Полное отсутствие атмосферы, температура на поверхности 400 градусов Цельсия и шесть долгих лет пути. Добро пожаловать на Меркурий, самую маленькую, самую близкую к Солнцу и самую загадочную планету Солнечной системы. Для расширения знаний человечества о космосе и о Солнечной системе Европейское космическое агентство собирается осуществить в 2014 году запуск космического аппарата BepiColombo, целью которого будет Меркурий. Одной из ключевых сложностей, с которыми придется столкнуться этому космическому аппарату, будет не преодоление огромного расстояния от Земли до Меркурия, а необходимость преодоления гравитации Солнца, которое в большой мере будет воздействовать на космический аппарат. Для снабжения космического аппарата BepiColombo возможностью противостоять солнечной гравитации разрабатывается электрическая система ионных двигателей QinetiQ, использующая солнечный свет для получения необходимой энергии. Разработкой системы QinetiQ занимается известная французская компания EADS Astrium, с которой у Европейского космического агентства подписан контракт на сумму 23 миллиона евро.

Работы по созданию ионных двигателей проводятся уже достаточно долгое время, начиная с 1950-х годов. Эти двигатели работают, ионизируя газ и разгоняя его с помощью электрического поля, создаваемого системой электродов, в большинстве случаев являющихся сеткой. Такой электрический разгон позволяет добиться высокой эффективности двигателя, т.е. добиться создаваемой силы тяги на килограмм рабочей массы намного большей, чем химические и реактивные двигатели. Помимо этого, ионные двигатели потребляют небольшое количество электроэнергии и для их энергоснабжения вполне достаточно солнечных батарей. Таким образом, ионные двигатели идеально подходят для длительных и дальних космических полетов.



Солнечно-электрическая двигательная система QinetiQ состоит из четырех ионных двигателей T6, которые в качестве рабочей массы используют инертный газ ксенон. Двигатели T6 уже используются для удержания на орбите спутника Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE), который был запущен в марте 2009 года и занимается изучением гравитационного поля Земли. Несмотря на высокую эффективность, ионные двигатели не могут обеспечить достаточную тягу, необходимую для преодоления земной гравитации и вывода на орбиту космического аппарата. Но в вакууме открытого космоса эти двигатели будут в состоянии разогнать космический аппарат BepiColombo до необходимой скорости и помочь ему преодолеет гравитационное притяжение планет, мимо которых будет пролегать его путь и которые будут использоваться для коррекции траектории полета космического аппарата.

Миссия BepiColombo является первой европейской миссией по изучению Меркурия, до этого момента к меркурию были отправлены только космические аппараты НАСА, Mariner 10, достигший орбиты в 1974 году, и Messenger, который уже несколько раз совершал пролет мимо Меркурия и, как ожидается займет круговую орбиту вокруг планеты в 2011 году. Космический аппарат BepiColombo доставит к Меркурию два отдельных орбитальных аппарата, первый будет выполнять съемку и картографирование поверхности, второй будет заниматься изучением магнитосферы планеты. Как ожидается, BepiColombo доберется до Меркурия в 2019 году и начнет передавать на Землю научные данные о составе планеты, которые позволят ученым пролить свет на процессы, происходившие во время формирования Солнечной системы и ее планет, включая нашу собственную планету.