La misión BepiColombo de ESA/JAXA se está preparando para su próximo sobrevuelo cercano de Mercurio que tendrá lugar el 19 de junio, cuando pasará por la superficie del planeta a una altitud de unos 236 kilómetros.

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 tendrá lugar a las 19:34 UTC (21:34 CEST). 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 este planeta unos 13 minutos después.

Sobrevuelos y propulsores

Si bien es una buena oportunidad para tomar imágenes y afinar las operaciones de los instrumentos científicos en Mercurio antes de que comience la misión principal, la razón principal del sobrevuelo es usar la gravedad del planeta para guiar el camino de BepiColombo a través del Sistema Solar interior.

La misión se lanzó al espacio en un Ariane 5 desde el puerto espacial europeo en Kourou en octubre de 2018 y está utilizando nueve sobrevuelos planetarios: uno en la Tierra, dos en Venus y seis en Mercurio, para ayudar a dirigirse a la órbita de Mercurio.

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.

Honda cósmica

Mercurio es el planeta rocoso menos explorado del Sistema Solar, y una de las principales razones es que llegar allí es realmente difícil. A medida que BepiColombo se acerca al Sol, la poderosa atracción gravitacional de nuestra estrella anfitriona acelera la nave espacial hacia ella. Los sobrevuelos asistidos por gravedad son una excelente manera de cambiar de rumbo usando muy poco combustible, pero están lejos de ser simples.

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 gravitacional de Mercurio, viajará a 3,6 km/s con respecto al planeta. Eso es 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.

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 después 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 2,6 grados.

“Esta es la primera vez que se utiliza el complejo método de propulsión eléctrica solar para llevar una nave espacial a Mercurio, y representa un gran desafío durante la parte restante de la fase de crucero”, dice Santa Martínez Sanmartin, gerente de la misión BepiColombo de la ESA, que añade que “ya hemos adaptado nuestro concepto de operaciones para tener pases de comunicación adicionales con nuestras estaciones terrestres, lo que nos permite recuperarnos más rápido de las interrupciones de los propulsores y mejorar la determinación de la órbita. Y mientras tanto, esto funciona con retrasos en las comunicaciones de más de diez minutos debido al tiempo que actualmente tardan las señales de luz en viajar entre la Tierra y la nave espacial”.