Il motore di BepiColombo in ESTEC


#1

Non so se merita un nuovo post ma ESA ha rilasciato una foto (un pò inquietante se vogliamo, :stuck_out_tongue_winking_eye:) scattata presso il Centro di prova ESTEC dell’ESA, a Noordwijk, nei Paesi Bassi, del motore ionico di BepiColombo durante una accensione di prova.

BepiColombo avrà in dotazione 4 di questi propulsori T6 nella sua missione verso Mercurio

Il Mercury Transfer Module porterà l’europeo Mercury Planetary Orbiter e il giapponese Mercury Magnetospheric Orbiter verso pianeta più interno del Sole nel corso di una missione di 6,5 anni.

“BepiColombo cosi come è stata concepita non sarebbe possibile, senza i propulsori T6”, spiega l’ESA propulsione ingegnere Neil Wallace.
"I propulsori chimici standard hanno un limite massimo nelle prestazioni, fissato dalla quantità di energia della reazione chimica che riscalda il propellente espulso per produrre la spinta.
"I propulsori ionici possono raggiungere velocità di scarico molto più elevate, tipicamente un ordine di grandezza maggiore, perché Il propellente è prima ionizzato e poi accelerato usando l’energia elettrica generata dai pannelli solari. La velocità più elevata comporta una minore richiesta di propellente.
"Il lato negativo è che i livelli di spinta sono molto più bassi e quindi l’accelerazione veicolo spaziale è bassa - questo equivale a dire che i propulsori devono essere operativi per lunghi periodi.
"Tuttavia, nello spazio non c’è nulla a rallentarci, quindi utilizzando i propulsori per lunghi periodi si possono raggiungere velocità elevatissime. Assumendo la stessa massa di propellente, i propulsori T6 possono accelerare BepiColombo ad una velocità 15 volte maggiore di un propulsore chimico convenzionale. "

Il motore T6 da 22 centimetri di diametro è stato progettato per l’ESA nel Regno Unito da QinetiQ, la cui competenza in propulsione elettrica risale al 1960
Si tratta di una versione “ingrandita” del propulsore ionico a griglia da 10 centimetri T5, che ha svolto un ruolo cruciale nella missione gravity-mapping di GOCE dell’ESA compensando il drag atmosferico lungo la sua orbita estremamente bassa .


#2

6.5 anni è la durata del viaggio verso Mercurio o la durata totale della missione?


#3

Credo tutta la missione, 6,5 anni per arrivare al target non ce li ha messi neanche new horizons :star_struck:


#4

Pensavo alla bassa spinta del motore di cui si parlava prima. Mi pare di ricordare che non sia così semplice entrare nell’orbita di Mercurio.


#5

No no. 6 anni e mezzo è quanto ci vorrà per entrare in orbita intorno a Mercurio. Paradossalmente è più difficile orbitare Mercurio che fare un flyby su Plutone… Per questo, nonostante la vicinanza potete contare le missioni orbitali su Mercurio sulle dita di… un dito :stuck_out_tongue_winking_eye: (Messenger).

BepiColombo partirà nell’aprile del 2018 (è da poco stato ufficializzato l’ulteriore ritardo rispetto all’ultima data prevista, che era gennaio 2017) e entrerà in orbita nel dicembre 2024. Queste le varie tappe:

[table]
[tr]
[td]Date[/td]
[td] Mission event[/td]
[/tr]
[tr]
[td]April 2018[/td]
[td] Launch[/td]
[/tr]
[tr]
[td]25 July 2019[/td]
[td] First Venus flyby[/td]
[/tr]
[tr]
[td]20 May 2020[/td]
[td] Second Venus flyby[/td]
[/tr]
[tr]
[td]9 April 2021[/td]
[td] First Mercury flyby[/td]
[/tr]
[tr]
[td]27 March 2022[/td]
[td] Second Mercury flyby[/td]
[/tr]
[tr]
[td]16 December 2023[/td]
[td] Third Mercury flyby[/td]
[/tr]
[tr]
[td]24 January 2024[/td]
[td] Fourth Mercury flyby[/td]
[/tr]
[tr]
[td]18 December 2024[/td]
[td] Arrival at Mercury[/td]
[/tr]
[tr]
[td]27 March 2025[/td]
[td] MPO in final orbit[/td]
[/tr]
[tr]
[td]1 May 2026[/td]
[td] End of nominal mission[/td]
[/tr]
[tr]
[td]1 May 2027[/td]
[td] End of extended mission[/td]
[/tr]
[/table]


#6

Quindi due flyby con Venere e ben quattro con Mercurio prima di orbitare! Ci credo che servono 6 anni e mezzo!


#7

Gran casino, scendere giù nel pozzo gravitazionale del Sole. Bisogna perdere tanta energia potenziale.


#8

I quattro motori ionici sono stati integrati con la navicella.

Photo credit: ESA–U. Reininghaus


#9

Wow.
Ma questi sono stati sviluppati per Bepi giusto?


#10
Credo tutta la missione, 6,5 anni per arrivare al target non ce li ha messi neanche new horizons

Non c’entra NH, che aveva propulsori chimici, qui stiamo parlando di concetti di missione completamente diversi. 6 anni per un trasferimento con propulsione elettrica è abbastanza normale. Smart 1 ci ha messo 1 anno ad arrivare sulla Luna e usava un Hall, che di solito ha spinte più alte (e Isp più basso) rispetto ai propulsori cosiddetti ionici (ovvero elettrostatici).


#11

A rigore anche gli Hall sono elettrostatici nel tipo di accelerazione degli ioni che è non collisionale, solo che la griglia è "virtuale indotta dal campo magnetico.
Ovviamente è solo per seguire il trend “pignolistico del forum” non volevo correggerti :beer:


#12

Purtroppo un problema riscontrato nel sistema di distribuzione elettrica del modulo MTM sposterà il lancio di altri sei mesi (ottobre 2018). Questo comporterà l’inserimento in orbita a dicembre 2025 quindi con un anno di ritardo rispetto a quanto precedentemente previsto.

http://sci.esa.int/bepicolombo/58591-bepicolombo-launch-rescheduled-for-october-2018/