La mission BepiColombo de l’ESA/JAXA a terminé avec succès son troisième survol de Mercure, capturant des images précieuses de caractéristiques géologiques, y compris le cratère Manley nouvellement nommé. Grâce aux arcs de propulsion en cours, le vaisseau spatial ajuste progressivement sa trajectoire pour entrer dans l’orbite de Mercure en 2025. La phase scientifique principale de la mission commencera au début de 2026, après plusieurs autres ajustements et un autre survol en 2024. (Image d’artiste de BepiColombo survolant Mercure) Crédit : ESA/ATG medialab
La mission ESA/JAXA BepiColombo a effectué son troisième des six survols de Mercure avec assistance gravitationnelle, prenant des images d’un cratère d’impact nouvellement nommé ainsi que de curiosités tectoniques et volcaniques alors qu’elle ajuste sa trajectoire pour entrer dans l’orbite de Mercure en 2025.
L’approche la plus proche a eu lieu à 19 h 34 UTC (21 h 34 CEST) le 19 juin 2023, à environ 236 km au-dessus de la surface de la planète, du côté nuit de la planète.
« Le survol s’est déroulé sans problème et les images des caméras de surveillance prises pendant la phase d’approche rapprochée ont été transmises au sol », a déclaré Ignacio Clerigo, responsable des opérations de la sonde BepiColombo à l’ESA.
Quelques-unes des images acquises de Mercure par la sonde ESA/JAXA BepiColombo lors de son troisième survol de Mercure le 19 juin 2023. De nombreuses caractéristiques géologiques sont visibles, notamment le cratère d’impact Manley, nouvellement nommé. Les images ont été prises par les caméras de surveillance embarquées, qui fournissent des clichés en noir et blanc d’une résolution de 1024 x 1024 pixels. Crédit : ESA/BepiColombo/MTM
Bien que le prochain survol de Mercure ne soit pas prévu avant septembre 2024, il reste encore des défis à relever dans l’intervalle : notre prochain long « arc de propulsion » à l’électricité solaire devrait commencer début août jusqu’à la mi-septembre. Combinés aux survols, les arcs de propulsion sont essentiels pour aider BepiColombo à freiner l’énorme attraction gravitationnelle du Soleil avant d’entrer en orbite autour de Mercure. »
Le module de transfert de Mercure de la mission BepiColombo est équipé de trois caméras de surveillance (M-CAM), qui fournissent des clichés en noir et blanc avec une résolution de 1024 x 1024 pixels. Les positions des trois caméras sont indiquées par des icônes orange, et des exemples de champs de vision sont illustrés. M-CAM 1 regarde vers le bas le réseau solaire étendu du MTM, tandis que M-CAM 2 et 3 regardent vers l’orbiteur planétaire de Mercure (MPO). L’antenne à gain moyen et la perche magnétométrique de la MPO sont visibles sur M-CAM 2, une fois déployées. M-CAM 3 a la possibilité de voir l’antenne à gain élevé du MPO. Comme toutes les parties déployables du vaisseau spatial sont rotatives, les images réelles permettent d’observer une série d’orientations. Crédit : ESA
Sommaire
Curiosités géologiques
Au cours de la nuit dernière, la caméra de surveillance 3 a pris des dizaines d’images de la planète rocheuse. Les images, qui sont des clichés en noir et blanc d’une résolution de 1024 x 1024 pixels, ont été téléchargées pendant la nuit jusqu’aux premières heures de ce matin. Trois images « early release » sont présentées ici.
Mercure commence à apparaître du côté nuit en haut à droite de cette image prise par la mission BepiColombo de l’ESA/JAXA le 19 juin 2023, alors que le vaisseau spatial se dirigeait vers la planète pour la troisième de ses trois manœuvres d’assistance gravitationnelle. L’image a été prise à 19:49 UTC (21:49 CEST) par la caméra de surveillance 3 du module de transfert de Mercure, alors que la sonde se trouvait à environ 2536 km de la surface de la planète. Crédit : ESA/BepiColombo/MTM
En s’approchant du côté nuit de la planète, quelques caractéristiques ont commencé à apparaître dans l’ombre environ 12 minutes après l’approche la plus proche, lorsque BepiColombo était déjà à environ 1800 km de la surface. La surface de la planète est devenue plus lumineuse pour l’imagerie à partir d’environ 20 minutes après l’approche rapprochée, ce qui correspond à une distance d’environ 3500 km et plus. Sur ces images plus rapprochées, une multitude de caractéristiques géologiques sont visibles, dont un cratère nouvellement nommé.
Version annotée de l’image ci-dessus. Crédit : ESA/BepiColombo/MTM
Cratère nommé en l’honneur de l’artiste Edna Manley
Un grand cratère d’impact de 218 km de large, visible juste en dessous et à droite de l’antenne sur les deux images les plus proches présentées ici, vient d’être baptisé Manley par le groupe de travail de l’Union astronomique internationale pour la nomenclature des systèmes planétaires, en l’honneur de l’artiste jamaïcaine Edna Manley (1900-1987).
« Lors de la planification des images pour le survol, nous avons réalisé que ce grand cratère serait visible, mais qu’il n’avait pas encore de nom », explique David Rothery, professeur de géosciences planétaires à l’Open University du Royaume-Uni et membre de l’équipe d’imagerie de BepiColombo MCAM. « Elle intéressera clairement les scientifiques de BepiColombo à l’avenir, car elle a excavé des matériaux sombres à faible réflectance qui pourraient être des vestiges de la croûte primitive de Mercure, riche en carbone. En outre, le fond du bassin à l’intérieur a été inondé par de la lave lisse, ce qui témoigne de l’histoire prolongée de l’activité volcanique de Mercure ».
Une multitude de caractéristiques géologiques, y compris le cratère d’impact Manley nouvellement nommé, sont visibles sur cette image de Mercure prise par la mission BepiColombo de l’ESA/JAXA le 19 juin 2023, alors que le vaisseau spatial passait à toute vitesse pour sa troisième des trois manœuvres d’assistance gravitationnelle à la planète. L’image a été prise à 19:56 UTC (21:56 CEST) par la caméra de surveillance 3 du module de transfert de Mercure, alors que la sonde se trouvait à un peu plus de 4000 km de la surface de la planète. Crédit : ESA/BepiColombo/MTM
Bien qu’elle ne soit pas apparente sur ces images de survol, la nature de la matière sombre associée au cratère Manley et à d’autres endroits sera explorée plus avant par BepiColombo depuis son orbite. Il cherchera à mesurer la quantité de carbone qu’il contient et les minéraux qui lui sont associés, afin d’en savoir plus sur l’histoire géologique de Mercure.
Version annotée de l’image ci-dessus. Crédit : ESA/BepiColombo/MTM
Cicatrices serpentines
Sur les deux images les plus proches, l’un des systèmes de poussée géologique les plus spectaculaires de la planète est visible près du terminateur de la planète, juste en bas à droite de l’antenne du vaisseau spatial. L’escarpement, appelé Beagle Rupes, est un exemple de l’une des nombreuses cicatrices lobées de Mercure, des caractéristiques tectoniques qui se sont probablement formées à la suite du refroidissement et de la contraction de la planète, provoquant la formation de rides à sa surface, à l’instar d’une pomme qui se dessèche.
Beagle Rupes a été vu pour la première fois par la mission Messenger de la NASA lors de son premier survol de la planète en janvier 2008. D’une longueur totale d’environ 600 km, il traverse un cratère allongé caractéristique nommé Sveinsdóttir.
Beagle Rupes délimite une plaque de croûte de Mercure qui a été poussée vers l’ouest d’au moins 2 km par rapport au terrain adjacent. L’escarpement se recourbe à chaque extrémité plus fortement que la plupart des autres exemples sur Mercure.
Moments clés du troisième survol de Mercure par BepiColombo le 19 juin 2023. La sonde ESA/JAXA passera à la surface de la planète à une distance d’environ 236 km +/- 5 km. Crédit : ESA
En outre, de nombreux bassins d’impact situés à proximité ont été inondés par des laves volcaniques, ce qui en fait une région fascinante pour les études de suivi de BepiColombo.
La complexité de la topographie est bien représentée, avec des ombres accentuées près de la limite jour-nuit, ce qui donne une idée de la hauteur et de la profondeur des différents éléments.
Les membres de l’équipe d’imagerie de BepiColombo ont déjà entamé un débat animé sur les influences relatives du volcanisme et du tectonisme qui façonnent cette région.
« Il s’agit d’une région incroyable pour étudier l’histoire tectonique de Mercure », déclare Valentina Galluzzi, de l’Institut national italien d’astrophysique (INAF). « L’interaction complexe entre ces escarpements nous montre que lorsque la planète s’est refroidie et contractée, la croûte superficielle a glissé, créant une variété de caractéristiques curieuses que nous étudierons plus en détail une fois en orbite.
Adieu câlins
Au fur et à mesure que BepiColombo s’éloigne de la planète, il semble se nicher entre l’antenne et le corps de la sonde, comme on peut le voir sur ces images. Une séquence d’images d’adieu à Mercure a également été prise de loin alors que BepiColombo s’éloignait de la planète ; ces images seront téléchargées ce soir.
BepiColombo semble « étreindre » Mercure sur cette image prise par la mission ESA/JAXA BepiColombo le 19 juin 2023, alors que le vaisseau spatial se dirigeait vers la planète pour la troisième de ses trois manœuvres d’assistance gravitationnelle. L’image a été prise à 20:29 UT (22:29 CEST) par la caméra de surveillance 3 du module de transfert de Mercure, alors que la sonde se trouvait à 11 780 km de la surface de la planète. Crédit : ESA/BepiColombo/MTM
En plus des images, de nombreux instruments scientifiques ont été allumés et ont fonctionné pendant le survol, détectant l’environnement magnétique, le plasma et les particules autour de la sonde, à partir d’endroits qui ne sont normalement pas accessibles pendant une mission orbitale.
« La surface fortement cratérisée de Mercure témoigne de 4,6 milliards d’années de bombardements d’astéroïdes et de comètes, ce qui, associé à des curiosités tectoniques et volcaniques uniques, aidera les scientifiques à percer les secrets de la place de la planète dans l’évolution du système solaire », a déclaré Jack Wright, chercheur à l’ESA et spécialiste des planètes, également membre de l’équipe d’imagerie MCAM de BepiColombo.
Version annotée de l’image ci-dessus. Crédit : ESA/BepiColombo/MTM
« Les clichés pris lors de ce survol, les meilleurs de MCAM à ce jour, ouvrent la voie à une mission passionnante pour BepiColombo. Avec l’ensemble des instruments scientifiques, nous explorerons tous les aspects de la mystérieuse Mercure, de son noyau aux processus de surface, au champ magnétique et à l’exosphère, afin de mieux comprendre l’origine et l’évolution d’une planète proche de son étoile mère. »
Quelle est la prochaine étape ?
Le prochain survol de Mercure par BepiColombo aura lieu le 5 septembre 2024, mais il y a beaucoup de travail pour occuper les équipes d’ici là.
La mission va bientôt entrer dans une phase très difficile de son voyage, en augmentant progressivement l’utilisation de la propulsion électrique solaire grâce à des périodes de propulsion supplémentaires appelées « arcs de poussée » pour freiner continuellement l’énorme attraction gravitationnelle du Soleil. Ces arcs de poussée peuvent durer de quelques jours à deux mois, les arcs les plus longs étant interrompus périodiquement pour optimiser la navigation et les manœuvres.
Chronologie des survols effectués par BepiColombo au cours de son voyage de 7,2 ans vers Mercure. Crédit : ESA
La prochaine séquence d’arcs commencera début août et durera environ six semaines.
« Nous travaillons déjà intensivement à la préparation de ce long arc de propulsion, en augmentant les possibilités de communication et de commande entre le vaisseau spatial et les stations au sol, afin d’assurer une rotation rapide entre les pannes de propulseur au cours de chaque séquence », a déclaré Santa Martinez Sanmartin, responsable de la mission BepiColombo à l’ESA.
Après un voyage de sept ans dans le système solaire interne, BepiColombo arrivera sur Mercure. Lors de l’approche de Mercure, le module de transfert se séparera et les deux orbiteurs scientifiques, toujours ensemble, seront placés sur une orbite polaire autour de la planète. Leur altitude sera ajustée à l’aide des propulseurs de MPO jusqu’à ce que l’orbite polaire elliptique souhaitée par MMO soit atteinte. MPO se séparera alors et descendra sur sa propre orbite à l’aide de ses propulseurs. La mise au point des orbites devrait durer trois mois, après quoi la mission scientifique principale commencera. Crédit : ESA
« La fréquence et la durée des arcs de poussée augmenteront considérablement – ils seront presque continus en 2025 – et il est essentiel de maintenir la trajectoire aussi précisément que possible ».
Le module de transfert de BepiColombo vers Mercure effectuera plus de 15 000 heures de propulsion solaire électrique au cours de sa vie, ce qui, avec neuf survols planétaires au total – un de la Terre, deux de Vénus et six de Mercure – guidera le vaisseau spatial vers l’orbite de Mercure. Les modules Mercury Planetary Orbiter, dirigé par l’ESA, et Mercury Magnetospheric Orbiter, dirigé par la JAXA, se sépareront sur des orbites complémentaires autour de la planète, et leur mission scientifique principale commencera au début de 2026.