BepiColombo met le cap sur Mercure

La mission de l’ESA vient de quitter la base de Kourou, direction Mercure, la planète la plus proche du Soleil. Considérée par certains comme la mission la plus ambitieuse jamais entreprise par l’ESA, BepiColombo est spectaculaire autant par son intérêt scientifique que les défis techniques complexes qu’elle va devoir relever.

Partie samedi 19 octobre à 3h50 heure française à bord d’un lanceur Ariane 5-ECA, la sonde va faire un long, très long voyage. Elle mettra 7 ans pour parcourir 8,5 milliards de km et rejoindre la planète Mercure. C’est plus de 22 000 fois la distance Terre – Lune !

A ce jour, seules deux missions se sont approchées de la petite planète rocheuse. La sonde Mariner 10 qui a effectué trois survols entre 1974 et 1975, puis Messenger qui est en orbite autour de Mercure depuis 2011.

Une première pour l’ESA

Développée conjointement avec la JAXA, l’agence spatiale japonaise, la mission BepiColombo embarque en réalité deux sondes. La première, baptisée MPO (Mercury Planetary Orbiter) est l’œuvre de l’agence européenne et embarque 11 instruments scientifiques. Son rôle sera de dresser la cartographie complète de Mercure, de connaître sa composition et sa structure interne. La France, très investie sur la mission, travaille à elle seule sur 6 outils scientifiques de Bepi Colombo.

La seconde sonde, baptisée MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter), est conçue par la JAXA. La sonde japonaise va étudier le champ magnétique et la magnétosphère de Mercure grâce à 5 autre instruments.

BepiColombo va permettre d’observer plus particulièrement l’interaction entre les vents solaires et la planète. L’étude de Mercure devrait étendre nos connaissances sur les exoplanètes qui comme elle sont petites, rocheuses et proches de leur étoile.

Les conditions infernales de Mercure

Mercure est une planète incroyablement dense. Plus une planète est proche du Soleil, plus il est difficile pour les sondes qui s’en approchent de résister à la chaleur et aux forces de gravité qui étirent l’espace dans tous les sens.

Ces difficultés font de Mercure une planète assez mal connue. Plusieurs mystères questionnent les scientifiques. En surface d’abord puisque les sondes s’aventurent rarement aussi prêt d’une étoile, donc les conditions qui y règnent sont inconnues.

Puis c’est en profondeur que des questions demeurent sans réponse. Comment expliquer par exemple la taille anormalement élevée du noyau métallique de Mercure ? Il représente en effet 55% de la masse totale de la planète contre 30% pour la Terre et les autres planètes telluriques.

La plus petite des planètes de notre système solaire est difficile d’accès car loin de la Terre et très proche du Soleil. Cette proximité à notre étoile expose Mercure à une force de gravité extrême.

Surface de Mercure © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory

Surface de Mercure © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory

Une approche finale à haut risque

La mission Bepi Colombo comporte un certain nombre de défis techniques. Le premier à relever pour la sonde va être de pouvoir emmagasiner suffisamment de vitesse. Elle doit ainsi atteindre une vitesse moyenne de 8km/s.

Autre challenge : la sonde va en même temps devoir être freinée très très fortement pour ne pas manquer l’orbite de Mercure. Une vitesse trop faible ou trop élevée la condamnera à plonger vers la surface du Soleil dont la température avoisine les 5500°C.

Pour atteindre une telle distance et réguler sa vitesse, BepiColombo va effectuer plusieurs survols autour de la Terre, de Vénus et de Mercure. Ces passages à proximité des planètes vont freiner progressivement la sonde. Un peu comme si vous utilisiez le frein moteur de votre véhicule pour réduire sa vitesse.

Assistance gravitationnelle pour BepiColombo © ESA

Assistance gravitationnelle pour BepiColombo © ESA

Résister au chaud, comme au froid

Résister aux températures extrêmes. A une telle proximité du Soleil, la sonde va être prise dans un barbecue infernal où la température moyenne avoisine les 450°C. Mais aussi paradoxal que cela puisse paraître, la sonde doit aussi être capable de résister… au froid.

En effet, pour contrer la chaleur omniprésente dans cette zone du système solaire, la sonde doit être équipée d’une protection thermique ultra résistante. Or à l’ombre du bouclier, la température chute à environ -180°C !

Comme si tout cela ne suffisait pas, la sonde BepiColombo va devoir résister à une radiation 20 fois plus élevée qu’en orbite terrestre. Si la sonde survit à cet enfer, rendez-vous en 2025 pour son arrivée dans l’orbite de Mercure.

 

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