planeta. Eso es un poco más de la mitad de la velocidad a la que se acercó durante los dos sobrevuelos anteriores de Mercurio", dijo Budnik. El sobrevuelo reducirá aún más la magnitud de la velocidad de la nave espacial en comparación con el Sol en 0,8 km/s y cambiará su dirección en 2,6º, agregó Budnik.

Los dos sobrevuelos anteriores de Mercurio ya han producido resultados científicos interesantes, dijo en el comunicado Johannes Benkhoff, científico del proyecto BepiColombo en la ESA. La sonda realizó las primeras mediciones de la débil magnetosfera interna del sur del planeta, por ejemplo, y reveló la composición de las partículas cargadas en esta región. "La recopilación de datos durante los sobrevuelos es extremadamente valiosa para que los equipos científicos verifiquen que sus instrumentos funcionen correctamente antes de la misión principal", dijo Benkhoff. "También brinda una oportunidad novedosa para comparar con los datos recopilados por la nave espacial MESSENGER de la NASA durante su misión 2011-2015 en Mercurio desde ubicaciones complementarias alrededor del planeta a las que generalmente no se puede acceder desde la órbita".

La primera imagen fue tomada por la cámara de monitoreo 1 de BepiColombo a las 10:32 GMT del 19 de junio cuando la nave espacial aún estaba a unos 121.000 km de Mercurio, pero se está acercando rápidamente al planeta para un sobrevuelo cercano de aproximadamente 236 km de altitud. BepiColombo hará su acercamiento más cercano al lado nocturno del planeta. Mercurio se ve justo debajo del centro de la imagen, su lado diurno y nocturno claramente visibles. Incluso a esta distancia, los parches más claros y más oscuros de la superficie de Mercurio ya se hacen evidentes.

“Todo transcurrió muy bien con el sobrevuelo y las imágenes de las cámaras de monitoreo tomadas durante la fase de aproximación cercana del sobrevuelo se transmitieron a tierra”, dice Ignacio Clérigo, Gerente de Operaciones de la Nave Espacial BepiColombo de la ESA. “Si bien el próximo sobrevuelo de Mercurio no es hasta septiembre de 2024, todavía hay desafíos que abordar en el tiempo intermedio: nuestro próximo ‘arco propulsor’ de propulsión eléctrica solar larga está planificado para comenzar a principios de agosto hasta mediados de septiembre. En combinación con los sobrevuelos, los arcos propulsores son fundamentales para ayudar a BepiColombo a frenar la enorme atracción gravitatoria del Sol antes de que podamos entrar en órbita alrededor de Mercurio”.

Durante el encuentro cercano de anoche, la cámara de monitoreo 3 tomó decenas de imágenes del planeta rocoso. Las imágenes, que proporcionan instantáneas en blanco y negro con una resolución de 1024 x 1024 píxeles, se descargaron durante la noche hasta la madrugada. Al acercarse al lado nocturno del planeta, algunas características comenzaron a aparecer de las sombras unos 12 minutos después del acercamiento más cercano, cuando BepiColombo ya estaba a unos 1800 km de la superficie. La superficie del planeta se iluminó de manera más óptima para obtener imágenes a partir de unos 20 minutos después del acercamiento cercano y en adelante, lo que corresponde a una distancia de unos 3500 km y más. En estas imágenes más cercanas, se ven una gran cantidad de características geológicas, incluido un cráter con nombre nuevo. Un gran cráter de impacto de anillo de pico de 218 km de ancho visible justo debajo y a la derecha de la antena en las dos imágenes más cercanas presentadas aquí acaba de recibir el nombre de Manley por parte del Grupo de Trabajo para la Nomenclatura del Sistema Planetario de la Unión Astronómica Internacional en honor a la artista jamaicana Edna Manley (1900-1987).

"Durante nuestra planificación de imágenes para el sobrevuelo, nos dimos cuenta de que este gran cráter estaría a la vista, pero aún no tenía nombre", explica David Rothery, profesor de Geociencias Planetarias en la Universidad Abierta del Reino Unido y miembro de BepiColombo MCAM. equipo. "Claramente será de interés para los científicos de BepiColombo en el futuro porque ha excavado un 'material de baja reflectancia' oscuro que puede ser remanente de la corteza temprana rica en carbono de Mercurio. Además, el suelo de la cuenca dentro de su interior ha sido inundado por lava suave, lo que demuestra la prolongada historia de actividad volcánica de Mercurio”.

En las dos imágenes más cercanas, se puede ver uno de los sistemas de empuje geológico más espectaculares del planeta cerca del terminador del planeta, justo en la parte inferior derecha de la antena de la nave espacial. El escarpe, llamado Beagle Rupes, es un ejemplo de uno de los muchos escarpes lobulados de Mercurio, características tectónicas que probablemente se formaron como resultado del enfriamiento y la contracción del planeta, lo que provocó que su superficie se arrugara como una manzana seca. Beagle Rupes fue visto por primera vez por la misión Messenger de la NASA durante su sobrevuelo inicial del planeta en enero de 2008. Tiene unos 600 km de longitud total y atraviesa un cráter alargado distintivo llamado Sveinsdóttir.

Beagle Rupes limita con una losa de la corteza de Mercurio que ha sido empujada hacia el oeste por al menos 2 km sobre el terreno adyacente. La escarpa se curva hacia atrás en cada extremo con más fuerza que la mayoría de los otros ejemplos en Mercurio. Además, muchas cuencas de impacto cercanas han sido inundadas por lavas volcánicas, lo que hace de esta una región fascinante para los estudios de seguimiento de BepiColombo. La complejidad de la topografía se muestra bien, con sombras acentuadas cerca del límite entre el día y la noche, lo que brinda una sensación de las alturas y profundidades de las diversas características.

A medida que BepiColombo se aleja del planeta, parece anidar entre la antena y el cuerpo de la nave espacial desde la perspectiva que se ve en estas imágenes. También se tomó una secuencia de imágenes de "despedida de Mercurio" desde lejos mientras BepiColombo se alejaba del planeta; estos serán descargados esta noche. Además de las imágenes, se encendieron y operaron numerosos instrumentos científicos durante el sobrevuelo, detectando el entorno magnético, de plasma y de partículas alrededor de la nave espacial, desde lugares que normalmente no son accesibles durante una misión orbital. “La superficie repleta de cráteres de Mercurio registra una historia de 4600 millones de años de bombardeo de asteroides y cometas, que junto con curiosidades tectónicas y volcánicas únicas ayudarán a los científicos a descifrar los secretos del lugar del planeta en la evolución del Sistema Solar”, dice el investigador de la ESA y científico planetario Jack Wright. , también miembro del equipo de imágenes BepiColombo MCAM.

La misión pronto entrará en una parte muy desafiante de su viaje, aumentando gradualmente el uso de propulsión eléctrica solar a través de períodos de propulsión adicionales llamados "arcos de empuje" para frenar continuamente contra la enorme atracción gravitatoria del Sol. Estos arcos de empuje pueden durar desde unos pocos días hasta dos meses, y los arcos más largos se interrumpen periódicamente para optimizar la navegación y las maniobras. La próxima secuencia de arco comenzará a principios de agosto y durará unas seis semanas. “Ya estamos trabajando intensamente para prepararnos para este largo arco de propulsores, aumentando las comunicaciones y las oportunidades de comando entre la nave espacial y las estaciones terrestres, para garantizar un cambio rápido entre las interrupciones de los propulsores durante cada secuencia”, dice Santa Martínez Sanmartin, gerente de la misión BepiColombo de la ESA.

El Módulo de Transferencia de Mercurio de BepiColombo completará más de 15.000 horas de operaciones de propulsión eléctrica solar durante su vida útil, que junto con nueve sobrevuelos planetarios en total, uno en la Tierra, dos en Venus y seis en Mercurio, guiarán la nave espacial hacia la órbita de Mercurio. El Orbitador Planetario de Mercurio liderado por la ESA y los módulos del Orbitador Magnetosférico de Mercurio liderado por la JAXA se separarán en órbitas complementarias alrededor del planeta, y su misión científica principal comenzará a principios de 2026.

14 de junio de 2023, la misión ESA/JAXA BepiColombo se está preparando para su próximo sobrevuelo cercano de Mercurio el 19 de junio, cuando pasará por la superficie del planeta a una altitud de unos 236 km. Este es el tercero de seis sobrevuelos asistidos por gravedad en Mercurio por los que el equipo de operaciones de naves espaciales de la ESA está guiando a BepiColombo. Los sobrevuelos, junto con más de 15 000 horas de desafiantes operaciones de propulsión eléctrica solar, son necesarios para ayudar a la nave espacial a luchar contra la enorme atracción gravitacional de nuestro Sol, de modo que eventualmente pueda perder suficiente energía para ser capturada en la órbita de Mercurio en 2025.

El acercamiento más cercano al sobrevuelo del lunes 19 tendrá lugar a las 19:34 GMT. BepiColombo se acercará por el lado nocturno del planeta, lo que significa que las cámaras de seguimiento de la nave espacial registrarán las vistas más interesantes de la superficie de Mercurio unos 13 minutos después. Se espera que las primeras imágenes se publiquen el 20 de junio.

Después de este sobrevuelo, la misión entrará en una parte muy desafiante de su viaje a Mercurio, aumentando gradualmente el uso de la propulsión eléctrica solar a través de períodos de propulsión adicionales llamados "arcos de empuje" para frenar continuamente contra la enorme atracción gravitacional del Sol. Estos arcos de empuje pueden durar desde unos pocos días hasta dos meses, y los arcos más largos se interrumpen periódicamente para optimizar la navegación y las maniobras. Los controladores de vuelo están listos para guiar con precisión a BepiColombo para que pase Mercurio exactamente a la distancia correcta, desde el ángulo correcto y con la velocidad correcta. Todo esto se calculó hace años, pero tiene que ser lo más perfecto posible en el día. “A medida que BepiColombo comience a sentir la atracción gravitatoria de Mercurio, viajará a 3,6 km/s con respecto al planeta. Eso es un poco más de la mitad de la velocidad a la que se acercó durante los dos sobrevuelos anteriores de Mercurio”, explica Frank Budnik, experto en dinámica de vuelo de la ESA. “Y este es exactamente el punto de tales eventos. Nuestra nave espacial comenzó con demasiada energía porque se lanzó desde la Tierra y, al igual que nuestro planeta, está orbitando alrededor del Sol. Para ser capturados por Mercurio, necesitamos reducir la velocidad y estamos usando la gravedad de la Tierra, Venus y Mercurio para hacer precisamente eso”.

El 19 de mayo, los equipos de control de la misión realizaron la mayor maniobra de propulsión química que haya visto la misión. El propósito era corregir los errores en la órbita de BepiColombo que se habían acumulado como resultado de las interrupciones del propulsor durante el anterior arco de propulsión eléctrica lento de un mes y medio de duración. Las maniobras de corrección en la aproximación a un sobrevuelo son parte de las operaciones normales; ¡sin esto BepiColombo estaría 24.000 km demasiado lejos de Mercurio y en el lado equivocado del planeta!. Para estar seguros y para garantizar que la misión no pudiera terminar en curso de colisión con Mercurio, la última maniobra se diseñó para que BepiColombo pasara por el planeta rocoso a una altitud ligeramente superior a la necesaria. El margen adicional fue una buena apuesta y canceló los errores anteriores que se habían deslizado mientras la nave espacial atravesaba millones de kilómetros por el espacio. Una semana antes del sobrevuelo, se prevé que BepiColombo pase por la superficie del planeta a una altitud de 236 km (+/- 5 km). En el momento del acercamiento, BepiColombo habrá acelerado a 5,4 km/s con respecto a Mercurio gracias a la atracción gravitatoria del planeta, pero el sobrevuelo reducirá en general la magnitud de la velocidad de la nave espacial en comparación con el Sol en 0,8 km/s, y cambiará su dirección en 2,6º.

Si bien muchos instrumentos se activaron durante la fase de crucero, algunos también operarán durante el sobrevuelo, lo que brindará otra tentadora visión de la ciencia de Mercurio que se espera durante la misión principal. Los instrumentos de monitoreo magnético, de plasma y de partículas tomarán muestras del entorno antes, durante y después del acercamiento más cercano. Este será el primer sobrevuelo para el que se encenderán el altímetro láser BepiColombo (BELA) y el experimento de radiociéncia Mercury Orbiter (MORE), aunque en el caso de BELA solo con fines de prueba funcional. Una vez en la órbita de Mercurio, BELA medirá la forma de la superficie de Mercurio y MORE investigará el campo gravitatorio y el núcleo de Mercurio.

“La recopilación de datos durante los sobrevuelos es extremadamente valiosa para que los equipos científicos comprueben que sus instrumentos funcionan correctamente antes de la misión principal”, dice el científico del proyecto BepiColombo de la ESA, Johannes Benkhoff. También brinda una oportunidad novedosa para comparar con los datos recopilados por la nave espacial MESSENGER de la NASA durante su misión de 2011 a 2015 en Mercurio desde ubicaciones complementarias alrededor del planeta a las que generalmente no se puede acceder desde la órbita. A su llegada a Mercurio en diciembre de 2025, los dos módulos científicos de BepiColombo, el Orbitador Planetario de Mercurio (MPO) de la ESA y el Orbitador Magnetosférico de Mercurio (MMO) de JAXA, se separarán del Módulo de Transferencia de Mercurio (MTM) y entrarán en órbitas complementarias alrededor del planeta. La cámara científica principal está protegida hasta que los módulos de la nave espacial se separan, pero durante los sobrevuelos las cámaras de monitoreo de BepiColombo toman instantáneas.

Durante la aproximación más cercana, BepiColombo estará a la sombra de Mercurio. La parte iluminada del planeta solo entrará en el campo de visión de la nave espacial unos 13 minutos después, cuando BepiColombo se encuentre a una distancia de unos 1840 km. Eso significa que no habrá imágenes iluminadas desde el acercamiento más cercano. Las imágenes visualmente más atractivas que muestran los detalles de la superficie de Mercurio se capturarán entre 13 y 23 minutos después de la aproximación cercana. Las cámaras proporcionan instantáneas en blanco y negro con una resolución de 1024 x 1024 píxeles. Debido a su posición en la nave espacial, también capturan uno de los paneles solares de MTM y las antenas de MPO en el primer plano de las imágenes. A medida que BepiColombo pasa por Mercurio, veremos que el planeta aparece en la parte superior derecha de las imágenes de la M-CAM 3 y se mueve hacia la parte inferior izquierda.

26 de enero de 2023, ahora hablaremos de BepiColombo, si, la nave del ESA/JAXA que esta camino de su tercer sobrevuelo con Mercurio, pero que en su momento hizo lo mismo con Venus.

La convergencia de dos naves espaciales en Venus en agosto de 2021 ha brindado una visión única de cómo el planeta puede retener su densa atmósfera sin la protección de un campo magnético global. La misión BepiColombo de ESA/JAXA, en ruta para estudiar Mercurio, y el Solar Orbiter de ESA/NASA, que está observando el Sol desde diferentes perspectivas, están utilizando varias ayudas de gravedad de Venus para cambiar sus trayectorias y guiarlos en su camino. Los días 9 y 10 de agosto de 2021, las misiones sobrevolaron Venus con un día de diferencia entre sí y enviaron observaciones capturadas sinérgicamente desde ocho sensores y dos puntos de vista en el espacio. Los resultados han sido publicados en Nature Communications.

A diferencia de la Tierra, Venus no genera un campo magnético intrínseco en su núcleo. No obstante, se crea una 'magnetosfera inducida' débil en forma de cometa alrededor del planeta por la interacción del viento solar, una corriente de partículas cargadas emitidas por el Sol, con partículas cargadas eléctricamente en la atmósfera superior de Venus. Alrededor de esta burbuja magnética, el viento solar se frena, se calienta y se desvía como la estela de un barco en una región llamada 'magnetovaina'. Durante el sobrevuelo, BepiColombo se abalanzó a lo largo de la larga cola de la vaina magnética y emergió a través de la punta roma de las regiones magnéticas más cercanas al Sol. Mientras tanto, Solar Orbiter capturó un viento solar pacífico desde su ubicación frente a Venus.

"Estos conjuntos duales de observaciones son particularmente valiosos porque las condiciones del viento solar experimentadas por Solar Orbiter fueron muy estables. Esto significaba que BepiColombo tenía una vista perfecta de las diferentes regiones dentro de la magnetoenvoltura y la magnetosfera, sin ser perturbadas por las fluctuaciones de la actividad solar", dijo el líder Moa Persson de la Universidad de Tokio en Kashiwa, Japón.

El sobrevuelo de BepiColombo fue una rara oportunidad para investigar la 'región de estancamiento', un área en la punta de la magnetosfera donde se observan algunos de los mayores efectos de la interacción entre Venus y el viento solar. Los datos recopilados brindaron la primera evidencia experimental de que las partículas cargadas en esta región se ralentizan significativamente por las interacciones entre el viento solar y Venus, y que la zona se extiende a una distancia inesperadamente grande de 1.900 kilómetros sobre la superficie del planeta. Las observaciones también mostraron que la magnetosfera inducida proporciona una barrera estable que protege la atmósfera de Venus de la erosión del viento solar. Esta protección sigue siendo sólida incluso durante el mínimo solar, cuando las bajas emisiones ultravioleta del Sol reducen la fuerza de las corrientes que generan la magnetosfera inducida. El hallazgo, que es contrario a las predicciones anteriores, arroja nueva luz sobre la conexión entre los campos magnéticos y la pérdida atmosférica debida al viento solar.

"La efectividad de una magnetosfera inducida para ayudar a un planeta a retener su atmósfera, tiene implicaciones para comprender la habitabilidad de los exoplanetas sin campos magnéticos generados internamente", dijo el coautor Sae Aizawa del Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas (ISAS) de JAXA.

BepiColombo comprende un par de naves espaciales, Mio, el Orbitador Magnetosférico de Mercurio liderado por JAXA, y MPO, el Orbitador Planetario de Mercurio liderado por ESA, que se han apilado juntos para el viaje a Mercurio. El estudio combinó datos de los cuatro sensores de partículas de Mio, el magnetómetro y otro instrumento de partículas en MPO, y el magnetómetro y el analizador de viento solar en Solar Orbiter. Las herramientas de modelado del clima espacial SPIDER de Europlanet permitieron a los investigadores rastrear en detalle cómo las características del viento solar observadas por Solar Orbiter se vieron afectadas a medida que se propagaban hacia BepiColombo a través de la magnetoenvoltura venusiana. "Los importantes resultados de este estudio demuestran cómo encender los sensores durante los sobrevuelos planetarios y las fases de crucero puede conducir a una ciencia única", dijo el coautor Nicolas Andre, coordinador del servicio Europlanet SPIDER en el Institut de Recherche en Astrophysique et Planetologie (IRAP). ) en Toulouse, Francia.

23 de junio de 2022, la misión ESA/JAXA BepiColombo ha realizado su segunda asistencia gravitatoria del planeta Mercurio, capturando nuevas imágenes en primer plano a medida que se acerca a la órbita de Mercurio en 2025. El acercamiento más cercano tuvo lugar a las 09:44 GMT del 23 de junio de 2022, a unos 200 km sobre la superficie del planeta. Durante el encuentro se recopilaron imágenes de las tres cámaras de monitoreo (MCAM) de la nave espacial, junto con datos científicos de una serie de instrumentos. Las imágenes MCAM, que brindan instantáneas en blanco y negro con una resolución de 1024 x 1024 píxeles, se descargaron en el transcurso de la tarde y aquí se presenta una selección.

“Hemos completado el segundo de los seis sobrevuelos de Mercurio y regresaremos el próximo año para el tercero antes de llegar a la órbita de Mercurio en 2025”, dice Emanuela Bordoni, directora adjunta de operaciones de naves espaciales de BepiColombo de la ESA. Debido a que el acercamiento más cercano de BepiColombo fue en el lado nocturno del planeta, las primeras imágenes en las que se ilumina Mercurio se tomaron alrededor de cinco minutos después del acercamiento, a una distancia de unos 800 km. Se tomaron imágenes durante unos 40 minutos después del acercamiento mientras la nave espacial se alejaba del planeta nuevamente.

Mientras BepiColombo volaba del lado nocturno al lado diurno, el Sol aparentemente se elevó sobre la superficie llena de cráteres del planeta, proyectando sombras a lo largo del terminador, el límite entre la noche y el día, y resaltando la topografía del terreno de manera espectacular. Jack Wright, miembro del equipo MCAM e investigador asociado del Centro Europeo de Astronomía Espacial (ESAC) de la ESA en Madrid, ayudó a planificar la secuencia de imágenes para el sobrevuelo. Él dijo: “Golpeé el aire cuando aparecieron las primeras imágenes, y después de eso solo me emocioné más y más. Las imágenes muestran hermosos detalles de Mercurio, incluido uno de mis cráteres favoritos, Heaney, cuyo nombre sugerí hace unos años”.

Heaney es un cráter de 125 km de ancho cubierto de suaves llanuras volcánicas. Alberga un raro ejemplo de un volcán candidato en Mercurio, que será un objetivo importante para el conjunto de imágenes de alta resolución de BepiColombo una vez en órbita. Apenas unos minutos después del acercamiento más cercano y con el Sol brillando desde arriba, la mayor característica de impacto de Mercurio, la cuenca Caloris de 1550 km de ancho apareció a la vista por primera vez, sus lavas altamente reflectantes en su suelo lo hicieron destacar contra el oscuro antecedentes. Se cree que las lavas volcánicas en Caloris y sus alrededores son posteriores a la formación de la propia cuenca en unos cien millones de años, y medir y comprender las diferencias de composición entre ellas es un objetivo importante para BepiColombo. "Las imágenes del sobrevuelo 1 de Mercurio fueron buenas, pero las imágenes del sobrevuelo 2 son aún mejores", comentó David Rothery de la Open University, quien dirige el Grupo de Trabajo de Composición y Superficie de Mercurio de la ESA y quien también es miembro del equipo MCAM. “Las imágenes resaltan muchos de los objetivos científicos que podemos abordar cuando BepiColombo entre en órbita. Quiero entender la historia volcánica y tectónica de este asombroso planeta”.

BepiColombo se basará en los datos recopilados por la misión Messenger de la NASA que orbitó Mercurio entre 2011 y 2015. Los dos orbitadores científicos de BepiColombo, el Orbitador Planetario de Mercurio de la ESA y el Orbitador Magnetosférico de Mercurio de JAXA, operarán desde órbitas complementarias para estudiar todos los aspectos del misterioso Mercurio, desde su núcleo hasta los procesos de la superficie, el campo magnético y la exosfera, para comprender mejor el origen y la evolución de un planeta cercano. a su estrella madre. “Nuestros equipos de instrumentos en ambas naves espaciales han comenzado a recibir sus datos científicos y esperamos compartir nuestros primeros conocimientos de este sobrevuelo”, dice Johannes Benkhoff, científico del proyecto BepiColombo de la ESA. "Será interesante comparar los datos con lo que recopilamos en nuestro primer sobrevuelo y agregar a este conjunto de datos único a medida que avanzamos hacia nuestra misión principal".

19 de junio de 2022, la misión ESA/JAXA BepiColombo se está preparando para su segundo sobrevuelo cercano de Mercurio el 23 de junio. El equipo de operaciones de la nave espacial de la ESA está guiando a BepiColombo a través de seis asistencias de gravedad del planeta antes de entrar en órbita a su alrededor en 2025. Al igual que su primer encuentro el año pasado, el sobrevuelo de esta semana también llevará a la nave espacial a unos 200 km de altitud sobre la superficie del planeta. El acercamiento más cercano se anticipa a las 09:44 GMT.

El propósito principal del sobrevuelo es utilizar la gravedad del planeta para ajustar la trayectoria de BepiColombo. Habiendo sido lanzado al espacio en un Ariane 5 desde el puerto espacial europeo en Kourou en octubre de 2018, BepiColombo está haciendo uso de nueve sobrevuelos planetarios: uno en la Tierra, dos en Venus y seis en Mercurio, junto con el sistema de propulsión eléctrica solar de la nave espacial, para ayudar a dirigirse a la órbita de Mercurio contra la enorme atracción gravitacional de nuestro Sol.

A pesar de que BepiColombo está en una configuración de crucero "apilada" para estos breves sobrevuelos, lo que significa que muchos instrumentos aún no pueden operarse por completo, aún puede obtener una muestra increíble de la ciencia de Mercurio para aumentar nuestra comprensión y conocimiento del planeta más interno del Sistema Solar. Las tres cámaras de monitoreo de BepiColombo tomarán una secuencia de instantáneas que mostrarán la superficie del planeta, mientras que varios instrumentos de monitoreo magnético, de plasma y de partículas tomarán muestras del entorno tanto de cerca como de lejos del planeta en las horas cercanas al acercamiento.

"Incluso durante los sobrevuelos fugaces, estas 'capturas' científicas son extremadamente valiosas", dice Johannes Benkhoff, científico del proyecto BepiColombo de la ESA. “Podemos hacer volar nuestro laboratorio científico de clase mundial a través de partes diversas e inexploradas del entorno de Mercurio a las que no tendremos acceso una vez en órbita, al mismo tiempo que obtenemos una ventaja inicial en los preparativos para asegurarnos de que haremos la transición a la misión científica principal. tan rápido y sin problemas como sea posible”.

Para este segundo de seis sobrevuelos de este tipo, BepiColombo necesita pasar Mercurio a una distancia de solo 200 km de su superficie, con una velocidad relativa de 7,5 km/s. Al hacerlo, la velocidad de BepiColombo en relación con el Sol se reducirá en 1,3 km/s, acercándolo a la órbita del planeta. “Tenemos tres espacios disponibles para realizar maniobras de corrección desde el ESOC Mission Control de la ESA en Darmstadt, Alemania, para estar exactamente en el lugar correcto en el momento correcto para usar la gravedad de Mercurio cuando la necesitamos”, explica Elsa Montagnon, Gerente de Misión de BepiColombo. “La primera ranura de este tipo se usó para ajustar la altitud de sobrevuelo deseada de 200 km sobre la superficie del planeta, asegurando que la nave espacial no estaría en curso de colisión con Mercurio. Gracias al meticuloso trabajo de nuestros colegas de Flight Dynamics, esta primera corrección de trayectoria se ejecutó con mucha precisión, de modo que no se necesitaron más franjas horarias”.

Debido a que el acercamiento más cercano de BepiColombo será en el lado nocturno del planeta, se espera que las primeras imágenes en las que se ilumine Mercurio sean alrededor de cinco minutos después del acercamiento, a una distancia de unos 800 km. Las cámaras proporcionan instantáneas en blanco y negro con una resolución de 1024 x 1024 píxeles y se colocan en el módulo de transferencia de Mercurio de modo que también capturen los paneles solares y las antenas de la nave espacial. A medida que la nave espacial cambie su orientación durante el sobrevuelo, se verá a Mercurio pasando detrás de los elementos estructurales de la nave espacial.

Las primeras imágenes se descargarán en un par de horas después del acercamiento más cercano; se espera que el primero esté disponible para su publicación pública durante la tarde del 23 de junio. Las imágenes subsiguientes se descargarán durante el resto del día y se espera el lanzamiento de una segunda imagen, que comprende varias imágenes nuevas, para el viernes por la mañana. Está previsto que todas las imágenes se publiquen al público en el Archivo de Ciencias Planetarias el lunes 27 de junio. Para las imágenes más cercanas, debería ser posible identificar grandes cráteres de impacto y otras características geológicas prominentes vinculadas a la actividad tectónica y volcánica, como escarpes, crestas arrugadas y llanuras de lava en la superficie del planeta. La superficie llena de cráteres de Mercurio registra una historia de 4.600 millones de años de bombardeo de asteroides y cometas, que junto con curiosidades tectónicas y volcánicas únicas ayudarán a los científicos a descubrir los secretos del lugar del planeta en la evolución del Sistema Solar.

16 de octubre de 2021, el entorno magnético y de partículas alrededor de Mercurio fue muestreado por BepiColombo por primera vez durante el sobrevuelo cercano de la misión del planeta a 199 km el 1 y 2 de octubre de 2021, mientras que sus acelerómetros sintieron la enorme atracción gravitacional del planeta. Los datos magnéticos y del acelerómetro se han convertido en archivos de sonido y se presentan aquí por primera vez. Capturan el 'sonido' del viento solar mientras bombardea un planeta cercano al Sol, la flexión de la nave espacial mientras responde al cambio de temperatura mientras volaba de la noche al lado diurno del planeta, e incluso el sonido de un instrumento científico que gira a su posición de "estacionamiento".

"Puede que haya sido un sobrevuelo fugaz, pero para algunos de los instrumentos de BepiColombo, marcó el comienzo de su recopilación de datos científicos y una oportunidad para comenzar a prepararse realmente para la misión principal", dice Johannes Benkhoff, científico del proyecto BepiColombo de la ESA. “Estos sobrevuelos también ofrecen la oportunidad de muestrear regiones alrededor de Mercurio que no serán accesibles una vez que estemos en órbita. En este caso, BepiColombo nos proporcionó información sobre las partículas presentes cerca del planeta, así como sobre los límites del campo magnético a medida que atravesaba la magnetosfera a mayores distancias".

El espectrómetro ultravioleta PHEBUS recopiló datos durante una hora alrededor del enfoque más cercano, centrándose en los elementos presentes en la atmósfera de densidad extremadamente baja del planeta, o exosfera, que se genera a partir del viento solar o de la superficie del planeta. Se registraron picos claros de hidrógeno y calcio después de la aproximación cercana, una vez que BepiColombo salió de la sombra de Mercurio. El hidrógeno y el calcio son solo dos ejemplos de lo que se puede encontrar en la exosfera; una vez en órbita alrededor de Mercurio, PHEBUS caracterizará la composición y dinámica de la exosfera de Mercurio con gran detalle, observando cómo cambia con la ubicación y el tiempo. PHEBUS es uno de varios espectrómetros que estudiarán Mercurio desde la órbita para comprender su composición superficial, incluida la búsqueda de hielo en regiones de cráteres de alta latitud en sombra permanente.

Durante el sobrevuelo, también se operó el espectrómetro de rayos gamma y neutrones de mercurio (MGNS), que detecta flujos brillantes de rayos gamma y neutrones. Se sabe que estas emisiones se producen por la interacción de los rayos cósmicos galácticos con las capas superficiales más altas de Mercurio, y también proporcionan información sobre la composición de la superficie. Actualmente se está realizando un análisis detallado de los datos, también del sobrevuelo de Venus.

Los sensores en el brazo del magnetómetro, la estructura que se ve que se extiende desde el Mercury Planetary Orbiter (MPO) en algunas de las imágenes de MCAM, registraron detalles del viento solar y el campo magnético alrededor de Mercurio. Durante este sobrevuelo, el equipo del magnetómetro estaba particularmente emocionado de recopilar datos de tan cerca del hemisferio sur del planeta; Hasta ahora, solo el hemisferio norte de Mercurio ha sido inspeccionado magnéticamente por la misión Messenger de la NASA. “Es como haber explorado Norteamérica y haber visto Sudamérica a través de binoculares, pero lamentablemente tener que abortar la expedición. Como investigador, naturalmente tienes curiosidad y estás desesperado por volver”, dice Daniel Heyner de TU Braunschweig en Alemania, quien dirige el grupo de investigadores del magnetómetro MPO. "Eso hace que este sobrevuelo sea particularmente interesante, ya que es la primera vez que se dispone de datos del hemisferio sur del planeta cerca de la superficie, incluso si es solo una pequeña muestra".

Una vez en la órbita de Mercurio, las mediciones complementarias del campo magnético realizadas tanto por el MPO de la ESA como por el Mercury Magnetospheric Orbiter (conocido como Mio) de JAXA conducirán a un análisis detallado del campo magnético del planeta y su fuente, con el fin de comprender mejor el origen, la evolución y la corriente. estado del interior del planeta. Además, los dos orbitadores viajarán a través de diferentes áreas de la magnetosfera de Mercurio y en diferentes escalas de tiempo, midiendo simultáneamente cómo cambia el campo magnético a lo largo del tiempo y en el espacio, y su relación con el poderoso viento solar.

Mientras tanto, Daniel y sus colegas comenzarán a dar seguimiento a preguntas como: ¿se pueden transferir fácilmente las características del campo magnético del hemisferio norte al hemisferio sur?, ¿Ha cambiado el campo magnético generado por la dínamo en los últimos seis años después de la misión Messenger, como lo hace continuamente en la Tierra?. Los nuevos datos de sobrevuelo de BepiColombo, y eventualmente los datos de su misión científica principal, se compararán con modelos de campo magnético global creados a partir de la misión Messenger para crear la imagen más precisa hasta ahora del campo magnético de Mercurio.

7 de octubre de 2021, una hermosa secuencia de 53 imágenes tomadas por las cámaras de monitoreo a bordo de la misión ESA / JAXA BepiColombo cuando la nave espacial realizó su primer sobrevuelo cercano de su planeta de destino Mercurio el 1 de octubre de 2021. La compilación incluye imágenes de dos de las tres cámaras de monitoreo (MCAM) a bordo del módulo de transferencia de mercurio, que proporciona instantáneas en blanco y negro con una resolución de 1024 x 1024 píxeles. No es posible tomar imágenes con el conjunto de cámaras de alta resolución durante la fase de crucero. Los MCAM también capturan partes de la nave espacial: MCAM-2 ve la antena de ganancia media y el brazo del magnetómetro, mientras que la antena de alta ganancia está en el campo de visión de MCAM-3.

Durante la media hora que siguió a la aproximación cercana, las imágenes se alternaron entre las dos cámaras. En general, MCAM-2 apuntó hacia el hemisferio norte de Mercurio, mientras que MCAM-3 apuntó hacia el hemisferio sur. Por lo tanto, las imágenes siguientes muestran un conjunto de vistas complementarias de cada cámara a su vez, que van desde una distancia de aproximadamente 2420 km a 6140 km de la superficie de Mercurio. En estas imágenes relativamente cercanas, es posible identificar cráteres de impacto prominentes, escarpes y otras características geológicas que BepiColombo estudiará con más detalle una vez en órbita alrededor del planeta a finales de 2025.

La parte final de la compilación ilustra la salida de BepiColombo de Mercurio cuando la nave espacial cambió de actitud a lo largo de su trayectoria, dando la impresión de que el movimiento aparente de Mercurio cambia de dirección. La imagen final fue tomada a las 03:03:49 GMT del 2 de octubre desde una distancia de aproximadamente 93.000 kilómetros.

"Fue una sensación increíble ver estas imágenes casi en vivo de Mercurio", dice Valentina Galluzzi, co-investigadora del sistema de imágenes SIMBIO-SYS de BepiColombo que se utilizará una vez en la órbita de Mercurio. "Realmente me hizo feliz conocer el planeta que he estado estudiando desde los primeros años de mi carrera investigadora, y estoy ansiosa por trabajar en nuevas imágenes de Mercurio en el futuro".

2 de octubre de 2021, efectivamente todos estábamos en vilo esperando las esperadas imágenes del paso de la nave BepiColombo sobre el planeta Mercurio, y no se han hecho esperar.

La misión conjunta europea-japonesa BepiColombo capturó esta vista de Mercurio el 1 de octubre de 2021 cuando la nave espacial sobrevolaba el planeta para realizar una maniobra de asistencia por gravedad. La imagen fue tomada a las 23:44:12 GMT por la Cámara de Monitoreo 2 del Módulo de Transferencia de Mercurio, cuando la nave espacial estaba a unos 2418 km de Mercurio. La aproximación más cercana de unos 199 km tuvo lugar poco antes, a las 23:34 GMT. En esta vista, el norte está hacia la parte inferior derecha. Las cámaras proporcionan instantáneas en blanco y negro con una resolución de 1024 x 1024 píxeles.

La región que se muestra es parte del hemisferio norte de Mercurio, incluida Sihtu Planitia, que ha sido inundada por lavas. Un área redonda más suave y brillante que sus alrededores caracteriza las llanuras alrededor del cráter Calvino, que se llaman las llanuras de Rudaki. También se ve el cráter Lermontov de 166 km de ancho, que se ve brillante porque contiene características únicas de Mercurio llamadas 'huecos' donde los elementos volátiles se escapan al espacio. También contiene un respiradero donde se han producido explosiones volcánicas. BepiColombo estudiará este tipo de características una vez que estén en órbita alrededor del planeta.

"El sobrevuelo fue perfecto desde el punto de vista de la nave espacial, y es increíble ver finalmente nuestro planeta objetivo", dice Elsa Montagnon, Gerente de Operaciones de la Nave espacial para la misión.

Las imágenes se adquirieron desde aproximadamente cinco minutos después del tiempo de aproximación cercana y hasta cuatro horas después. Debido a que BepiColombo llegó al lado nocturno del planeta, las condiciones no eran ideales para tomar imágenes directamente en el enfoque más cercano, por lo que la imagen más cercana se capturó desde una distancia de aproximadamente 1000 km.

Aunque la superficie llena de cráteres se parece bastante a la Luna de la Tierra a primera vista, Mercurio tiene una historia muy diferente. Una vez que comience su misión científica principal, los dos orbitadores estudiarán todos los aspectos del misterioso Mercurio desde su núcleo hasta los procesos de superficie, el campo magnético y la exosfera, para comprender mejor el origen y la evolución de un planeta cercano a su estrella madre. Por ejemplo, mapeará la superficie de Mercurio y analizará su composición para aprender más sobre su formación. Una teoría es que pudo haber comenzado como un cuerpo más grande que luego fue despojado de la mayor parte de su roca por un impacto gigante. Esto lo dejó con un núcleo de hierro relativamente grande, donde se genera su campo magnético, y solo una delgada capa exterior rocosa.

Mercurio no tiene equivalente a las antiguas tierras altas lunares brillantes: su superficie es oscura en casi todas partes y se formó por vastas efusiones de lava hace miles de millones de años. Estos flujos de lava tienen las cicatrices de cráteres formados por asteroides y cometas que chocan contra la superficie a velocidades de decenas de kilómetros por hora. Los suelos de algunos de los cráteres más antiguos y más grandes han sido inundados por flujos de lava más jóvenes, y también hay más de un centenar de sitios donde las explosiones volcánicas han roto la superficie desde abajo.

BepiColombo investigará estos temas para ayudarnos a comprender este misterioso planeta con mayor profundidad, basándose en los datos recopilados por la misión Messenger de la NASA. Abordará preguntas como: ¿Cuáles son las sustancias volátiles que se convierten violentamente en gas para impulsar las explosiones volcánicas? ¿Cómo retuvo Mercurio estos volátiles si la mayor parte de su roca fue arrancada? ¿Cuánto tiempo persistió la actividad volcánica? ¿Qué tan rápido cambia el campo magnético de Mercurio?.

La maniobra de asistencia por gravedad fue la primera en Mercurio y la cuarta de nueve sobrevuelos en general. Durante su crucero de siete años al planeta más pequeño e interior del Sistema Solar, BepiColombo realiza un sobrevuelo en la Tierra, dos en Venus y seis en Mercurio para ayudar a dirigirse a la órbita de Mercurio en 2025. El Módulo de Transferencia de Mercurio lleva dos orbitadores científicos: Mercury Planetary Orbiter de la ESA y Mercury Magnetospheric Orbiter de JAXA, que a partir de órbitas complementarias estudiarán todos los aspectos del misterioso Mercurio desde su núcleo hasta los procesos superficiales, el campo magnético y la exosfera, para comprender mejor el origen y la evolución de un planeta cercano a su estrella madre. El próximo sobrevuelo de Mercurio está programado para el 20 de junio de 2022 y será seguido por cuatro sobrevuelos más en junio de 2023, septiembre y diciembre de 2024 y enero de 2025. Si todo va bien, se espera que BepiColombo entre en órbita alrededor de Mercurio el 5 de diciembre de 2025.