Nouveau survol de Mercure par BepiColombo

Le 23 juin, la sonde européenne/japonaise BepiColombo a effectué un nouveau survol de Mercure avec une distance au plus près à 200 km d’altitude de la surface de la planète à 9h44 UTC.

L’occasion pour la sonde de faire de superbes clichés et de fournir aux scientifiques de nouvelles données en avance par rapport au début officiel de la mission prévu début 2026 avec la mise sur orbite autour de Mercure fin 2025.

Une deuxième assistance gravitationnelle mercurienne

Depuis le décollage en octobre 2018, BepiColombo a déjà réalisé 1 survol de la Terre (avril 2020), 2 de Vénus (octobre 2020 et août 2021) et un premier flyby de Mercure en octobre 2021, afin de modifier sa trajectoire et sa vitesse et ainsi garder sa petite quantité de carburant à bord pour l’objectif final : la mise sur orbite des 2 orbiteurs MMo et MPO constituant la mission.

Des images des trois caméras de surveillance (MCAM) de la sonde, ainsi que des données scientifiques d’un certain nombre d’instruments, ont été collectées lors du survol. Ces caméras fournissent des instantanés en noir et blanc en résolution 1024 x 1024 pixels.

Emplacement des différentes caméras M-CAM sur le module de transfert Mercury Transfer Module pu MTM (crédit ESA)

Des images intéressantes scientifiquement

Les premières images dans lesquelles Mercure est illuminée ont été prises environ cinq minutes après le survol au plus près, à une distance d’environ 800 km.

Cette image a été prise à 09:48:22 UTC par la caméra MCAM-1 du MTM lorsque la sonde était à 680 km de Mercure, la première image capturant la surface éclairée de Mercure pendant le survol. Version non annotée (crédit ESA/BepiColombo/MTM, CC BY-SA 3.0 IGO)

Voici la description traduite et éventuellement résumée des légendes de ces photos publiées par l’ESA.

Une partie seulement de Mercure est visible mais grâce à l’illumination du Soleil, les surfaces à proximité du terminateur (ligne fictive qui sépare les faces éclairées et non éclairées d’un corps céleste), la topographie de la surface de la planète est révélée avec détails.

Par exemple, des « vallées » se propageant radialement depuis le centre du cratère Eminescu sont clairement visibles. Ce sont des chaînes très rapprochées de cratères dits secondaires formés par l’impact du matériau éjecté du cratère primaire central. Ces caractéristiques sont une observation qui peut permettre aux scientifiques de déterminer l’âge relatif d’un cratère car elles ont tendance à se dégrader et à disparaître avec le temps.

La luminosité d’une surface fournit un autre indice, car les caractéristiques fraîches et lumineuses ont également tendance à s’estomper avec le temps. Le sol de cratère Eminescu n’est pas seulement brillant en raison de son jeune âge, mais aussi en raison du regroupement des creux autour de son pic central. Les « creux » ou « hollows » sont une caractéristique géologique unique de Mercure, et seront étudiés en profondeur une fois que BepiColombo sera en orbite autour de la planète.

Les conditions d’éclairage de l’image ci-dessous sont différentes de celles enregistrées par la mission MESSENGER de la NASA pour cette région, améliorant ainsi les différences entre les terrains lisses et les terrains accidentés plus anciens. De grands cratères d’impact, y compris un bassin à anneaux multiples de 200 km de large partiellement caché par la flèche du magnétomètre, peuvent également être clairement définis avec d’autres caractéristiques géologiques.

L’image a été prise à 9:49:22 UTC par la caméra de surveillance 2 du MTM, lorsque la sonde était à environ 920 km de la surface de Mercure. Des parties de l’orbiteur planétaire peuvent également être vues, notamment la flèche du magnétomètre allant du bas à gauche vers le haut à droite, et une petite partie de l’antenne à gain moyen en bas à droite. La flèche du magnétomètre suit à peu près le «terminateur», la frontière entre la nuit et le jour de la planète (crédit ESA/BepiColombo/MTM, CC BY-SA 3.0 IGO)

La zone ‘Challenger Rupes’ dont le nom n’a été officiellement approuvé que le 7 juin 2022 par l’Union astronomique Internationale est une escarpe proéminente mesurant environ 200 km de long (dont 170 km peuvent être vus dans cette image) et mesure 2 km de haut.

À droite de Challenger Rupes se trouve un cratère anonyme de 140 km de large qui attire le regard grâce à la tache lumineuse qui est un éjecta relativement frais d’un petit cratère d’impact jeune. Le grand sol du cratère est couvert de laves qui s’étendent dans les plaines lisses environnantes (Catuilla Planum). Le fond du cratère est également coupé par deux escarpes proéminentes à peu près parallèles au Challenger Rupes. Le schéma des défauts dans cette région, probablement lié à un système de failles appelé Beagle Rupes (dans l’obscurité et également caché par la flèche du magnétomètre), a sûrement une histoire fascinante à raconter sur l’histoire tectonique de Mercure dont BepiColombo aidera à mieux comprendre.

Les clichés de Mercure obtenus permettent de mettre en évidence une partie de l’histoire volcanique de la planète. Les plaines lisses de Mercure ont été formées par des éruptions volcaniques de laves qui se sont répandues sur la planète il y a 3,7 milliards d’années.

Le plancher du cratère Heaney de 125 km de large (à côté de l’antenne à gain élevé de BepiColombo au centre de l’image ci-dessous) est recouvert de plaines volcaniques lisses et un petit monticule est illuminé. Ce volcan fera l’objet d’études ciblées lors de la mise sur orbite de Bepi.

Cette image a été prise à 09:51:07 UTC par la caméra de surveillance 3 du MTM, lorsque la sonde était à 1406 km de la surface de Mercure.
Au nord du cratère Heaney, se trouve le cratère Amaral (105 km de large) avec un bord clairement défini et un amas de pic central. La région entourant Amaral est marquée par des cratères dits secondaires causés par des matériaux éjectés d’Amaral lors de sa formation ré-impactant sur la surface à proximité. Cette texture est courante autour des cratères « récents » sur Mercure. Version non annotée (crédit ESA/BepiColombo/MTM, CC BY-SA 3.0 IGO)

L’image suivante représente la première observation de BepiColombo d’une partie du bassin de Caloris vieux de 3,9 milliards d’années, qui, avec 1550 km de diamètre, est le plus grand bassin d’impact bien conservé de la planète. Les scientifiques pensent que les coulées de laves intérieures et extérieures postdatent la formation du bassin de cent millions d’années environ, et mesurer et comprendre les différences de composition entre celles-ci est un objectif important pour BepiColombo lorsqu’elle commencera sa principale mission scientifique en orbite autour de Mercure en 2026.

Certains artefacts d’imagerie tels que des raies horizontales sont également visibles. Certaines parties de l’orbiteur planétaire sont visibles au premier plan : la flèche du magnétomètre (du bas à gauche en haut à droite devant Mercure) et une petite partie de l’antenne à gain moyen (en bas à droite). Version non annotée (crédit ESA/BepiColombo/MTM, CC BY-SA 3.0 IGO)

Certains des petits points lumineux du sol de Caloris sont des cratères d’impact avec des « creux » (hollow) sur leurs planchers et d’autres sont des dépôts (« facules ») qui ont éclaté de manière explosive à partir d’évents volcaniques qui ont percé par le bas les coulées de lave remplissant le bassin. Une tache sombre proéminente à l’intérieur de Caloris est un cratère d’impact de 100 km de large appelé Atget qui a traversé les laves de remplissage du bassin par le haut et a excavé le « matériau à faible réflectance » qui peut être une relique de la croûte primitive riche en carbone de Mercure.

Deux autres cratères intéressants se situent entre la flèche du magnétomètre de la sonde et le bord gauche de l’image : le jeune cratère de 24 km de large nommé Xiao Zhao avec ses rayons lumineux de matière éjectée et un bassin à anneaux de pointe de 260 km de large nommé Raditladi visible plus au nord.

Timeline des différents survols de Bepi pendant les 7,2 ans de phase de croisière (crédit ESA)

Il reste 4 survols de Mercure à réaliser avant de rejoindre l’orbite mercurienne en 2025. Rendez-vous dans un peu moins d’un an pour les prochaines images de Mercure !

Ajout du 27/06/2022 :

Compilation de 56 images démarrant 15 minutes après le survol au plus près de Mercure. On commence avec les images de MCAM-2 à une distance de 920 km de la surface de la planète et finissant à 6099 km. Ensuite les images de MCAM-3 ont été prises à une altitude entre 984 km et 6194 km.

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Source : ESA

Images de couverture : photo non annotée

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