Après huit ans de voyage vers Mercure, la plus petite et la plus méconnue des planètes du Système solaire, la double sonde européo-japonaise BepiColombo amorce jeudi une arrivée à haut risque vers sa destination finale.
Lancé en octobre 2018, l’engin de quatre tonnes a dû effectuer un parcours de plus de 10 milliards de km et compléter neuf survols de planètes pour ajuster sa vitesse et sa trajectoire afin d’approcher Mercure, la planète la plus proche du Soleil.
>> Un transit de Mercure devant le Soleil :
Image composée d’observations du transit de Mercure devant le Soleil en 2006. Cet événement ne se produit qu’environ treize fois par siècle. [NASA/ESA via Keystone – Solar and Heliospheric Observatory]
La mission a été baptisée en hommage au mathématicien et ingénieur italien Giuseppe (Bepi) Colombo (1920-1984). Elle est composée de plusieurs éléments. A partir d’avril, la sonde MPO (Mercury Planet Orbiter) de l’Agence spatiale européenne (ESA) doit l’étudier avec une précision inégalée, la frôlant à seulement 480 km de sa surface.
La sonde Mio (Mercury Magnetospheric Orbiter) de l’agence spatiale japonaise (JAXA) s’intéressera, elle, à son environnement spatial et notamment à son champ magnétique, en suivant une orbite elliptique s’éloignant jusqu’à 11’000 km.
>> Présentation des enjeux scientifiques de BepiColombo au 19h30 (2017) :
Mission BepiColombo: un nouvel engin va explorer la planète Mercure / 19h30 / 2 min. / le 7 juillet 2017 Phase d’arrivée de plusieurs mois
Mais avant cela, BepiColombo doit entamer une délicate phase d’arrivée de plusieurs mois, jalonnée d’opérations « à haut risque », a prévenu Ignacio Tanco, responsable des opérations des missions vers le Système solaire interne à l’ESA, lors d’une conférence de presse.
L’environnement extrême de la planète – soumise à des températures allant de -180 à 450°C et à des rayonnements solaires intenses – rend l’insertion orbitale particulièrement périlleuse.
Une première étape cruciale a eu lieu jeudi vers 14h, avec la séparation des deux sondes – encore attachées ensemble – du module de transfert qui les a propulsées jusque-là. Il s’agit de « l’équivalent d’un lancement. A ceci près que le véhicule se trouvera près d’une autre planète », à seulement 63 millions de km du Soleil et 200 millions de km de la Terre, a indiqué Ignacio Tanco.
« A cette distance, toute opération en temps réel est impossible. Nous pouvons effectuer des vérifications depuis le sol, mais entre le moment où nous les réalisons et celui où la commande parvient au véhicule, au moins 32 minutes se sont écoulées et la situation peut avoir changé », a-t-il détaillé (lire encadré). Juste avant 16h, le centre de contrôle de Darmstadt, en Allemagne, a reçu confirmation que la manœuvre avait réussi, déclenchant des salves d’applaudissements et des cris de joie.
Exosphère, champ magnétique et mystérieux hollows
Avec ses seize instruments pour un budget de 1,7 milliard d’euros, la mission pourra « offrir à l’Humanité et à la communauté scientifique des vues inédites de Mercure et ouvrir un nouveau chapitre dans notre compréhension du Système solaire », s’est enthousiasmée Santa Martinez, responsable de la mission BepiColombo à l’ESA.
>> Mercure photographiée par MESSENGER en 2008 :
Le 6 octobre 2008, la sonde MESSENGER donne une idée de la couleur réelle de Mercure (à g.) telle qu’elle pourrait être perçue par l’œil humain. Le système de caméras, le Mercury Dual Imaging System (MDIS), était équipé de 11 filtres spectraux à bande étroite couvrant les longueurs d’onde du visible et du proche infrarouge (400 à 1050 nanomètres). Les couleurs spécifiques des filtres ont été choisies pour distinguer les minéraux courants; cette vue en couleurs réelles combine trois images en couleur (480 nm, 560 nm, 630 nm). L’image aux couleurs exagérées (à g.) utilise l’ensemble des 11 filtres afin de mettre en évidence les différences subtiles et d’aider les géologues à cartographier les régions présentant une composition différente. [NASA – Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington]
Car la petite planète, survolée pour la première fois, par trois reprises, en 1974 et 1975 par la sonde Mariner 10, puis en 2011 par MESSENGER, reste énigmatique.
>> Lire : La sonde Messenger s’est écrasée comme prévu sur Mercure
BepiColombo étudiera son atmosphère très ténue, appelée exosphère, ainsi que son champ magnétique, qu’elle est – hormis la Terre – la seule planète rocheuse du Système solaire à posséder.
En cartographiant toute sa surface en très haute résolution, les scientifiques veulent mieux comprendre son activité volcanique passée, son étonnante densité et vérifier si, comme des indices le laissent penser, ses pôles éternellement plongés dans l’ombre renferment de la glace d’eau.
>> Des preuves convaincantes de glace d’eau sur Mercure :
Les zones jaunes observées dans de nombreux cratères indiquent des emplacements où l’on a détecté la présence de glace d’eau, dans la région polaire nord de Mercure. Des observations ont été faites grâce à des radars terrestres depuis l’observatoire d’Arecibo, à Porto Rico. En avril 2015, la sonde MESSENGER a recueilli de nouvelles preuves convaincantes indiquant que ces dépôts sont bel et bien constitués de glace d’eau, notamment grâce à des images prises à l’intérieur de certains cratères situés dans des zones d’ombre permanente, tels que Prokofiev et Fuller. [Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington/NASA – Arecibo Radar Image: en jaune (Harmon et al., 2011, Icarus 211, 37-50)]
Les astronomes espèrent aussi percer le mystère des structures uniques de Mercure appelées hollows. Découvertes par MESSENGER, « ces dépressions [traduction de hollow en français, ndlr.] à la surface de la planète donnent l’impression que celle-ci est progressivement rongée et semblent être liées à la présence de substances volatiles qui s’évaporent ou se subliment – soit qui passent de l’état solide à gazeux, ndlr. – très facilement », a expliqué Geraint Jones, chef de projet scientifique de la mission.
>> Les mystérieux hollows de Mercure :
Les hollows de Mercure sont de petites dépressions (de quelques centaines de mètres à quelques kilomètres) peu profondes (de quelques dizaines de mètres), de forme irrégulière, généralement regroupées en grappes, souvent associées à des cratères d’impact, et probablement formées par la perte de matières volatiles. Bien que leur processus de formation exact fasse encore l’objet de débats, diverses hypothèses évoquent la sublimation ou l’altération spatiale. [NASA – Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie]
« Fondamentalement, nous voulons comprendre les origines de cette planète et la manière dont elle est devenue ce qu’elle est. En étudiant davantage ces corps célestes, nous apprenons aussi comment notre propre planète s’est formée et est devenue telle que nous la connaissons aujourd’hui », a souligné le scientifique.
Des données scientifiques commenceront à être récoltées dès avril prochain.
sjaq et l’afp