Simulación de plasma de BepiColombo
Cuando el Módulo de Transferencia a Mercurio de la misión BepiColombo enciende sus motores de propulsión eléctrica, se forma un haz de iones. Este se crea gracias a la ionización del carburante de xenón, que hace que las partículas cargadas puedan acelerarse aún más por medio de un campo eléctrico.
Junto con las maniobras de asistencia gravitatoria en la Tierra, Venus y Mercurio, la propulsión de este haz de iones permitirá que la misión llegue al planeta más interior del Sistema Solar.
Una vez fuera del campo gravitatorio terrestre gracias al lanzador Ariane 5, la nave accede a una órbita alrededor del Sol. A continuación, el módulo de transferencia debe usar sus propulsores para poner freno a la potente atracción de la gravedad solar y adaptar su órbita para efectuar una serie de nueve maniobras de asistencia gravitatoria en los planetas antes de depositar las dos naves científicas de la misión en la órbita de Mercurio.
Esta imagen constituye un fragmento extraído de una simulación por superordenador que modela el flujo de plasma alrededor de la nave nada más activarse el haz de iones de alta energía. Incluye a modo de referencia un esbozo de la nave integrada con los paneles solares extendidos.
La simulación sigue las partículas del haz y aquellas que se difunden alrededor de la nave, generadas por la interacción de los iones del haz de alta energía y los átomos de xenón neutros que también expulsa el propulsor. Muestra la densidad del plasma que fluye alrededor de la nave y su evolución: el rojo representa la densidad alta y el azul, baja (la animación muestra la escala detallada).
Aunque la animación dura varios segundos, se ha ralentizado, por lo que representa una secuencia real de tan solo ocho milisegundos: el tiempo necesario para que el plasma alcance el estado estable.
Esta simulación se ha generado para demostrar que el plasma producido por el propulsor no daña la nave: sus materiales, incluyendo las matrices solares o los instrumentos, por ejemplo, o el propio sistema de propulsión eléctrica. Las simulaciones también han confirmado que no se producen eventos de carga espurios o peligrosos.
Las mediciones en vuelo verificarán los resultados de la simulación y ayudarán a mejorar las formas en que la interacción entre el plasma generado, la nave y el entorno espacial se pueden modelar.
BepiColombo es una misión conjunta de la ESA y la JAXA. Tras su viaje interplanetario de siete años, los dos orbitadores científicos (el Orbitador Planetario a Mercurio y el Orbitador Magnetosférico de Mercurio) comenzarán su misión principal, que nos proporcionará el estudio más detallado hasta la fecha de este misterioso planeta.
La nave comenzará esta semana la fase de transferencia al Puerto Espacial Europeo de Kurú, donde se someterá a un intenso periodo de preparativos que dejarán la misión lista para su lanzamiento a finales de este año.
Las simulaciones han sido realizadas por Félicien Filleul en el marco del programa de formación para jóvenes graduados de la ESA.
