Sonda MESSENGER [=MErcury Surface, Space ENvironment, Geochemistry and Ranging] je určena ke studiu charakteristik Merkuru a podmínek na jeho povrchu z oběžné dráhy kolem Merkuru. Předpokládaná aktivní životnost na oběžné dráze Merkuru je jeden pozemský rok. Sonda odstartovala 03.08.2004 a na oběžnou dráhu kolem Merkuru se dostala 18.03.2011. Mise byla úspěšná a skončila 30.04.2015 dopadem sondy na povrch Merkuru.

Konstrukce

Těleso sondy tvoří hranol o rozměrech 1.42 x 1.85 x 1.27 m. Celková hmotnost sondy obnáší 1100 kg, přičemž asi 600 kg z toho připadá na pohonné látky a pracovní plyny. Na boční stěnu obrácenou ke slunci je upevněna sluneční clona, na dvě boční stěny panely fotovoltaických článků a na stěnu odvrácenou od slunce je připojena tyč magnetometru o délce 3.6 m.

Sluneční clona je vyrobena z několika vrstev Kaptonu a přední a zadní vrstva je z keramické látky Nextel. Zatímco první vrstvy clony mohou být zahřáty až na 370°C, chráněné těleso sondy má pracovat při pokojové teplotě 20°C..

Hlavní raketový motor LVA [=Large Velocity Adjust] na dvojsložkové kapalné pohonné látky (hydrazin a oxid dusičitý) má tah 660 N. KPL jsou skladovány ve speciálních titanových nádržích integrovaných do kostry sondy. Čtyři motorky o tahu 22 N na jednosložkové KPL (hydrazin) zajišťují řízení sondy během práce hlavního motoru. Orientace je udržována dvanácti malými motorky o tahu 4 N rovněž na jednosložkové KPL. K udržování orientace jsou rovněž využívány silové setrvačníky.

Komunikační systém využívá pásma X a je vybaven dvěma vysokoziskovými anténami. Dále se používají dvě vějířové antény se středním ziskem a čtyři nízkoziskové antény. Antény jsou pevné a jsou elektronicky směrovány v rozsahu 45° bez jakýchkoliv pohyblivých částí. Rychlost přenosu je silně závislá na vzdálenosti sondy a mění se od 9.9 bit/s do 104 kbit/s (vysílání k Zemi), resp. od 7.8 bit/s do 500 bit/s (příjem vysílání ze Země).

Mozkem sondy je integrovaný elektronický modul IEM [=Integrated Electronics Module], zařízení malých rozměrů a hmotnosti, které kombinuje základní avioniku do jediné skříňky. Sonda disponuje dvěma IEM, které se mohou navzájem zálohovat. IEM je vybaven 25 MHz hlavním procesorem a 10 MHz nouzovým procesorem. Všechny čtyři procesory jsou typu RAD6000, vyznačující se zvýšenou odolností proti radiaci. Každý IEM obsahuje záznamník na pevné bázi SSR [=Solid-State Recorder] s kapacitou 1 GB.

Elektrická energie je generována dvěma jednostrannými panely fotovoltaických článků o rozměrech 1.5 x 1.65 m a výkonu u Merkuru cca 640 W. Panely jsou schopny vyrábět u Merkuru více než 2 kW, ale aby se zamezilo přetížení elektroniky, je příkon natáčením panelů omezován. Plocha panelu je tvořena ze 67% optickými odraznými reflektory, které chrání konstrukci panelu před přehřátím, a zbylých 33% představují vlastní sluneční články na bázi GaAs/Ge. Sluneční baterie dobíjejí NiMH akumulátory (11 x 2 články) o kapacitě 23 Ah umístěné ve společném obalu.

Celkové náklady na misi se odhadují na 427 mil. USD a zahrnují sondu, vývoj přístrojů, nosnou raketu, řízení letu a zpracování dat.

Vědecké vybavení

Vědecké vybavení tvoří pět přístrojů upevněných zvnějšku na spodním dně tělesa sondy:

• kamerový systém MDIS [=Mercury Dual Imaging System];
• spektrometr záření gama a neutronů GRNS [=Gamma-Ray and Neutron Spectrometer];
• rentgenový spektrometr XRS [=X-ray Spectrometer];
• laserový výškoměr MLA [=Mercury Laser Altimeter];
• spektrometr zjišťující chemické složení atmosféry a povrchu MASCS [=Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer].

Dále je sonda vybavena přístroji:

• spektrometr nabitých částic a plazmy EPPS [=Energetic Particle and Plasma Spectrometer] je instalován na boku a horním dně tělesa;
• magnetometr MAG [=Magnetometer] se nachází na tyči dlouhé 3.6 m.

Existujícího rádiového vybavení sondy je využíváno pro rádiové experimenty RS [=Radio Science].

Průběh letu

Sonda MESSENGER úspěšně odstartovala 03.08.2004 v 06:16 UT (08:16 SELČ) nosnou raketou Delta 7925H z kosmodromu na Cape Canaveral.

Po startu letěla sonda složitou trajektorií, využívající gravitačního urychlení u Země (02.08.2005), dvakrát u Venuše (24.10.2006, 06.06.2007) a třikrát u Merkuru (14.01.2008, 06.10.2008, 30.09.2009).

Po konečném navedení na oběžnou dráhu kolem Merkuru (18.03.2011, motorickým manévrem o 862,4 m/s) zde MESSENGER úspěšně pracoval více než 4 roky. Počáteční eliptická mapovací dráha měla dobu oběhu 12 hodin a výšku 200 - 15200 km nad povrchem Merkuru. Mise skončila 30.04.2015, kdy sonda po vyčerpání pohonných látek dopadla na povrch Merkuru.

Snímky ze sondy MESSENGER:

Připraveno podle spaceprobes A.Havlíčka