MESSENGER

MDIS (Mercury Dual Imaging System)

Obsahuje dve CCD kamery, jednu širokouhlú so zorným poľom 10,5° a jednu teleskopickú so zorným poľom 1,5°.

GRNS (Gamma-Ray and Neutron Spectrometer)

Obsahuje dva spektrometre – gama a neutrónový, s ktorých pomocou sa budú získavať informácie o chemickom zložení kôry Merkúru.

XRS (X-Ray Spectrometer)

RTG spektrometer deteguje žiarenie vyvolané dopadom RTG žiarenia zo Slnka na povrch Merkúru.

MAG (MAGnetometer)

Magnetometer podrobne skúmal magnetické pole Merkúru, jeho silu a rozloženie v priestore.

MLA (Mercury Laser Altimeter)

Laserový výškomer mapoval povrch Merkúru pomocou infračerveného lasera (pracoval na vlnovej dĺžke 1 064 nm) s presnosťou na 30 cm.

MASCS (Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer)

Obsahoval dva prístroje – spektrometer pracujúci v ultrafialovej a viditeľnej oblasti (Ultraviolet Visible Specrometer) a spektrograf pre viditeľnú a blízku infračervenú oblasť (Visible-Infrared Spectrograph). Prvý z nich skúmal chemické zloženie a vlastnosti atmosféry s rozlíšením 25 km. Druhý na povrchu zisťoval prítomnosť minerálov obsahujúcich železo a titán s rozlíšením 3 km.

EPPS (Energetic Particle and Plasma Spectrometer)

Spektrometer EPS (Energetic Particle Spectrometer) poslúžil na detekciu častíc urýchlených v Merkúrovej magnetosfére. Druhý spektrometer FIPS (Fast Imaging Plasma Spectrometer) slúžil na sledovanie nízkoenergetických častíc prichádzajúcich od povrchu a atmosféry, ionizované atómy unášané slnečným vetrom a pod.

RS (Radio Science)

Využíval komunikačný systém sondy pre meranie jej rýchlosti a vzdialenosti od Zeme. Tieto údaje poslúžia k meraniu gravitačného poľa a spoločne s laserovým výškomerom LSA k určeniu veľkosti a skupenstva jadra Merkúru.

Dráha k Merkúru počítala s niekoľkými gravitačnými manévrami pri Zemi, Venuši a Merkúri. Prvý prebehol 2. augusta 2005 pri Zemi a k najväčšiemu priblíženiu došlo v čase 19:13 UT na vzdialenosť 2347,5 kilometrov nad stredným Mongolskom.[1] Priblíženie k Zemi využili technici na kalibráciu prístrojov a testy kamier. V priebehu preletu urobila širokouhlá kamera niekoľko stoviek fotografií, z ktorých bol neskôr vytvorený film zachytávajúci vzďaľujúcu sa Zem. Gravitačné pôsobenie Zeme zmenilo dráhu sondy tak, že namierila do vnútorných častí slnečnej sústavy smerom k Venuši.

Trajektória dráhy sondy

Ďalšie dva gravitačné manévre prebehli pri Venuši. K prvému stretnutiu došlo 24. októbra 2006 s najväčším priblížením v čase 8:34 UT na vzdialenosť 2987,3 kilometrov [2]. V dobe preletu okolo planéty sa nevykonávali žiadne vedecké merania, pretože sa v tom čase Venuša pri pohľade zo Zeme nachádzala za Slnkom a rádiová komunikácia medzi sondou a prijímacími stanicami bola obmedzená.

Druhý prelet okolo Venuše sa uskutočnil 5. júna 2007 v 23:08 UT na minimálnu vzdialenosť 338,2 kilometrov[3]. Tentoraz prebehli vedecké experimenty a pozorovania v spolupráci s európskou sondou Venus Express. Sonda urobila niekoľko stoviek fotografií planéty, atmosféru skúmal spektrometer, laserový výškomer a ďalšie prístroje sondy. Gravitačným manévrom sa sonda dostala na správnu dráhu k svojmu cieľu – k Merkúru.

Prvý prelet okolo svojej cieľovej planéty absolvovala sonda v januári 2008. Deň pred najväčším priblížením sa sonda zorientovala tak, aby mohla pozorovať Merkúr a z tohto dôvodu muselo byť dočasne takmer úplne prerušené jej spojenie so Zemou. Jediným náznakom funkčnosti sondy bol jej slabý rádiomaják. Počas približovania sonda postupne aktualizovala jednotlivé prístroje. Dráha sondy viedla spočiatku nad neosvetlenou pologuľou, kde sa nedali zhotovovať optické snímky, ale v činnosti bol infračervený spektrometer a laserový výškomer. Najnižší bod nad planétou dosiahol MESSENGER 14. januára 2008 v čase 19:04:39 UT[4] vo výške asi 200 km. Nasledujúceho dňa sa spojenie cez výkonnú anténu obnovilo a sonda odvysielala údaje získané počas preletu na Zem. Na niektorých záberoch boli časti povrchu známeho už z misie Marineru 10, niektoré však až doteraz neboli vyfotografované žiadnou sondou.

Záber Merkúra z výšky 27 000 km, ktorý sonda urobila v čase, keď sa už od planéty opäť vzďaľovala.

Sonda pokračovala vo vzďaľovaní sa od Merkúra a nasledujúcich desať mesiacov obiehala po heliocentrickej dráhe, pričom afélium dosiahla koncom marca 2008. 3. októbra začala znova príletová fáza k planéte. Rovnako ako v predchádzajúcom prípade, aj teraz sa sonda deň pred najväčším priblížením prepla do módu maják a zorientovala sa tak, aby jej prístroje mohli sledovať približujúci sa Merkúr. Kamerový systém MDIS zhotovil mozaiky planéty s vysokým rozlíšením. K najväčšiemu priblíženiu na 199,4 km došlo 6. októbra 2008.[5]

V decembri toho istého roku sa uskutočnil dvojfázový manéver označený ako DSM-4A, ktorý slúžil na zacielenie sondy na tretí prelet okolo Merkúra.

Tretie priblíženie sondy k planéte na vzdialenosť 200 km nastalo 29. septembra 2009. V priebehu preletu okolo planéty bol jej povrch snímkovaný a skúmaný ostatnými prístrojmi sondy. V novembri toho istého roku sonda uskutočnila manéver DSM-5 pre záverečné navedenie k Merkúru.[6] Trvalo však ešte takmer 16 mesiacov, než bola sonda navedená na obežnú dráhu okolo Merkúra.

18. marca 2011 bola sonda MESSENGER úspešne navedená na obežnú dráhu okolo Merkúra a stala sa tak prvou umelou družicou tejto planéty. Motorický manéver trval približne 15 minút a počas neho klesla rýchlosť sondy o 862 m/s, čo stačilo na to, aby planéta svojou gravitáciou pritiahla sondu na výstrednú eliptickú dráhu.[5] 29. marca MESSENGER začal snímkovanie planéty z obežnej dráhy kamerami systému Mercury Dual Imaging System v oblasti južného pólu okolo krátera Debussy.[6] 16. júna sonda uskutočnila prvú korekciu svojej obežnej dráhy. Účelom zmeny dráhy bola optimalizácia vedeckých pozorovaní. Manévrom sa dosiahlo zníženie najbližšieho bodu k povrchu planéty z pôvodných 506 km na približne 200 km.[5] 9. novembra 2011 NASA oznámila, že predĺžila plánovanú misiu sondy o jeden rok.[6] Keďže aj po ďalšom roku bola sonda v dobrom stave, došlo k predĺženiu jej misie na ďalšie dva roky.