MESSENGER efectuará tres sobre vuelos a Mercurio, cada uno de ellos seguidos de una maniobra de corrección de trayectoria, con la finalidad de situar la sonda en órbita en torno a Mercurio en marzo de 2011. Los tres sobre vuelos se llevarán a cabo en enero de 2008, octubre de 2008 y septiembre de 2009.
Durante éstos, el orbitador realizará una cartografía en color de la superficie completa del planeta, obteniendo fotografía de regiones no exploradas por la sonda Mariner 10 y medirá la composición de su superficie, atmósfera y magnetosfera. Estos serán los primeros datos enviados por una sonda desde hace más de 30 años de tiempo y resultarán además muy valiosos para planificar la misión de la sonda una vez se sitúe en órbita en torno al planeta.
Gráfico: trayectoria de la sonda MESSENGER desde su partida hasta su llegada a Mercurio. En la parte inferior del gráfico se indican los eventos fundamentales de la misión.
La órbita de MESSENGER en torno a Mercurio será muy elíptica, aproximándose como máximo a la superficie unos 200 Km y alejándose más de 15.193 Km cada órbita. El plano orbital de la sonda se hallará inclinado unos 80° con respecto al ecuador de Mercurio, realizándose el máximo acercamiento a la superficie a una latitud de 60° Norte. Esta disposición tiene la finalidad de realizar una investigación muy detallada de la geología de Mercurio y su composición en una zona concreta de su superficie: la cuenca de impacto Caloris, la formación más extensa de dicho planeta.
Uno de los componentes principales de la sonda espacial en su escudo contra el calor. Cuando el vehículo orbite el planeta Mercurio, el Sol será 11 veces más brillante de lo que se aprecia desde la Tierra, de tal modo que las temperaturas pueden llegar a superar los 450°C. Un escudo fabricado con materiales cerámicos proporcionarán la protección necesaria contra el calor, de tal forma que la sonda y parte del instrumental puedan operar a la temperatura ambiente.
MESSENGER trabajará en órbita en torno a Mercurio durante un tiempo mínimo de un año terrestre (365 días), lo cual equivale a dos días solares en dicho planeta: de una salida de sol en un punto determinado del planeta a la siguiente transcurren 176 días terrestres. El primer día solar de Mercurio, el orbitador trabajará principalmente en la obtención de un mapa global y toma de datos con diferente instrumental, mientras que el segundo se realizarán estudios científicos de puntos determinados de la superficie.
El instrumental de la sonda
El instrumental que transporta la sonda MESSENGER ha sido cuidadosamente elegido para obtener información científica sobre el planeta Mercurio. La mayor parte de los instrumentos se encuentran fijos al cuerpo de la sonda espacial. Los instrumentos que porta MESSENGER son los que se detallan a continuación:
- MDIS (Mercury Dual Imaging System; Sistema de Imagen Dual de Mercurio)
- GRNS (Gamma-Ray and Neutron Spectrometer; Espectrómetro de Neutrones y Rayos Gamma)
- XRS (X-Ray Spectrometer; Espectrómetro de Rayos X)
- MAG (Magnetómetro)
- MLA (Mercury Laser Altimeter; Altímetro Laser para Mercurio)
- MASCS (Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer; Espectrómetro de Composición Superficial y Atmosférico de Mercurio)
- EPPS (Energetic Particle and Plasma Spectrometer; Espectrómetro de Plasma y Partículas Energéticas)
- RS (Radio Science; Ciencia de Radio)
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