bepicolombo
33
GEODESIA MISION ESPACIAL BEIPOCOLOMBO Autor: Llanos Castro María
-
Upload
maria-llanos-castro -
Category
Documents
-
view
217 -
download
0
description
informacion de la mision espacial bepicolombo
Transcript of bepicolombo
GEODESIA
2015
MISION ESPACIAL BEIPOCOLOMBO
Autor: Llanos Castro María
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 2 - 2015
UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL
FACULTAD DE INGENIERÍA GEOGRÁFICA, AMBIENTAL Y ECOTURISMO
ESCUELA DE INGENIERÍA GEOGRÁFICA
TRABAJO FINAL DE GEODESIA
CURSO :
geodesia
DOCENTE :
Ing.Domingo Oscanoa
ESCUELA :
Ingeniería Geográfica
AULA :
B4-3. “TB”.
ALUMNA :
Llanos Castro María Alberta
Lunes 7 de diciembre del 2015
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 3 - 2015
INDICE
Introduccion .................................................................................................................................................. 4
Objetivos ....................................................................................................................................................... 5
Marco teorico ................................................................................................................................................ 6
Cuerpo del trabajo ........................................................................................................................................11
Conclusion ....................................................................................................................................................28
Bibliografia ...................................................................................................................................................29
Anexos ..........................................................................................................................................................30
GEODESIA
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 4 - 2015
INTRODUCCION:
El estudio del planeta más próximo al Sol, mercurio comenzó con el viaje
del Mariner 10, enviado en octubre de 1973 por Estados Unidos, en un viaje por la zona
interior del Sistema Solar hacia Mercurio. Pasó cerca de Venus en febrero de 1974 y
aprovechó la fuerza de gravedad de este planeta para entrar en la órbita solar. En marzo de
ese año llegó a unos 692 km de Mercurio, obteniendo las primeras imágenes de su superficie
llena de cráteres, parecida a la lunar. En su segunda aproximación, realizada en septiembre,
detectó un campo magnético insospechado. En su tercer y último encuentro con el planeta,
en marzo de 1975, el Mariner 10 se aproximó a unos 317 kilómetros.Actualmente la misión
espacial encargada del estudio del planeta es el BEIPOCOLOMBO el cual es la misión
espacial a detallar en el presente trabajo.
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 5 - 2015
OBJETIVOS:
Encontrar información acerca de la misión espacial beipocolombo
Determinar sus características como tipo de equipos, trayectoria, orbita, etc.
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 6 - 2015
MARCO TEORICO:
EXPLORACION ESPACIAL:
La exploración espacial designa los esfuerzos del ser humano en estudiar el espacio y
sus astros desde el punto de vista científico y de su explotación económica. Estos esfuerzos
pueden involucrar tanto seres humanos viajando en naves espaciales como satélites con
recursos de telemetría o sondas teleguiadas enviadas a otros planetas (orbitando o
aterrizando en la superficie de estos cuerpos celestes).
La ciencia que estudia los vuelos espaciales y la tecnología relacionada con ellos se
denomina astronáutica. Las personas que pilotan naves espaciales, o son pasajeros en ellas,
se llaman astronautas (en Rusia: cosmonautas; en China: taikonautas). Técnicamente se
considera astronauta a todo aquel que emprenda un vuelo suborbital (sin entrar en órbita) u
orbital a como mínimo 100 km de altitud (considerado el límite externo de la atmósfera).
El cielo siempre ha atraído la atención y los sueños del ser humano. Ya en 1634 se publicó
la que se considera primera novela de ciencia ficción, Somnium, de Johannes Kepler, que
narra un hipotético viaje a la Luna. Más tarde, en 1865, en una famosa obra de ficción titulada
"De la Tierra a la Luna", Julio Verne escribe sobre un grupo de hombres que viajó hasta la
Luna usando un gigantesco cañón. EnFrancia, Georges Méliès, uno de los pioneros del cine,
tomaba la novela de Verne para crear "Le voyage dans la Lune" (1902), una de las
primeras películas de ciencia ficción en la que describía un increíble viaje a la Luna. En obras
como "La guerra de los mundos" (1898) y "The First Men in The Moon"
(1901), H.G.Wells también se concibieron ideas de exploración del espacio y de contacto
concivilizaciones extraterrestres.
Aún faltaba mucho para que el ser humano pudiera alcanzar el espacio exterior, pero este
sueño se hizo realidad, en parte, a través de las ideas de estos visionarios y del trabajo de
pioneros. Entre estos pioneros se debe recordar a los ingenieros aeronáuticos Pedro
Paulet (Perú), Robert Hutchings Goddard (EE. UU.), Konstantin
Tsiolkovsky(Rusia), Hermann Oberth (Alemania), y más recientemente Wernher von
Braun (Alemania) y Serguéi Koroliov (URSS)
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 7 - 2015
Exploración de Mercurio
Llegar hasta Mercurio desde la Tierra supone un significativo reto tecnológico, ya que la
órbita del planeta está mucho más cerca que la terrestre al Sol. Una nave espacial con
destino a Mercurio lanzada desde nuestro planeta deberá de recorrer unos 91 millones de
kilómetros por los puntos de potencial gravitatorio del Sol. Comenzando desde la órbita
terrestre a unos 30 km/s, el cambio de velocidad que la nave debe realizar para entrar en
una órbita de transferencia, conocida como órbita de transferencia de Hohmann (en la que
se usan dos impulsos del motor cohete) para pasar cerca de Mercurio es muy grande
comparado con otras misiones planetarias.
Además, para conseguir entrar en una órbita estable el vehículo espacial debe confiar
plenamente en sus motores de propulsión, puesto que el aerofrenado está descartado por
la falta de atmósfera significativa en Mercurio. Un viaje a este planeta en realidad es más
costoso en lo que a combustible se refiere por este hecho que hacia cualquier otro planeta
del sistema solar.
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 8 - 2015
Mariner 10
La sonda Mariner 10 (1974-1975), o Mariner X, fue la primera nave en estudiar en
profundidad el planeta Mercurio. Era una sonda interplanetaria, puesto que visitó también
Venus, utilizando la asistencia de trayectoria gravitacional utilizando a Venus para acelerar
hasta el planeta, estableciendo una órbita alrededor del Sol en dirección opuesta a la
terrestre.
Su paso por Mercurio se produjo en tres ocasiones; la primera vez a una distancia de 703
km del planeta, la segunda vez a 48.069 km, y la tercera a 327 km. Mariner tomó en total
diez imágenes de casi la mitad del planeta. La misión finalizó el 24 de marzo de 1975 cuando
se quedó sin combustible y no podía mantener la órbita alrededor del Sol.
MESSENGER
MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging (Superficie de Mercurio,
Entorno Espacial, Geoquímica y Extensión) es una sonda lanzada en agosto de 2004 que
se puso en órbita alrededor de Mercurio en marzo de 2011. Se espera que esta nave
aumente considerablemente el conocimiento científico sobre este planeta. Para ello, la nave
orbitó Mercurio realizando tres sobrevuelos -acaecidos los días 14 de enero de 2008, 6 de
octubre de 2008, y 29 de septiembre de 2009. La misión estaba prevista para que durara un
año.
BepiColombo
Es una misión conjunta de la Agencia Espacial Europea (ESA) y de la Agencia Japonesa de
Exploración Espacial (JAXA), que consiste en dos módulos orbitantes u orbitadores que
realizarán una completa exploración de Mercurio. El primero de los orbitadores será el
encargado de fotografiar y analizar el planeta y el segundo investigará la magnetosfera. Su
lanzamiento está previsto en agosto de 2013, la llegada al planeta en septiembre de 2019,
y el final de la misión para un año más tarde
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 9 - 2015
Mapa conocido de Mercurio:
Capas internas de Mercurio:
Los geólogos han calculado que el núcleo que tiene Mercurio ocupa alrededor del 42% de
su volumen, para la Tierra, esta proporción es del 17%. La investigación reciente sugiere
que Mercurio tiene un núcleo fundido. Alrededor del núcleo hay un manto de 500-700 kms
formado por silicatos. Sobre la base de datos de la Mariner 10 , y la misión de observación
desde la Tierra la corteza se cree que es de 100-300 km de espesor. Una característica
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 10 - 2015
distintiva de la superficie de Mercurio es la presencia de numerosas crestas estrechas, que
se extienden hasta varios cientos de kilómetros de longitud. Se cree que éstas formaron el
núcleo de Mercurio y el manto se enfrió y se contrajo en un momento en que la corteza se
había solidificado.
El núcleo de Mercurio tiene un contenido de hierro superior al de cualquier otro planeta mayor
del Sistema Solar, y varias teorías han sido propuestas para explicar esto. La teoría más
aceptada es que Mercurio tenía originalmente una relación metal-silicato similar a los
meteoritos comunes de condrita, que se considera típico de la materia rocosa del Sistema
Solar, y una masa aproximadamente 2,25 veces su masa actual
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 11 - 2015
CUERPO DEL TRABAJO:
BEPICOLOMBO
BepiColombo consta de tres módulos: un orbitador europeo, un orbitador japonés y un
módulo de propulsión que transportará las dos sondas a Mercurio. La unidad completa tendrá
una altura aproximada de cinco metros y un peso de unas tres toneladas, de las cuales la
mitad son de combustible.
Airbus Defence and Space Alemania es responsable del vehículo completo con sus tres
secciones y disfruta de las capacidades y habilidades de toda Europa. La integración de
BepiColombo se realizará en Friedrichshafen. Airbus Defence and Space del Reino Unido
será responsable del revolucionario sistema de propulsión eléctrica y química, así como de
toda la estructura del vehículo MPO. Airbus Defence and Space España ha desarrollado y
construido la estructura del módulo de transferencia con la más avanzada tecnología de fibra
de carbono. Airbus Defence and Space de Francia desarrollará el software de a bordo,
basándose en su experiencia acumulada con las sondas Rosetta, Mars Express y Venus
Express que ya están en el espacio.
El lanzamiento se ha previsto para 2017. Un cohete Ariane 5 transportará BepiColombo al
espacio desde la base europea de Kourou y lo insertará en una órbita interplanetaria. Para
el viaje de seis años de duración a Mercurio se utilizará propulsión eléctrica, así como varias
voleas planetarias alrededor de la Tierra, Venus y el propio Mercurio.
MISION ESPACIAL BEPICOLOMBO
La misión:
Misión a Mercurio liderada por la Agencia Espacial Europea (ESA) en colaboración con
la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA).
Descripción
BepiColombo es la primera misión europea a Mercurio, el planeta más interior del Sistema
Solar. Está formada por dos naves: el MPO (Mercury Planetary Orbiter) y el MMO (Mercury
Magnetospheric Orbiter). Está programada para partir en julio de 2016 desde el Centro
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 12 - 2015
Espacial Guayanés (CSG) de Kourou, en un viaje que durará unos 7,5 años. Cuando llegue
a Mercurio en enero de 2024, afrontará temperaturas de hasta 350° y durante un periodo
aproximado de un año terrestre (que podría extenderse un año más), recogerá datos para el
estudio de su superficie y de su composición interna a diferentes longitudes de onda y
mediante diferentes técnicas, así como el estudio de su magnetosfera.1
El nombre de la misión proviene del profesor Giuseppe (Bepi) Colombo (1920-1984), de
la Universidad de Padua, en Italia. Fue el primero en darse cuenta de que existía
unaresonancia orbital responsable de que Mercurio rotase tres veces sobre su eje por cada
dos revoluciones que daba alrededor del Sol. También sugirió a la NASA cómo usar una
maniobra de asistencia gravitatoria sobre Venus para permitir a la Mariner 10 visitar
Mercurio tres veces entre 1974 y 1975.
Órbita
La etapa de crucero consistirá en una órbita de transferencia heliocéntrica. La órbita
alrededor de Mercurio será de 400 x 1500 kilómetros (con un período de 2.3 horas) para el
MPO y de 400 x 12000 kilómetros (con un período de 9.2 horas) para el MMO.
Objetivos
Origen y evolución de un planeta cercano a su estrella
Mercurio como planeta: forma, interior, estructura, geología, composición y cráteres.
Atmósfera residual de Mercurio (exosfera): composición y dinámica.
Entorno magnetizado de Mercurio (magnetosfera): estructura y dinámica.
Origen del campo magnético de Mercurio.
Prueba de la teoría general de la relatividad de Einstein
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 13 - 2015
Fechas clave:
Vehículos:
Lanzador
BepiColombo será lanzada por un cohete Ariane V. La masa de la sonda en el momento del
lanzamiento será de 4100 kilogramos.
MPO
Se trata de una sonda estabilizada en tres ejes, con una masa de 1140 kilogramos (sin
combustible), de los que 80 kilogramos corresponden a instrumentación científica. La
potencia consumida por la nave será de 450 vatios. Realizará sus transmisiones en las
bandas X y Ka, a través de una antena orientable de un metro de diámetro. Se espera que
transmita un volumen de datos de 1.550 Gigabits (Gb) por año, lo que corresponde a una
tasa media de datos de 50 Kb/s. Su medio de propulsión principal será lapropulsión iónica.
Instrumentos del MPO
BELA - Altímetro láser
ISA - Acelerómetro usando técnicas de radio
MERMAG - Magnetómetro
MERTIS-TIS - Espectrómetro infrarrojo térmico
MGNS - Espectrómetro de rayos gamma y neutrones
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 14 - 2015
MIXS - Espectrómetro de rayos X
MORE - Transpondedor de banda Ka para ciencia por radio
PHEBUS - Espectrómetro ultravioleta
SERENA - Analizador de partículas ionizadas y neutras
SIMBIO-SYS - Cámaras en estéreo de alta resolución, en el espectro visible y
el infrarrojo cercano
SIXS - Monitor solar
MMO
Es una nave más pequeña que el MPO e irá acoplada a esta última hasta el momento de
llegar a Mercurio, donde se separarán. Es una sonda estabilizada por rotación (a 15rpm),
con el eje de rotación orientado 90º respecto del Sol. Su masa es de 288 kilogramos, de los
que 45 kilogramos corresponden a instrumentos científicos. La nave consumirá 300 vatios
de potencia y transmitirá en la banda X (a una tasa media de 5 Kb/s) a través de una antena
de alta ganancia acoplada en fase de 0.8 metros. Al igual que la MPO, también usará
propulsión iónica.
Instrumentos del MMO[editar]
MERMAG-M/MGF - Magnetómetro para Mercurio
MPPE - Experimento de plasma y partículas
PWI - Instrumento de ondas de plasma
MSASI - Fotografiador espectral del sodio atmosférico de Mercurio
MDM - Monitor de polvo de Mercurio
Los instrumentos de la MMO han sido seleccionados por la Agencia Japonesa de
Exploración Aeroespacial (JAXA), que tiene participación en la misión.
Centro de operación:
El centro de operaciones estará localizado en el ESOC (Centro Europeo de Operaciones
Espaciales), en Darmstadt, Alemania. La estación para recibir la telemetría del MPO será la
antena de 35 metros de diámetro de Cebreros, en España, durante 8 horas cada día, y para
el MMO será la antena de 64 metros de diámetro de Usuda, en Japón, durante entre 6 y 9
horas al día.
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 15 - 2015
El centro de operaciones científicas (SOC), estará ubicado en el Centro Europeo de
Astronomía Espacial de la ESA, en la localidad de Villanueva de la Cañada, cerca
de Madrid,España.
El equipo de control de vuelo
El Equipo de Control de Vuelo BepiColombo / MPO (FCT ) operará el Planetary Orbiter
Mercurio desde una sala de control dedicado situado en el ESOC , centro de operaciones
de la ESA en Alemania. Elsa Montagnon fue nombrado como Gerente de Operaciones
Espaciales ( SOM ) en diciembre de 2006 .
Operador :Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial de la Agencia Espacial Europea ,
Los principales contratistas: Para la ESA : EADS Astrium Para JAXA : ISAS
Tipo Misión : Dos orbitadores
Fecha de lanzamiento :27 de enero 2017 ( planeado) desde el Centro Espacial de Guayana
Lanzamiento :Ariane 5
Duración de la misión :fase científica 1 año
Sobrevuelo de la Tierra :Venus y Mercurio
Satélite :de Mercurio
Fecha de inserción :orbital 01 de enero 2024 (previsto )
COSPAR :Identificación BEPICLMBO
Página de :ISAS ESA JAXA
Masa en el lanzamiento :4.100 kg MPO : 1.150 kg MMO : 275 kg
Poder : MPO 150 W MMO : 90 W
elementos orbitales
Órbita polar Inclinación :( 90 °) ambos elementos
Apoapsis MPO 1.508 km MMO : 11.824 kilometros
Periapsis : MPO 400 km MMO 400 km
Orbital periodo : MPO 2,3 h : MMO 9,3 h
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 16 - 2015
Bajo su liderazgo , el equipo está trabajando en la definición y el desarrollo de operaciones
de la misión y probar el segmento terreno . En 2014-15 , el equipo llevará a cabo una serie
de pruebas de validación del sistema, la conexión de los sistemas de control de la misión
recién instalados en la tierra con el modelo de vuelo por satélite , ya que se somete a la
integración y pruebas finales . Esto permite que el equipo para probar y validar los
procedimientos de control de vuelo con la nave espacial real
La FCT será apoyado por equipos de especialistas en el ESOC de las áreas funcionales,
como la dinámica de vuelo , las instalaciones terrestres y estaciones de seguimiento y
sistemas de datos de la misión.
Resumen de la misión operación
BepiColombo, una de las 'piedras angulares' en el programa de la ciencia a largo plazo de
la ESA, presenta enormes pero emocionantes desafíos. Aparte de Venus Express, todas las
misiones interplanetarias anteriores de la ESA han estado en partes relativamente frías del
Sistema Solar. BepiColombo será la primera experiencia de la Agencia en el envío de una
nave espacial tan cerca del Sol
El viaje de la Tierra a Mercurio tendrá unos siete años. ESA es responsable del diseño
general de la misión, y para el funcionamiento de la nave espacial compuesta hasta la
inserción de la MPO y MMO en sus órbitas.
En su largo camino hacia Mercurio, el freno de la nave espacial obligada contra la gravedad
del Sol, que aumenta con la proximidad al Sol - en lugar de acelerar lejos de él, como es el
caso de viajes al exterior del sistema solar. BepiColombo será lograr esto mediante la
realización de una serie de sobrevuelos planetarios (la Tierra en 2015, Venus dos veces en
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 17 - 2015
2016, y Mercurio en sí en 2017, 2018 y dos veces en 2019) y mediante el uso de la propulsión
eléctrica solar (SEP).
2017 Lanzamiento Sobrevuelo
16 de julio 2018 de la Tierra
22 de septiembre 2019 En primer sobrevuelo de Venus
04 de mayo 2020 En segundo sobrevuelo de Venus
23 de julio 2020 En primer sobrevuelo de Mercurio
14 de abril 2021 Segundo sobrevuelo de Mercurio
06 de julio 2022 En tercer sobrevuelo de Mercurio
29 de diciembre 2022 Cuarta Mercurio sobrevuelo
04 de febrero 2023 Quinto Mercurio sobrevuelo
01 de enero 2024 Llegada a Mercurio
01 de abril 2025 Fin de la misión nominal
01 de abril 2026 Fin de la misión extendida
ESTACION EN TIERRA
Durante el crucero, el equipo en el ESOC en Darmstadt coordinará el funcionamiento de la
nave espacial compuesta completa usando 35 m de diámetro estación de la ESA de espacio
profundo de seguimiento, Cebreros, España, con el apoyo de las otras dos estaciones de
35m en Argentina y Australia. Cebreros (DSA 2) proporcionará telecommanding visibilidad
para algunos 8 horas diarias; un acuerdo de cross-soporte con JAXA asegura que el 64 por
estación m de diámetro del Usuda del Centro del Espacio Profundo japonesa también se
puede utilizar como copia de seguridad durante las fases críticas y en caso de problemas.
35 m de diámetro antena de espacio profundo de la ESA, DSA-2, se encuentra en Cebreros,
cerca de Ávila, España. Es controlada, como parte de la red ESTRACK, desde ESOC, el
Centro Europeo de Operaciones Espaciales en Darmstadt, Alemania.
Cebreros antena de espacio profundo
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 18 - 2015
La japonesa JAXA Sagamihara Espacio Centro de Operaciones, con la estación de Usuda,
en Nagano, se hará cargo de la operación del MMO vez que está en órbita alrededor de
Mercurio, mientras ESOC permanecerá a cargo de la nave MPO.
Después de la llegada a Mercurio y la separación de los MMO de eyección vuelta,
Sagamihara, situado al sur-oeste de Tokio, asumirá el control de los MMO. ESOC retendrá
el control de la MPO hasta el final de la misión.
Las naves espaciales y Subsistemas
La nave MPO y MMO será cada ser accionado por un módulo solar eléctrico Propulsión
(SEPM) y un módulo de propulsión química (CPM). El SEPM es óptimo para maniobras de
cruceros lentos y consistirá en un conjunto de propulsores de iones de xenón alojados en un
prisma rectangular impulsado por las alas de paneles solares de dos células de GaAs que
cubren 33 metros cuadrados. Los paneles se inclinan progresivamente lejos del Sol que la
nave espacial se acerca más de 0,6 UA a 0,32 UA con el fin de proporcionar energía
aproximadamente constante, aproximadamente el doble del 5,5 kW disponible en 1 UA. Tres
propulsores estarán disponibles, uno o dos para ser utilizados en un momento dado. El
empuje nominal está previsto para ser 0,17 o 0,34 N. La masa seca total de la unidad es de
365 kg con 230 kg de combustible de xenón para el MPO y 238 kg para el MMO. El CPM es
un propulsor bi, N2O4-MMH, sistema de control de actitud y la inserción orbital. Control de
actitud se logrará mediante ocho 20_N propulsores, otras maniobras se lograrán con un solo
motor 4000 N. La masa seca de la CPM es de 71 kg, con 156 kg de combustible para MPO
y 334 kg para los MMO. La masa total puesta en marcha de todo el sistema MPO será 1229
kg y para MMO unos 1.200 kg.
Mercurio Planetary Orbiter (MPO)
The Planetary Orbiter Mercurio será una nave espacial de 357 kg en la forma de un prisma
plano con tres lados cortos inclinados a 20 grados cubiertos con células solares
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 19 - 2015
proporcionando 420 W en el perihelio. Un radiador con un área de 1,5 metros cuadrados
está montado en un lado para proporcionar un control térmico. El radiador está siempre
apuntando en dirección opuesta al Sol y está protegido de IR planetaria con un cuadrado
escudo metros 3.4. También se utiliza el aislamiento de alta eficiencia. Una antena de alta
ganancia de 1,5 m de diámetro se monta en un breve auge en el lado cenit de la nave
espacial. La MPO será de 3 ejes estabilizado y el nadir apuntando con una vida útil prevista
de más de 1 año en la órbita de Mercurio. Comunicaciones estarán en la banda X / Ka con
una tasa de bits media de 50 kb / s, y un volumen de datos total de 1.550 Gb / año. Una
antena dipolo UHF montado en el lado nadir será utilizado para posibles las comunicaciones
con el MSE. Conocimientos de navegación es proporcionada por los sensores de 3 estrellas.
La MPO llevará un sistema de imagen que consiste en un gran angular y la cámara de ángulo
estrecho, un espectrómetro infrarrojo, un espectrómetro ultravioleta, gamm, de rayos X, y
espectrómetros de neutrones, un altímetro láser, un telescopio de objetos y detección
sistema Cercanos a la Tierra, y experimentos de ciencia de radio.
Mercurio Magnetosférica Orbiter (MMO)
El Magnetospheric Orbiter Mercurio tiene la forma de un cilindro plano con una masa de 165
kg. El MMO es centrifugado se estabilizó en 15 rpm, con el eje de giro perpendicular a la
línea ecuatorial de Mercurio. La parte superior e inferior del acto cilindro como radiadores
con rejillas de control de temperatura activa. El lado está cubierto de células solares que
proporcionan 185 espejos de superficie W y segundo y protegidos por mantas térmicas. Las
comunicaciones con la Tierra se amintained a través de una antena de desplazamiento
despun diámetro de 1 metro de alta ganancia y dos antenas de mediano ganancia que
operan en la banda X. Telemetría devolverá 160 Gb de datos por año en alrededor de 5 kb
/ s durante la vida útil de la nave, que se espera que sea superior a un año. Una antena de
parche de microcinta UHF será utilizado para la comunicación con el MSE. El sistema de
reacción y el control se basa en propulsores de gas frío. Auges desplegables y antenas de
alambre se guardan hasta que se alcance la órbita. El MMO llevará un conjunto de
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 20 - 2015
magnetómetros de saturación, detectores de partículas cargadas, un receptor de onda, un
emisor de iones positivos, y un sistema de imagen.
Elemento Mercurio Superficie (MSE)
El elemento de la superficie de Mercurio ha sido cancelado debido a las limitaciones
presupuestarias. La descripción que sigue da el plan general para el MSE en el momento de
la cancelación. MSE es un pequeño (44 kg) lander diseñado para funcionar durante
aproximadamente una semana en la superficie de Mercurio. El MSE es un disco de 0,9 m
de diámetro que está diseñado para aterrizar en una latitud de 85 grados cerca de la región
del terminador. Tras la publicación de los MMO, una quemadura de la hélice de 4 kN pondrá
el MSE en una órbita de 10 km. Otra maniobra de frenado controlado por giroscopios /
acelerómetros y un sensor de rango / tasa rango óptico traerá el MSE a velocidad cero a una
altitud de 120 metros en cuyo momento la unidad de propulsión será expulsado, los airbags
inflados, y el módulo se reducirá a la superficie con una velocidad máxima de impacto de 30
m / s. Si el desembarco se produce en la luz del sol de una cubierta de protección térmica
se Desde 40% del terreno en el punto de aterrizaje será en la sombra, la energía primaria es
suministrada por una batería de 1,7 kWh. Los datos científicos serán almacenados a bordo
y transmitidos a través de una antena de UHF cross-dipolo ya sea a la MPO o MMO a una
velocidad de datos de 8,7 Kb / s que prevé un total de 75 Mb de más de 7 días, suponiendo
18 períodos de contacto de 480 segundos cada uno. El MSE llevará una carga útil de 7 kg
que consiste en un sistema de imagen (una cámara de descenso y una cámara de
superficie), un flujo de calor y el paquete de propiedades físicas, un espectrómetro de rayos
X alfa, un magnetómetro, un sismómetro, un suelo dispositivo de penetración (mol ), y un
micro-rover.
BepiColombo se nombra para Giusseppe (Bepi) Colombo (1920/84), científico, matemático
e ingeniero en la Universidad de Padua, Italia. El costo total estimado de la misión es de 650
millones de euros.
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 21 - 2015
Razón fundamental ¿Qué hay en el hemisferio sin imagen de Mercurio?
Mariner - 10 regresó imágenes de menos de la mitad de el planeta (Fig. 4 ) . Por tanto, esta
primera pregunta es pragmática y refleja la curiosidad tanto de la laico y el científico . Nuestro
conocimiento de la topografía de Mercurio, en términos de mundial cobertura y resolución
espacial , nos recuerda de la de la Luna en los años sesenta , que se derivó de telescópico
basado en la Tierra observaciones . Las imágenes de Mariner - 10 muestran una cráteres y
paisaje lunar , pero con muchas características diferentes , lo que indica la diferentes
evoluciones de los dos cuerpos . En cuanto a la Luna , el hemisferio desconocido podría
resultar muy diferente de la secundario conocido ; para ejemplo , observaciones de radar en
tierra sugerir la presencia de una cúpula gigantesca en el hemisferio invisible.
Figura 4. Hemisferio de Mercurio fotografiada por Mariner- 10 ( cortesía de la NASA : no
datos disponibles en blanco áreas)
BepiColombo Altímetro Láser
OBJETIVOS DE LA CIENCIA
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 22 - 2015
El Altímetro Láser BepiColombo será caracterizar y medir la figura , la topografía y morfología
de la superficie de Mercurio. Además, proporcionará la altura topográfica y la posición
absoluta con respecto a un sistema de coordenadas centrado Mercurio . Esta información
se utiliza para crear un modelo digital del terreno que permite la exploración cuantitativa de
la geología, la tectónica , y la edad de la superficie del planeta . En sinergia con la cámara
estéreo de STC (como parte de SIMBIO -SYS ) BELA aumentará el conocimiento de la
geología Hermean , como morfología de la superficie , la superficie de citas , la tectónica ,
volcanismo , y la evolución del planeta .
PRINCIPIO DE MEDICIÓN
BELA utiliza un enfoque clásico de altimetría láser. El haz produce una mancha de un 20-50
m en la superficie. El rayo láser se refleja desde la superficie y alrededor de 5 ms más tarde
se recibe con el telescopio. La imagen se reorientado y entonces la señal se muestrea y se
alimenta a la electrónica de discriminación pulso. Este sistema determina el tiempo de vuelo,
la intensidad del pulso integrado, y su anchura. Un sistema de digitalización volverá la forma
completa del pulso de retorno. Los datos se transmiten a una unidad de procesamiento digital
que controla el funcionamiento y los servicios de la interfaz de la nave espacial. A bordo de
la compresión de datos y almacenamiento de datos se prevén. El experimento requiere
desconcertante significativa y control térmico, pero también puede funcionar en el hemisferio
lado diurno que permite la adquisición de datos óptimo sobre una duración mínima.
BELA proporcionará 2 ns resolución temporal que es acorde con el conocimiento esperado
de la posición de la nave espacial. Retorno de datos óptima se espera que en altitudes de
hasta 1050 km sobre la superficie. Las muestras se adquirieron cada 250 m sobre-pistas de
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 23 - 2015
tierra separadas por 25 km en el ecuador que cruzan en los polos. Durante la vida útil de la
misión, los puntos de datos serán de 6 km de distancia disminuyen con la latitud. El
experimento proporcionará intensidad del pulso de retorno y la información de ancho lo que
permite una evaluación del albedo de la superficie y la rugosidad en ~ 20-50 m escalas
incluidos en los cráteres polares no iluminadas.
Una vez que los datos en terreno, adquiridos se convertirán en rangos inicialmente con el
apoyo de las reconstrucciones de órbita. Los datos serán calibrados radiométricamente
proporcionar rugosidad de la superficie y albedo parcelas locales. Los mapas de topografía
se derivan casi de inmediato. Productos topográficos y dar forma a los mapas detallados y
globales (por ejemplo, centro de masa, centro de figura, achatamiento) requerirán un análisis
del conjunto de datos completo. La incorporación de la ciencia de la radio y (posiblemente)
se requerirán datos de la cámara estéreo para derivar modelos de terreno mundial y regional,
mapas de espesor cortical y el resultado flexión de la marea
¿Cómo surgió el planeta geológicamente evolucionar ?
La superficie de Mercurio ha sido moldeada por diversos exógena ( bombardeo ) y procesos
endógenos ( volcánicas ). El mayor impactos ocurrieron antes de la final de la periodo de
acreción y la edad de la superficie generalmente excede 3,5 Ga *Las energías de colisión
eran relativamente más importante en Mercurio que en cualquier otro planeta terrestre ,
debido a la falta de una atmósfera y la velocidades relativas mayores entre impactador y la
diana (Fig. 5 ) . Llanuras Interamericano de cráteres tienen ha formado antes del final de la
pesada bombardeo , hace 4 Ga , pero no se sabe si estas características se asocian con
actividad volcánica o generalizada eyecciones cuenca.
El mercurio puede ser todavía tectónicamente activa ahora ; la relajación de la protuberancia
ecuatorial , la contracción debida al enfriamiento del manto y las tensiones causadas por una
marea altamente órbita excéntrica , tienen inducida escarpes , faltas y lineamientos , que
llevan la evidencia de éstos procesos. Una investigación sistemática de la evolución
geológica de Mercurio requerirá la de imagen global de la superficie , así como los datos en
densidades de topografía , de núcleo y corteza , mascons y anomalías de gravedad .
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 24 - 2015
Figura 5. cuenca Caloris (1300 km de diámetro ), el características curvadas de los cuales
se formaron cuando un gigante proyectil golpeó Mercurio 3,9 Ga hace. Muchos cráteres
pequeños son superpuesta a la iluminada por el sol parte; el resto de la cuenca es en la
sombra. Extraño lineamientos que se extienden hacia el exterior se puede remontar a el lado
opuesto de la planeta ( cortesía de la NASA )
¿Cuál es la composición química de la superficie?
La composición mineralógica y elemental mapeo de la superficie proporciona los medios de
distinguir entre diferentes modelos de la origen y evolución del planeta . El ironoxide
contenido de silicatos , por ejemplo , es uno indicador de la temperatura de condensación
de la nebulosa solar durante la acreción del planeta. El coeficiente de concentración de los
elementos clave tales como potasio, uranio y torio también refleja la temperatura de la zona
de alimentación donde se acreción del cuerpo.
¿Por qué es la densidad de Mercurio es tan alto?
La densidad de Mercurio no se alinea con las de los otros planetas terrestres , incluyendo la
Luna (Fig. 6 ); cuando se corrige para compresión debido a su tamaño , es el más grande
de todos. Varios escenarios se han propuesto explicar esta anomalía :
( a) La concentración de hierro era más grande en el alimentar zona donde el planeta
acreción .
(B ) Óxidos se redujeron a forma metálica debido a la proximidad de la dom
( c ) La temperatura del joven Sol era suficiente para sublimar y volar fuera de
silicatos , dejando así sólo materiales con una mayor temperaturas de condensación .
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 25 - 2015
( d ) La composición inicial del planeta tiene ha alterado significativamente por
impactos gigantescos , que pueden haber eliminado una parte sustancial el manto.
¿Cuál es la estructura interna de Mercurio y Existe un núcleo externo líquido?
La alta densidad también sugiere una relativamente grande núcleo de hierro en el que 70 a
80% de la planetaria masa es concentrada , e implica un bajo momento de factor de inercia
. La existencia misma de un núcleo externo fundido es un reto porque,un pequeño planeta
como debería haber congelado a cabo temprano en su historia . Una pequeña concentración
de de azufre ( 1 a 5% ) podría , sin embargo, tener en cuenta la cáscara fundido, porque este
elemento harían deprimir el punto de la aleación del núcleo de congelación. El conocimiento
de forma global, campo de gravedad y Se requiere el estado de rotación para estimar el el
radio y la masa del núcleo. Por ejemplo, la amplitud de la libración 88 días en longitud, que
está influenciada por la excentricidad órbita, es pequeña para un cuerpo rígido y aumenta
significativamente cuando la capa superficial ( corteza y el manto ) es desacoplado del núcleo
interno sólido por un fundido cáscara.
¿Cuál es el origen del campo magnético ?
En el número anterior es tanto más importante como que está directamente relacionada con
la existencia de la campo magnético , uno de los más notables descubrimientos de Mariner
- 10 (Fig. 7 ) . El campo es débil, algunos 100 nT en el ecuador equivalente a sobre centésima
de la de la Tierra , y podría ser generada por un hydromagnetic interna dínamo impulsada
por una cáscara líquido, quizá 500 km de espesor, en el núcleo externo . Si bien es posible
producir térmica y composición modelos compatibles con una dinamo planetario , también
hay que tener en cuenta la ausencia de campos magnéticos sustanciales en Venus y Marte .
Un mapeo detallado del campo magnético se ofrecer las restricciones necesarias en la
estructura y el mecanismo de la dinamo interna.
¿Cómo funciona el campo magnético planetario interactuar con el viento solar en
ausencia de cualquier ionosfera ?
Se puede aprender mucho de un estudio comparativo de las magnetosferas de la Tierra y
Mercurio , debido a sus muy diferentes volúmenes y condiciones de contorno . El tamaño de
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 26 - 2015
la hermean magnetosfera es sólo el 5 % de la de la Tierra , Aunque los radios planetaria
diferir en menos de una factor de 3 (Fig. 8 ) . La magnetosfera de El mercurio se expone a
una densidad de energía solar y eólica un campo magnético interplanetario (FMI ), que son
4 a 9 veces más grande que en 1 AU . La ausencia de una ionosfera y la emisión masiva de
fotoelectrones en las poses del lado luminoso problemas interesantes con respecto al cierre
de las corrientes magnetosféricos , la topología de que podrían diferir significativamente de
la observado en la Tierra
Si se producen subtormentas magnetosféricos , ¿son desencadenada por las reversiones
del FMI o interna
inestabilidades ?
Frecuencia giroscopio similar a la kilométrica auroral la radiación emitida desde la Tierra.El
campo magnético planetario perturbado por un anillo corriente asociada con la posible
radiación cinturones .Cómo son resonancias campo de línea , si producirse , afectado por
las propiedades de reflexión de la superficie Campo magnético , onda y partícula
observaciones nos dirán si los fenómenos reminiscencia de medio ambiente de la Tierra
también llevará a cabo en la magnetosfera de Mercurio.
Figura 6. densidades absolutas de los planetas terrestres y la luna
¿Hay alguna hielo de agua en las regiones polares ?
El mercurio es un mundo de extremos. La superficie temperatura en el punto sub - solar
alcanza 700 K ( 427 ° C) , 100 ° C por encima del punto de fusión de plomo, pero puede ser
tan bajo como 100 K ( -173 ° C) en zonas de sombra . Nuevas observaciones de la suelo
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 27 - 2015
han añadido nuevas preguntas a la larga lista queda abierta por el Mariner - 10 . Un gran
descubrimiento fue hecho por las observaciones de radar en 1992. El posibilidad de que el
hielo de agua o, más prosaicamente , de azufre puede estar presente en forma permanente
cráteres en sombra cerca de los polos , depositados no por meteoritos o difusa y atrapado
de la corteza del planeta , es potencialmente importante para el estudio de los procesos de
superficie .
¿Qué volátiles componen la exosfera en Mercurio?
Mercurio no tiene atmósfera estable ; la gaseosa medio ambiente del planeta se describe
mejor como una exosfera , es decir, un medio tan enrarecido que su constituyentes neutros
nunca se chocan. Los existencia de cinco elementos - O, H , Ne , Na y K - ha sido establecido
por Mariner - 10 y por observaciones terrestres . Otros elementos, aportado por el regolito ,
y las posibles hielos cerca de los polos se pueden detectar usando UV observaciones
espectroscópicas de la extremidad.
Mecanismos de producción incluyen la foto solar y pulverización catódica de iones y
vaporización impacto en caer micrometeoritos . Estudio de la Por lo tanto, la exosfera
proporcionará otra pista en cuanto a la composición química de la superficie.
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 28 - 2015
CONCLUSION
El retorno potencial científico de la Misión BepiColombo es a la vez importante; aborda el
interior del planeta la estructura y el campo magnético , la superficie características y
composición , el planetario medio ambiente, así como importante fundamental cuestiones de
ciencia y de objetos cercanos a la Tierra ( NEO ) observaciones .
Existe una estrategia para la transferencia interplanetaria a Mercurio, la combinación de
asistencias de gravedad y eléctrica propulsión. Los requisitos de la electricpropulsion
elementos ( propulsores , de matriz solar ) son compatible con las tecnologías actuales . los
concepto propuesto es modular , y se presta a reconfiguración dependiendo del futuro
evolución en términos de objetivos de la misión , la financiación escenarios y la cooperación
internacional.
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 29 - 2015
BIBLIOGRAFIA:
http://red-estelar.webcindario.com/Exploracion-de-Mercurio.html
http://www.esa.int/Our_Activities/Operations/BepiColombo_operations
http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=BEPICLMBO
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 30 - 2015
ANEXOS:
Órbitas previstas para satélites MMO y MPO , las dos sondas de la misión BepiColombo .
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 31 - 2015
El crucero heliocéntrica BepiColombo utilizará asistencias de gravedad alrededor de la Tierra , Venus y Mercurio y
tendrá una duración de 6 años
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 32 - 2015
El Mercurio BepiColombo Planetary Orbiter (MPO ) Modelo estructural y térmica ( STM ) , montado en su carro de asistencia en tierra en una sala limpia a nivel europeo de la ESA
GEODESIA
Autor: Llanos Castro María - 33 - 2015
Los módulos de la nave BepiColombo
