MESSENGER
MErcury Surface Space ENvironment GEochemistry and Ranging
 

MESSENGER na orbicie Merkurego

Druga amerykańska sonda przeznaczona do badania Merkurego, pierwszy obiekt, który stał się sztucznym satelitą tej planety. Realizowany w ramach programu Discovery jako misja Discovery-7.

Miejsce startu - Cape Canaveral SLC-17B, rakieta nośna: Delta II Heavy, masa startowa 1130 kg (w tym paliwo 618 kg). Po odlocie z parkingowej orbity wokółziemskiej MESSENGER wykonał 5 manewrów grawitacyjnych podczas dwóch zbliżeń do Wenus i trzech do Merkurego.

Instrumenty naukowe sondy to zestaw kamer z obiektywami szeroko i wąskokątnymi (MDIS), spektrometr rentgenowski (XRS), magnetometr (MAG), wysokościomierz laserowy (MLA), szerokozakresowy spektrometr do badania składu mineralnego powierzchni i otoczki gazowej (MASCS), spektrometr neutronowy i promieni gamma (GRNS), spektrometr plazmy i cząstek o wysokich energiach (EPPS) oraz aparatura radiowa do dopplerowskiego pomiaru drobnych zmian prędkości podczas orbitalnego ruchu sondy. Aparatura sondy chroniona jest przed przegrzaniem cylindryczną osłoną odbijającą promienie słoneczne.

Już w trakcie zbliżeń do Merkurego wykonane zostały serie zdjęć, obejmujące niedostępną dla kamer Marinera-10 półkulę planety. Jednak właściwe kartografowanie całej powierzchni dokonane zostanie z orbity wokółplanetarnej (hp=200 km, ha=15193 km, i=82,5°, t=12 h) - misja orbitalna zaplanowana została na rok ziemski, który w przybliżeniu równy jest 4 latom merkuriańskim (lub dwóm dniom merkuriańskim).


Przebieg lotu:

Start początkowo wyznaczono na 10.03.2004, potem na 11.05.2004. W dniu 24.03.2004 NASA podjęła decyzję o przesunięciu go na okno startowe 30.07-13.08.2004. Powodem przesunięcia było niegotowe oprogramowanie sterujące pracą sondy w części dotyczącej procedur awaryjnych, oraz ogólne opóźnienia w końcowym montażu sondy. Trajektoria pierwotna. Trajektoria planowana obecnie. 29.06.2004 podjęto decyzję o opóźnieniu planowanego na 30.07.2004 startu o trzy dni, by skompensować wielodniowe opóźnienie związane z przekładaniem startu innej RN z serii Delta-2.

21.07.2004 sonda została umieszczona na rakiecie nośnej.

02.08.2004 z powodów atmosferycznych start został odłożony o 24 godziny.

Start nastąpił 03.08.2004 o 06:15:56,537.

W T+56 min 50 s sonda odłączyła się od 3-go stopnia rakiety i znalazła się na orbicie heliocentrycznej o parametrach: hp=0,92 AU, ha=1,08 AU, i=6,4°. Perihelium jest większe od zakładanego o 0,0013 AU (około 200000 km), co zostało spowodowane przez osiągnięcie przez trzeci stopień rakiety prędkości mniejszej o 15 m/s niż zakładana.

25.08.2004 o 21:03:35 wykonano manewr TCM-1 - na 215 sekund włączono silniki średniego ciągu sondy (dV=18 m/s). Tym samym skorygowano część błędu powstałego podczas jej wprowadzania na orbitę heliocentryczną.

24.09.2004 około 18:00 wykonano manewr TCM-2 - na 62 sekundy włączono silniki średniego i małego ciągu sondy (dV=4,59 m/s). Tym samym skorygowano ostatecznie błąd powstały podczas jej wprowadzania na orbitę heliocentryczną.

18.11.2004 o 06:30 wykonano manewr TCM-3 - na 48 sekund włączono silniki średniego ciągu sondy (dV=3,2 m/s).

23.06.2005 o 14:30:00 wykonano manewr TCM-5 - na 174 sekundy włączono silniki małego ciągu sondy (dV=1,1 m/s).

21.07.2005 o 18:00:01 wykonano manewr TCM-6 - na 23 sekundy włączono silniki małego ciągu sondy (dV=0,1 m/s).

02.08.2005 o 19:13 sonda przeleciała koło Ziemi (maksymalne zbliżenie miało miejsce 2336 km nad Mongolią). Manewr grawitacyjny zmniejszył średnią odległość sondy od Słońca o ponad 33 miliony kilometrów.

12.12.2005 o 11:30 na 524 sekundy uruchomiono silnik główny, który zmienił prędkość sondy o 316 m/s (manewr DSM-1).

22.02.2006 o 16:00 wykonano manewr TCM-10 - na nieco ponad 2 minuty włączono silniki małego ciągu sondy (dV=1,4 m/s).

12.09.2006 wykonano dwuimpulsowy manewr TCM-11 - o 23:00 na 23" włączono jeden zestaw silników dużego ciągu sondy, a o 23:10 na 202" inny, prostopadły zestaw. Łącznie zmiana prędkości wyniosła 1,68 m/s.

05.10.2006 o 22:30 wykonano manewr TCM-12 - na 58" włączono silniki, dV wyniosła 0,498 m/s.

24.10.2006 o 08:34 nastąpił pierwszy przelot koło Wenus - dystans od planety wyniósł 2990 km. W wyniku manewru grawitacyjnego sonda zmieniła orbitę heliocentryczną z: hp=0,60 AU, ha=1,05 AU, i=2,6° na: hp=0,55 AU, ha=0,90 AU, i=8,1°.

03.12.2006 wykonano trójimpulsowy manewr TCM-13 -silniki włączono o 00:00 (na 1670"), o 01:00 (na 97"), oraz o 06:00 (na 1640"), łączna dV wyniosła 25,6 m/s.

25.04.2007 wykonano manewr TCM-15 - silniki włączono o 17:30 na 140 sekund, dV wyniosła 0,568 m/s. Krótko po rozpoczęciu manewru sonda zaczęła tracić stabilizację. Kompensowała to ciągłym uruchamianiem silniczków orientacji, co spowodowało impuls mniejszy od zakładanego (planowano dV=0,767 m/s).

25.05.2007 wykonano manewr TCM-16 - silniki włączono o 20:00 na 36 sekund, dV wyniosła 0,212 m/s.

05.06.2007 o 23:08 nastąpił drugi przelot koło Wenus - dystans od planety wyniósł 337 km.

17.10.2007 o 22:00 na nieco ponad 5 minut uruchomiono silnik główny, który zmienił prędkość sondy o 226 m/s (manewr DSM-2). O 22:30 na około 2 minuty włączono silniki małego ciągu sondy, zmieniły one jej prędkość o 1,4 m/s.

19.12.2007 wykonano manewr TCM-19 - silniki włączono o 22:00 na 110 sekund, dV wyniosła 1,1 m/s.

14.01.2008 o 19:04:39 sonda po raz pierwszy zbliżyła się do Merkurego na odległość 203 km. W wyniku manewru grawitacyjnego sonda zmieniła orbitę heliocentryczną z: hp=0,33 AU, ha=0,75 AU na: hp=0,32 AU, ha=0,70 AU. Kilka zdjęć z przelotu: 1 | 2 | 3.

17.03.2008 o 19:30 na 149 sekund uruchomiono silnik główny, który zmienił prędkość sondy o 72,2 m/s (manewr DSM-3).

06.10.2008 o 09:40:21 sonda po raz drugi zbliżyła się do Merkurego na odległość 199,4 km. Kilka zdjęć z przelotu: 1 | 2 | 3.

04.12.2008 o 20:30 na 4,5 minuty uruchomiono silnik główny sondy, który zmienił jej prędkość o 219 m/s (manewr DSM-4A).

08.12.2008 o 20:30 uruchomiono silnik główny sondy, który zmienił jej prędkość o 24,7 m/s (manewr DSM-4B).

29.09.2009 o 21:54:58 sonda po raz trzeci zbliżyła się do Merkurego na odległość 228 km. Cztery minuty przed największym zbliżeniem sonda weszła w stan 'safe mode' z powodu złej konfiguracji systemu zasilania w czasie 18-minutowego lotu w cieniu (utrata sygnału miała miejsce w 10. minucie zaćmienia). Powrót do normalnego reżimu pracy nastąpił 30.09.2009 o 04:30. Część badań, planowanych do wykonania podczas oddalania się od planety nie została zrealizowana, jednak najważniejsze zadanie - asysta grawitacyjna - została zrealizowana zgodnie z założeniami. Dwa zdjęcia z przelotu: 1 | 2 .

24.11.2009 o 21:45 na 3,3 minuty uruchomiono silnik główny sondy, który zmienił jej prędkość o 177 m/s (manewr DSM-5).

18.03.2011 o 00:45:20 rozpoczął się manewr wejścia na orbitę Merkurego (dV=862,2 m/s, t=14' 38"). Zakończył się on sukcesem, parametry orbity to: hp=207 km, ha=15261 km, i=82,5°.

04.04.2011 sonda rozpoczęła badania naukowe.

15.06.2011 o 15:40 rozpoczęto manewr (t=2' 52", w tym 15" na silniku głównym, dV=28 m/s) obniżenia z 506 do 200 km pericentrum orbity.

26.07.2011 o 21:20 rozpoczęto manewr podniesienia orbity (wydłużenie okresu obiegu z 11h 48' do 12h 00').

07.09.2011 o 15:08 rozpoczęto trzecią korektę orbity (t=166 sekund, obniżenie perycentrum z 470 km do 200 km, skrócenie okresu obiegu z 12 godzin do 11 godzin 46 minut).

24.10.2011 o 22:12 rozpoczęto czwartą korektę orbity (t=159 sekund, dV=4,2 m/s, podniesienie perycentrum z ~200 km do ~470 km, wydłużenie okresu obiegu z 11 godzin 46 minut do 12 godzin).

14.11.2011 NASA przedłużyła misję sondy o rok, do 17.03.2013.

05.12.2011 o 16:08 rozpoczęto piątą i ostatnią w zasadniczej części misji korektę orbity (t=291 sekund, dV=22,2 m/s, obniżenie perycentrum z 442 km do 200 km, skrócenie okresu obiegu z 12 godzin do 11 godzin 47 minut).

03.03.2012 o 01:44 rozpoczęto korektę orbity (t=171 sekund, obniżenie perycentrum z 405 km do 200 km). To pierwsza z trzech korekt, mających doprowadzić do skrócenia czasu obiegu z 12 do 8 godzin.

17.03.2012 zakończono misję podstawową i jednocześnie rozpoczęto rozszerzoną, na kolejny rok.

16.04.2012 o 19:13 rozpoczęto korektę orbity, trwającą 188 sekund. Korekta (obniżenie apocentrum do 10314 km) skróciła czas obiegu z 11 godzin i 36 minut do 9 godzin i 5 minut.

20.04.2012 o 23:05 rozpoczęto korektę orbity, trwającą 4 minuty. Korekta (obniżenie apocentrum) skróciła czas obiegu z 9 godzin i 5 minut do 8 godzin.

17.03.2013 zakończono misję rozszerzoną i jednocześnie rozpoczęto drugą przedłużoną, mimo braku formalnej akceptacji NASA. Pomimo braku korekt wysokość perycentrum podniosła się do 447 km.

17.06.2014 około 14:53 rozpoczęto OCM-9 - pierwszy manewr podniesienia perycentrum orbity, z 115,0 do 156,4 km (t=3,2').

25.07.2014 perycentrum orbity obniżyło się do 100 km.

19.08.2014 perycentrum orbity obniżyło się do 50 km.

12.09.2014 o 15:55 rozpoczęto OCM-10 - drugi manewr podniesienia perycentrum orbity, z 25,2 do 93,7 km (t=2' 15", dV=8,57 m/s).

24.10.2014 o 18:58 rozpoczęto OCM-11 - trzeci manewr podniesienia perycentrum orbity, z 25,4 do 184,4 km (t=2' 29", dV=19,37 m/s).

21.01.2015 o 18:27 rozpoczęto OCM-12 - czwarty manewr podniesienia perycentrum orbity, z 25,7 do 105,1 km (t=1' 49", dV=9,67 m/s).

18.03.2015 o 07:00 wykonano OCM-13, pierwszą z pięciu ostatnich, niewielkich korekt orbity (podniesienia perycentrum z 11,6 do 34,4 km (t=32", dV=3,07 m/s).

02.04.2015 o 20:30 wykonano OCM-14, drugą z pięciu ostatnich, niewielkich korekt orbity (podniesienia perycentrum z 5,5 do 27,5 km (t=6,7', dV=2,96 m/s).

06.04.2015 wykonano OCM-15, trzecią z pięciu ostatnich, niewielkich korekt orbity (podniesienia perycentrum z 13,1 do 25,7 km (dV=1,77 m/s). Podczas operacji całkowicie wyczerpała się hydrazyna w zbiorniku rezerwowym (zakładano, że wystarczy do końca manewru) i przez ostatnie sześć minut manewr był wykonywany z użyciem gazowego helu ze zbiornika ciśnieniwego.

08.04.2015 wykonano OCM-15a, dodatkową korektę orbity, dostrajającą orbitę do planowanej po manewrze OCM-15. Perycentrum zostało podniesione z 18,2 do 29,1 km (dV=1,94 m/s). Manewr ten, jak i dwa ostatnie, wykonano jedynie z użyciem gazowego helu ze zbiornika ciśnieniwego.

14.04.2015 wykonano OCM-16, przedostatnią korektę orbity. Perycentrum zostało podniesione z 6,5 do 13,3 km.

24.04.2015 o 17:23 wykonano OCM-17, ostatnią planową korektę orbity. Perycentrum zostało podniesione z 8,3 do 18,2 km (dV=1,53 m/s).

28.04.2015 o 21:20 wykonano OCM-18, dodatkową korektę orbity, która przedłużyła żywotność sondy o jedno okrążenie. Perycentrum zostało podniesione z 5,3 do 6,3 km (t=3,02', dV=0,45 m/s).

30.04.2015 o 19:26:02 sonda spadła na powierzchnię Merkurego, w punkcie o przybliżonych współrzędnych 54,4°N, 210,1°E.


Strona główna | Sondy kosmiczne - Merkury | Witryna projektu