Éjjel megérkeztünk a vasbolygóhoz

Egy nap három földi hónapig tart, tizenegyszer erősebben sugároz és háromszor nagyobb a Nap az égen, az egyenlítőn délben akár 600 Celsius-fok is lehet: ezt tapasztalnánk a Naprendszer vasbolygónak is nevezett legbelső planétáján. Érdekes, de kevéssé ismert bolygó a Merkúr, amelyről a következő években ugrásszerűen gyarapodnak az ismereteink.

Friss információk

Péntek, 8 óra

A NASA sajtóközleménye szerint a Messenger-űrszonda sebessége a fékezéssel 862 méter/másodperccel (3100 kilométer/órával) csökkent, és a tervezett pályára állt a Merkúr körül. A Messenger műszereit a következő hetekben tesztelik, a legelső felvételeket két hét múlva készítik el a szakemberek. A szonda április 4. után végez folyamatosan megfigyeléseket, egy éven keresztül minden korábbinál részletesebben fogja térképezni az égitest felszínét. Ezalatt naponta annyi új adatot sugároz a Fölre, mint eddig összesen.

Péntek, 7 óra

Péntek hajnalban, hazai idő szerint 1.54-kor a Messenger-űrszonda sikeres fékezőmanővert hajtott végre a Merkúr mellett, és a művelet révén elnyúlt pályára állt a bolygó körül. Az űrkutatás történetében először kering űreszköz a Naprendszer legbelső bolygójánál. A szonda állapotáról rövidesen beszámolunk.

Csütörtök, 22 óra

Közeledik a pályára álláshoz szükséges manőver (Mercury Orbit Insertion) várható időpontja (magyar idő szerint éjjel 1.45), lásd a Messenger honlapját.

Magyar idő szerint csütörtökről péntekre virradó éjjel, 0.55 perctől élő webcast látható itt az eseményekről, de a NASA TV is közvetít.

A repülésirányítók (Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory) magyar idő szerint pénteken hajnalban 3 óra körül fogják megerősíteni a remélhetően sikeres pályára állást.

Korábbi információk (csütörtök, 19 óra)

Több mint egy tucat Nap körüli keringés után, csütörtökről péntekre virradóra érkezik a Messenger űrszonda a legbelső bolygóhoz. A Merkúrt korábban csak egyetlen emberkéz alkotta űreszköz látogatta meg, és űrszonda még soha nem állt pályára körülötte.

Egy hétéves utazás véget ér

Március 18-án, csütörtökön érkezik meg a legbelső bolygóhoz a Messenger űrszonda, amely korábban már három alkalommal is elhaladt a bolygó mellett. Most azonban fékez, és végleg pályára áll körülötte, hogy megkezdje a felszín minden korábbinál részletesebben feltérképezését és a mágneses tér vizsgálatát. A fékezőmanőverre csütörtökről péntekre virradó éjszaka, éjfél után közel háromnegyed órával kerül sor. A szonda főhajtóműve ekkor 15 percen keresztül üzemel, hogy a Messenger sebessége a pályára álláshoz szükséges mértékben csökkenjen. Ekkor az űreszköz 46 millió kilométerre lesz a Naptól, és 155 millió kilométerre a Földtől.

A fékezés során a teljes üzemanyagkészlet közel harmadát használják el, ezt követően a Messenger tartályában a start idején lévő üzemanyagnak már csak 9,5%-a marad meg. Ez elvileg elegendő a küldetés hátralévő részére, amikor már csak kisebb pályaváltoztatásokat terveznek. A szonda 12 órás keringési idejű pályára áll a bolygó körül, és legszorosabban 200 kilométerre közelíti meg a felszínt.

Küldetés a vasbolygóhoz

A Merkúrt vasbolygónak is nevezik, mivel nagyon magas a vastartalma. Fémes magjának relatív (a bolygóhoz viszonyított) mérete a legnagyobb a Naprendszerben a bolygók között. A Messenger szonda neve a MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging szavak kezdőbetűiből álló mozaikszó, amely jól mutatja, hogy az űreszköz a Merkúr legtöbb fontos jellemzőjét: felszínét, környezetét (elsősorban mágneses terét), belső szerkezetét és kémiai összetételét is tanulmányozza.

A Messenger előtt egyetlen szonda, a Mariner-10 látogatta meg a Merkúrt, amely 1974-ben és 1975-ben három alkalommal haladt el mellette. Többek között kimutatta, hogy a bolygó felszíne a Holdhoz hasonlóan kráterekkel sűrűn borított, gyenge mágneses térrel bír, és belsejében hatalmas vasmag található. Ugyanakkor a Merkúr sok jellemzője és felszínének 55%-a ismeretlen maradt, pedig az égitest fontos információkat rejt magában a Naprendszer kialakulásáról.

Animáció a Messenger űrszonda második Merkúr-közelítésekor készített hamisszínes felvételekből (NASA, JHUAPL)

Már eddig is sok eredmény született

Az elmúlt három közelítés során a Messenger érdekes, sötét halójú krátereket azonosított a Merkúr felszínén, amelyek eredete még nem ismert. Adataiból kiderült, hogy az ősi becsapódással keletkezett, hatalmas Caloris-medence mérete a korábbi 1300 kilométer helyett 1550 kilométer. A medence belső vidékén egy furcsa, sugárirányú repedésmintázatot találtak, amelyet "Póknak" neveztek el.

A Messenger már eddig is részletes adatokat továbbított a mágneses térről, amely a bolygó folyékonynak feltételezett külső magjában generálódhat. A mágneses térben évszakos jellegű változásokat is azonosított. Mindezeken túl sikerült egykori robbanásos vulkáni működés nyomára akadnia. A Merkúr korábban ismeretlen oldaláról is készített felvételeket, ahol a bolygó szintén sűrűn kráterezettnek mutatkozott. Lézeres magasságmérőjével több sávban is letapogatta a felszínt, valamint elkészítette az első színes felvételt a Merkúrról - de az izgalmas sarkvidéki krátereket, amelyek aljzatán esetleg vízjég lehet, eddig nem volt lehetősége megfigyelni (lásd keretes írásunkban).

Hamisszínes felvétel a Caloris-medencéről (NASA, JHUAPL)

A Messenger küldetésének eddigi fontosabb eseményei:

• 2004. augusztus 3.: start
• 2005. augusztus 2.: hintamanőver a Föld mellett
• 2006. október 24.: hintamanőver a Vénusz mellett
• 2007. június 6.: hintamanőver a Vénusz mellett
• 2008. január 14.: első Merkúr-közelítés
• 2008. október 6.: második Merkúr-közelítés
• 2009. szeptember 29.: harmadik Merkúr-közelítés
• 2011. március 18.: pályára állás a Merkúr körül

Pajzs védi az erős napfény ellen

A közel 1000 kg össztömegű és 446 millió dollár összköltségű szonda vázát egy 1,3x1,4×1,9 méteres, félhenger alakú, epoxi-grafit kompozitból álló szerkezet adja. Az űreszköz meghajtása hagyományos kémiai rendszerű, egy 645 N tolóerejű főhajtóművel és kisebb korrekciós hajtóművekkel, valamint a startkor közel 600 kg-nyi hajtóanyaggal a fedélzeten. A Merkúr kis naptávolsága miatt külön figyelni kellett a szonda hőszigetelésére, amely a Föld távolságában mérhetőnél 11-szer erősebb napsugárzástól védi a berendezéseket. A kerámia hővédő panel alól két napelemtábla lóg ki, amelyek együttesen 450 W áramot termelnek a Merkúr naptávolságában. A küldetéssel kapcsolatos animációk a szonda honlapján tekinthetők meg.

A Messenger műszerei:

• MDIS (Mercury Dual Imaging System, Merkúr kettős képfelvevő rendszer): széles és keskeny látószögű kamerák, amelyek a felszínt maximálisan 18 méter felbontással rögzítik, és a domborzati viszonyokat is megörökítik, továbbá színképi információkat nyújtanak, amelyből az összetételre lehet következtetni.
• GRNS (Gamma-Ray and Neutron Spectrometer, gammasugár- és neutronspektrométer): a felszíni radioaktív elemek és a kozmikus sugarak által gerjesztett elemekből érkező gammasugarakat és neutronokat vizsgálja. Eredményei a felszíni összetételére utalnak, valamint rámutathatnak, hogy létezik-e a korábbi radarmérések alapján feltételezett vízjég a sarki kráterekben.
• XRS (X-Ray Spectrometer, röntgenspektrométer): a napsugárzás hatására a Merkúr felszíni anyagai által kibocsátott alacsony energiájú röntgensugarakat érzékeli, amiből szintén az összetételre következtetünk.
• MAG (Magnetometer, magnetométer): egy 3,6 méter hosszú rúd végén található érzékelő, amely a bolygó környezetében a mágneses tér jellemzőit vizsgálja.
• MLA (Mercury Laser Altimeter, lézeres magasságmérő): a felszín felé kibocsátott lézersugár visszaverődése és késési ideje alapján a domborzatot méri fel.
• MASCS (Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer, légköri és felszíni összetételt mérő spektrométer): az infravörös, optikai és ultraibolya tartományokban üzemelő spektrométer a kémiai összetétel vizsgálatára.
• EPPS (Energetic Particle and Plasma Spectrometer, energikus részecske- és plazmaspektrométer): a bolygó magnetoszférájában mozgó töltött részecskék összetételét és energiáját méri.
• RS (Radio Science, rádiótudományi kísérlet): a szonda mozgásának pontos nyomon követését teszi lehetővé, amiből a Merkúr belső szerkezetére lehet következtetni.

A pályára állás animációja (NASA, JHUAPL)

Hogyan lehet jég a legforróbb bolygón?

A Merkúr sarkvidékén földi radarmérésekkel még 1991-ben akadtak olyan területekre, amelyek radarvisszhangja a Mars pólussapkáira, illetve a jéggel borított felszínű Jupiter-holdakéra hasonlított. Kiderült, a jég csak olyan kráterekben létezhet, amelyek belsejébe szinte soha nem süt be a Nap. Emiatt ott rendkívüli hideg uralkodik, ami segít a H₂O kifagyásában és megtartásában. A víz a becsapódó üstökösmagokból származhat.

A helyzet hasonló lehet a szintén légkör nélküli Holdon is, ahol nemrég egy mesterséges becsapódással találtak jéggel kevert kőzettörmeléket legalább egy sarkvidéki kráterben. A feltételezések alapján itt lévő jég mennyisége közel ezrede lehet az Antarktisz jégpáncéljának - azonban létét máig nem igazolták.

Miért vizsgálják a Merkúrt?

Már az eddigi megfigyelések is számos érdekességgel szolgáltak az egykori vulkanikus aktivitással kapcsolatban, amely a hatalmas Caloris-medencét létrehozó becsapódás nyomán átmenetileg újjáéledhetett a bolygón. A mágneses tér élénk változásokat mutat, de viselkedését még nem értik teljesen, mivel a Naphoz ennyire közeli, illetve a Földnél ennyivel gyengébb mágneses terű égitestet tartósan még nem tanulmányoztak.

A legfontosabb hat kérdés, amelyre választ várnak a szakemberek a küldetéstől, a következő. Miért ilyen nagy a bolygó sűrűsége? A modellek arra utalnak, hogy egy hatalmas ősi becsapódás szakította le a bolygó kis sűrűségű külső rétegeit. Hogyan fejődött a Merkúr? A bolygó ugyanis több hőtartalékkal rendelkezett egykor, mint a Holdunk, de kevesebbel, mint a Mars - a két égitest közötti átmeneti adottságú planétát eddig még nem tanulmányoztak részletesen. Fontos megérteni, hogyan keletkezik mágneses tere, illetve milyen állapot uralkodik vasmagjában. A Merkúr érdekes példát nyújthat a mágneses tér generálására, mivel bár magas a vastartalma, igen lassú a tengelyforgása.

Az egyik legizgalmasabb kérdés annak megállapítása, van-e jég a poláris kráterekben. Utóbbi ismeret segíthet a holdi jégkészlet kialakulásának és fennmaradásának a megértésében is. Ezzel kapcsolatban fontos megállapítani, vannak-e egyéb illékony anyagok még a bolygón, illetve miként alakul ki változékony, extrém ritka légköre. Ez a légkör a kis naptávolság és a mágneses tér jelenléte miatt egyedülálló a Naprendszerben. Míg a Hold sokkal kisebb méretű, légkör és mágneses tér nélküli objektum, a nagyobb Marsot már vastagabb gázburok övezi, mágneses tér nélkül - a Merkúr egyedi állapotot képvisel a többi égitest között.

Ajánlat:

• Vashó hullik a Merkúr magjában
• Rejtélyes fehér folt a Merkúron: az első közeli kép
• Új képek a zsugorodó Merkúrról