Messenger (luotain)

MESSENGER on NASAn valmistama luotain, joka lähetettiin tutkimaan Merkurius-planeettaa 3. elokuuta 2004 kello 7.16 (UTC) Cape Canaveral Air Force Stationistä Delta II -kantoraketilla. Messenger on lyhenne sanoista MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging. Luotain siirtyi Merkuriuksen kiertoradalle 18. maaliskuuta 2011 noin kymmenen vuotta ennen ESAn ja JAXAn Merkurius-luotaimia.

Lentorata

Messenger lensi noin 8 miljardin kilometrin matkan spiraalilentona Merkuriukseen vajaassa seitsemässä vuodessa. Luotain oli aluksi tarkoitus lähettää matkaan 11. toukokuuta 2004, mutta saman vuoden maaliskuussa NASA ilmoitti lähtöä siirrettävän saman vuoden elokuuhun. Myöhästymisen johdosta luotaimen matka Merkuriukseen pidentyi kahdella vuodella. Uuden suunnitelman mukaisesti Messenger teki Maan ohilennon vuonna 2005, Venuksen ohilennon lokakuussa 2006 ja uudelleen kesäkuussa 2007. Luotain teki kolme Merkuriuksen ohilentoa tammi- ja lokakuussa 2008 ja syyskuussa 2009. Se asettui onnistuneesti planeettaa kiertävälle radalle 18. maaliskuuta 2011. Euroopan avaruusjärjestön ESAn ja Japanin avaruusjärjestön JAXAn kaksi BepiColombo-luotainta ovat tuolloin vasta testattavina. Niiden matka kohti Merkuriusta alkanee vuoden 2016 aikana.

Luotaimen rakenne

Messengerin mitoitukset ovat 1,27 m × 0,71 m × 1,05 m. Sitä suojaa Auringolta puolikkaan sylinterin muotoinen suoja. Luotaimesta ulottuu 3,6 m:n pituinen magnetometrin pidin. Luotaimen massa on 987,7 kg, josta 607,8 kg on ajoainetta ja heliumia. Luotain on rakennettu pääosin grafiittisyanaattiesterikomposiitista (GRCE). Päämoottorin teho on 645 N, lisäksi luotaimessa on neljä 22 N ohjausmoottoria. Virtaa tuottavat aurinkokennot antavat 450 W Merkuriuksen kiertoradalla.

Luotaimen rakensi Johns Hopkinsin yliopisto. Luotaimessa on kaksi samanlaista lentotietokonetta, Integrated Electronics Module (IEM). Molemmissa on 25 MHz pääsuoritin ja 10 MHz suoritin virheiden havainnointiin. Suorittimet ovat säteilysuojattuja RAD6000-suorittimia, jotka perustuvat IBM:n PowerPC-suorittimiin. Tiedon tallennusta varten luotaimessa on kaksi yhden gigatavun massamuistia.

Luotaimen tieteellinen tehtävä

430 miljoonaa dollaria maksanut Messenger-luotain on ensimmäinen Merkuriukseen lähetetty luotain sitten NASAn Mariner 10:n, joka teki kolme Merkuriuksen ohilentoa vuosina 1974 ja 1975. Messenger kartoittaa yhden (Maan) vuoden ajan planeettaa muun muassa väri- ja stereokuvina sekä mittaa planeetan geologiaa, kaasukehää, magnetosfääriä ja ytimen rakennetta. Luotain muun muassa varmisti jään olemassaolon Merkuriuksen ikuisesti varjossa olevilla kraaterien pohjilla.

Luotain putosi Merkuriuksen pinnalle polttoaineen loputtua 30. huhtikuuta 2015.

Instrumentit:
 Mercury Dual Imaging System (MDIS) koostuu kahdesta kamerasta
 Gamma- ja Neutronispektrometri (GRNS)
 Magnetometri (MAG)
 Mercury Laser Altimeter (MLA) on laserkorkeusmittari
 Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer (MASCS) tutkii kaasukehän ja pinnan kemiallista koostumusta
 Energetic Particle and Plasma Spectrometer (EPPS)
 X-Ray Spectrometer (XRS). Aluksen aurinkomonitorit ja röntgenverrannollisuuslaskurit ovat suomalaisen Metorex-yrityksen (uusi nimi Oxford Analytical Instruments) toteuttamia.
 Radio Science (RS)

Ohilennot

Ensimmäinen Merkuriuksen ohilento 
Luotain teki ensimmäisen Merkuriuksen ohilennon 14. tammikuuta 2008. Ohilento oli historiallinen, sillä kyseessä oli ensimmäinen luotainvierailu Merkuriuksessa 33 vuoteen. Ohilento sujui suunnitelmien mukaisesti, ja Messenger lensi lähimmillään vain 200 kilometrin korkeudella Merkuriuksen pinnasta.

Ohilennon aikana suoritetut mittaukset aloitettiin 13.1.2008 klo 15.00 ja lopetettiin 15.1. klo 17.00 Suomen aikaa. Kaikkiaan lennon aikana otettiin yli 1 200 kuvaa. Suurin osa kuvista otettiin alueilta, joita Mariner 10 -luotain ei kolmella ohilennollaan saanut kuvatuksi. Siten ohilennon tuottama kuvamateriaali on enimmäkseen ennennäkemätöntä. Kuvien ja tulosten siirtäminen Maahan alkoi, kun mittaukset on saatu päätökseen, ja kuvien julkaiseminen aloitettiin pian tämän jälkeen.

Toinen Merkuriuksen ohilento 
Toinen Merkuriuksen ohilento tapahtui 6. lokakuuta 2008. Lähimmillään Messenger oli vain 200 kilometrin päässä Merkuriuksesta. Ohilennon aikana kuvattiin edellisen lennon tapaan sitä puolta Merkuriuksesta, jota Mariner 10 ei kuvannut.

Lähteet

Aiheesta muualla

 Nasan Messenger-kotisivu
 Johns Hopkins-yliopiston Messenger-kotisivu
 MESSENGER: Animations 
 SPACE.com: 10 Surprising Facts About NASA's Mercury Probe

Avaruusluotaimet
Miehittämättömät avaruuslennot
Merkurius-luotaimet
Venus-luotaimet
Vuoden 2004 avaruustoiminta