Het BepiColombo-ruimtevaartuig van de European Space Agency zal naar Mercurius lanceren met een unieke lading die is ontworpen en gebouwd door het Southwest Research Institute:een instrument genaamd Strofio, die de ijle exosfeer van Mercurius zal bestuderen. Onderdeel van het SERENA-instrumentarium, Strofio's metingen zullen ons helpen het oppervlak van de planeet en de geschiedenis van de kleinste rotsachtige planeet die dicht bij de zon draait beter te begrijpen.

"Een exosfeer is iets anders dan een atmosfeer, " zei dr. Stefano Livi, een instituutswetenschapper die het Strofio-experiment leidt, gefinancierd door NASA's Discovery Mission of Opportunity-programma. "Kwik heeft niet genoeg zwaartekracht om een ​​goede atmosfeer vast te houden. het is omgeven door een dunne, botsingsvrije deeltjesomgeving. Deeltjes ontsnappen aan het oppervlak van Mercurius en bevolken deze exosfeer kort voordat ze terugkeren naar de oppervlakte of wegdrijven naar de interplanetaire ruimte. "De nabijheid van Mercurius tot de zon maakt het moeilijk om vanaf de aarde waar te nemen. Het is ook een uitdaging voor ruimtevaartuigen om de ruimte te bereiken en te overleven in de De BepiColombo-missie omvat twee ruimtevaartuigen - ESA's Mercury Planetary Orbiter en de Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO) van het Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) - die Mercurius zullen bestuderen en ons zullen helpen meer te weten te komen over de vorming van ons zonnestelsel. Van aan boord van MMO, Strofio zal bestuderen hoe de exosfeer en magnetosfeer van Mercurius met elkaar en met het oppervlak van de planeet interageren.

Om deze interacties te begrijpen, Strofio moet de deeltjes identificeren die van het oppervlak van Mercurius ontsnappen. Omdat de exosfeer zo dun is, bemonstering van deeltjes is bijzonder uitdagend - in feite, de hoeveelheid deeltjes is zo schaars dat de omgeving niet gemakkelijk kan worden nagebootst in een typische vacuümkamer. Wetenschappers moesten dit probleem aanpakken tijdens de ontwikkeling en evaluatie van het supergevoelige Strofio-instrument. Faciliteiten aan de Universiteit van Bern in Zwitserland zouden de nodige parameters kunnen creëren en, over een periode van enkele maanden, stelde SwRI in staat te analyseren en te demonstreren hoe het experiment zal werken in de Mercury-omgeving.

"Strofio is nieuw in zijn vermogen om de zeldzame, statische deeltjespopulatie in de exosfeer van Mercurius, "Zei Livi. "We moesten typische spectrometerontwerpen heroverwegen en opnieuw uitwerken."

Elk gevangen deeltje wordt geanalyseerd in een roterend veld. Wanneer en waar elk deeltje de detector bereikt, bepaalt de massa en samenstelling. Strofio gebruikt hulpmiddelen voor detectie-algoritmen om de gevoeligheid van het instrument te verbeteren en de identificatie te verbeteren. Het instrument moest ook voldoen aan strikte massa- en configuratielimieten die aan het ruimtevaartuig zijn gekoppeld. Het instrument ter grootte van een basketbal weegt iets meer dan 7 pond.

"Strofio is als een van mijn kinderen op weg naar Mercurius, " zei Livi. "Het is spannend. Ik kijk uit naar 2025 wanneer we de chemische deeltjes van de planeet zullen 'zien'. Naast het beantwoorden van veel vragen, Ik verwacht ook enkele verrassingen."