BepiColombo passe au plus près de Vénus

La mission nippo-européenne BepiColombo n’arrivera pas avant 2025 aux abords de Mercure pour sa mission scientifique, car le voyage est long de 8,5 milliards de kilomètres depuis son départ de la Terre le 20 octobre 2018, et surtout il n’est pas en « ligne droite ».

La sonde ne possédant pas une quantité suffisante de carburant à son bord pour aller directement vers la planète (la masse au décollage aurait été trop importante), BepiColombo a utilisé l’assistance gravitationnelle de Vénus pour courber davantage sa trajectoire vers le Soleil et donc Mercure.

Ce 15 octobre, BepiColombo a effectué un survol de Vénus à une altitude de 10720 km de la surface de la planète au plus proche.

BepiColombo effectue une seconde assistance gravitationnelle

BepiColombo est une mission baptisée en hommage au professeur italien Giuseppe « Bepi » Colombo (1920-1984), qui joua un rôle majeur dans le succès de la mission Mariner 10, la première mission vers Mercure, avec ses calculs en mécanique orbitale pour la détermination de la première assistance gravitationnelle effectuée par un engin spatial.

Vue d’artiste de BepiColombo pendant la phase de croisière vers Mercure : le Module de Transfert MTM est en bas, ses propulseurs ioniques allumés et ses panneaux solaires s’étendent sur environ 14 m de chaque côté du module. L’Orbiteur Planétaire MPO est au milieu avec la face arrière de son panneau solaire de 7,5 m de long visible. Les mâts du magnétomètre et de l’antenne à gain moyen sont également visibles. L’Orbiteur Magnétosphérique MMO se trouve à l’intérieur du pare-soleil, en haut. (crédit ESA/ATG medialab)

La sonde a effectué une première assistance gravitationnelle le 10 avril dernier en survolant la Terre.

Ce 15 octobre, BepiColombo a effectué un survol de Vénus avec un passage au plus près à une altitude de 16771 km du centre de la planète à 03:58:31 UTC.  La Terre se situait alors à 1,16 UA et le Soleil à 0,71 UA [Une UA, ou Unité Astronomique, représente la distance moyenne Terre/Soleil, environ 150 millions de kilomètres].

Pendant ce survol, les trois caméras de surveillance MCAM, conçues pour confirmer les déploiements des antennes à gain élevé et moyen et le mât du magnétomètre, ont pris des photos de l’approche de Vénus et de son survol :

Image de Vénus par BepiColombo prise à 07h25 UTC le 14 octobre à moins de 600 000 km de Vénus. L’image a été prise par la caméra de surveillance 3 du Module de Transfert MTM (crédit ESA/BepiColombo/MTM, CC BY-SA 3.0 IGO)

Si vous êtes un peu déçus par la qualité des images, c’est normal. Les MCAM utilisent des détecteurs basse résolution 1024×1024 (1 mégapixel) et ne prennent que des images noir et blanc non filtrées dans le visible.

Vénus est complètement enveloppée de nuages denses principalement constitués d’acide sulfurique, ce qui en fait une boule jaune-blanche presque complètement invisible aux longueurs d’onde visibles.

Les caméras MCAM ont été conçues pour de l’ingénierie et non pour des images scientifiques.

Séquence de 64 images capturée par la caméra de surveillance 2 à bord du Module de Transfert MTM, 40 minutes avant l’approche la plus proche à 10 720 km de Vénus, et jusqu’à 15 minutes après. Les images ont été prises toutes les 52 secondes. (crédit ESA/BepiColombo/MTM, CC BY-SA 3.0 IGO)

Selon le descriptif de l’ESA :

Sur ces images, Vénus apparaît en haut à droite derrière le mât du magnétomètre de l’Orbiteur Planétaire MPO et se déplace à travers le champ de vision vers l’antenne à gain moyen de la sonde. La forme du terminateur – la frontière entre la planète entièrement éclairée (jour) et la zone entièrement ombragée (nuit) – change clairement, montrant que le trajet de Bepi va du côté jour au côté nuit. Les images ont été légèrement traitées pour améliorer la luminosité et le contraste. Le disque illuminé de Vénus est si brillant qu’il est saturé dans ces images, même en utilisant le temps d’exposition de la caméra le plus court possible. Au terminateur de la planète, certaines structures très pâles sont visibles, mais elles semblent être dues à des images fantômes dans l’optique de la caméra plutôt qu’à des caractéristiques de l’atmosphère de Vénus. Il y a aussi des bandes horizontales dans les images en raison d’effets dans l’électronique.

Représentation du premier survol de BepiColombo de Vénus. Deux des trois caméras de surveillance à bord du Module de Transfert MTM ont été activées pendant les créneaux d’imagerie dédiés, environ 20 heures avant l’approche la plus proche et jusqu’à 15 minutes après. Deux exemples sont présentés dans cette infographie, qui indique également l’emplacement des caméras sur la sonde (crédit ESA/BepiColombo/MTM, CC BY-SA 3.0 IGO).

Des mesures scientifiques en complément

Ce premier survol de Vénus est la première occasion d’utiliser les instruments de Bepi à des fins scientifiques dans un environnement planétaire non terrestre.

Graphique mettant en évidence certains des thèmes scientifiques qu’il est possible d’étudier pendant les deux survols de Vénus par BepiColombo (crédit ESA)

La configuration de ce survol est optimale pour des études de l’atmosphère vénusienne ainsi que de la ionosphère et de la magnétosphère induites par le plasma du vent solaire, alors que Vénus ne possède pas de champ magnétique dipolaire intrinsèque.

La trajectoire du premier survol de Vénus en plan X-Y (système VSO) superposée à la simulation de la densité vent solaire / proton attendue (panneau de gauche) et de l’intensité du champ magnétique | B | (panneau de droite). Notez que le Soleil est maintenant sur la droite et que la section en rouge de la trajectoire montre ce qui se trouve au-dessus du plan X-Y (crédit Chuanfei Dong, Princeton University, New Jersey)

Ces études sont réalisées en coordination avec la sonde japonaise Akatsuki actuellement en orbite vénusienne.

Des instruments, comme MAG, ISA, MGNS, BERM et MORE, ont été allumés depuis le 13 octobre et le restent encore 2 jours après le survol et fonctionnent presque en continu pendant cette phase dite de « croisière ».

Le magnétomètre et certains capteurs embarqués MMO, PHEBUS, SERENA, MERTIS, SIXS n’ont été allumés que pendant quelques heures ce 15 octobre.

MERTIS est un spectromètre infrarouge. Comme il y a des bandes d’absorption de phosphine en infrarouge, les données de MERTIS pourront peut-être ou pas confirmer la présence de phosphine détectée dernièrement dans l’atmosphère de Vénus par des télescopes terrestres. Toutefois les probabilités sont minces car MERTIS a été calibré pour l’étude de Mercure et non de Vénus.

Vue d’ensemble des instruments scientifiques à bord du Mercury Planetary Orbiter (MPO) de l’ESA, l’un des deux orbiteurs scientifiques composant la mission BepiColombo sur Mercure (credit ESA)

En attendant le prochain survol de Vénus en 2021

Après un survol de la Terre le 10 avril et ce premier survol de Vénus, BepiColombo effectuera encore 7 survols au cours de son voyage vers Mercure, dont un 2e survol de Vénus en août 2021. Puis il y aura les survols de Mercure avant de commencer la mission opérationnelle en décembre 2025.

Un long voyage vers Mercure pour BepiColombo (crédit ESA)

Photo de couverture : Image de Vénus prise à 3h37 UTC par la caméra de surveillance 2 du module de transfert MTM, peu avant l’approche la plus proche à 3h58 UTC. Au moment de la prise de vue, le vaisseau spatial se trouvait à moins de 14000 km de Vénus (crédit ESA/BepiColombo/MTM, CC BY-SA 3.0 IGO) + Les personnages de dessins animés de BepiColombo, Bepi, Mio et MTM (crédit ESA).

Sources : site ESA et cosmos.ESA

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4 Comments

  1. Site très bien documenté. Merci 3 fois. Mais pourquoi ne pas faire toutes les légendes des illustrations en noir comme cela est déjà pour certaine; à la place du bleu clair difficilement lisible pour mes vieux yeux!
    Avec mes encouragements.

  2. Super article. Espérons que l’analyse de l’atmosphère pourra apporter des réponses aux questions soulevées par la découverte de phosphine. Dans l’article, il est dit que la sonde effectuera encore 7 survols avant d’atteindre Mercure. Mais après Venus, autour de quels objets la sonde effectuera-t-elle ces survols? S’agit-il des survols de Mercure mentionnés? Merci

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