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Un vaisseau spatial de construction britannique devrait décoller de la Terre à destination de Mercure, la mystérieuse planète la plus proche du soleil.
BepiColombo, l'une des missions les plus ambitieuses jamais entreprises par l'Agence spatiale européenne (Esa), enverra deux orbiteurs explorer le monde infernal où les températures de surface atteignent les 450 ° C.
Une sonde a été construite par les constructeurs de satellites Airbus Space and Defence dans son centre de montage de Stevenage, à Herts. L'autre a été construit au Japon.
Infographie montrant les différents composants de BepiColombo (Airbus Defence and Space / PA)La mission, lancée le 20 octobre, a coûté environ 1,6 milliard d'euros (1,4 milliard de livres sterling).
Contrairement à tous les autres vaisseaux spatiaux interplanétaires de l’histoire, BepiColombo est équipé d’une propulsion électrique à ions futuriste, également conçue et construite au Royaume-Uni.
Tester l’un des propulseurs ioniques T6 de BepiColombo (Nasa / JPL / PA)Quatre moteurs ioniques du module de transfert de mercure (MTM) transportant les orbiteurs fourniront une poussée en éjectant électriquement un «plasma» de gaz xénon chargé.
Bien que la force produite par un moteur ionique soit très faible, beaucoup moins que celle d'une fusée chimique, elle peut rester allumée pendant une longue période.
Les contrôleurs de mission se préparent pour le lancement de BepiColombo au Centre européen d'opérations spatiales (Esoc) à Darmstadt, en Allemagne (Esa / PA)L’engin spatial de quatre tonnes sera lancé sur une orbite à «trajectoire d’échappement» par la plus puissante fusée d’Esa, Ariane 5, depuis le port spatial européen de Kourou, en Guyane française.
Il entreprendra ensuite un périple de sept ans sur 8,5 milliards de kilomètres (5,2 milliards de kilomètres) comprenant une série complexe de survols par gravité autour de la Terre, de Vénus et de Mercure.
Image de Mercure prise par le vaisseau spatial Messenger de la Nasa (Laboratoire de physique appliquée de la Nasa / Université Johns Hopkins / Institution Carnegie de Washington / PA)En tournant vers le soleil, BepiColombo utilisera son entraînement aux ions et ses survols non pas pour accélérer, mais pour freiner et vaincre la puissante gravité de l’étoile.
Après avoir joué six fois avec Mercury en traversant la trajectoire orbitale de la planète, le vaisseau spatial arrivera à destination en 2025.
Mercury Planet Orbiter (MPO) d’ESA et Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO) de l’agence spatiale japonaise Jaxa vont ensuite se séparer pour étudier le monde peu connu du monde ensoleillé pendant une période pouvant aller jusqu’à deux ans.
MPO réalisera des cartes globales de la chimie de surface et des caractéristiques géologiques de Mercure, tandis que MMO étudiera la structure interne et le champ magnétique de la planète.
L’un des instruments clés de MPO, le spectromètre à rayons X Mercury Imaging (Mixs), a été conçu et construit à l’Université de Leicester.
Seuls deux vaisseaux spatiaux ont déjà visité Mercury. Le Mariner 10 de la NASA a survolé la planète trois fois en 1974-1975 et la sonde Messenger de l’agence spatiale américaine a orbité Mercury de 2011 à 2015, prenant des photos de la surface.
Jerry Bolter, chef de projet chez Airbus Defence and Space, a déclaré: «Le seul autre vaisseau spatial à se mettre en orbite autour de Mercury était le messager de la NASA. C’était un vaisseau spatial très, très léger et aussi loin que Bepi. Les scientifiques décrivent Messenger comme hors d’oeuvre et Bepi comme plat principal. "
Décrivant la transmission ionique de l’engin spatial, fournie par la société britannique de technologie de défense QinetiQ et installée à Airbus, il a déclaré: «Si nous nous appuyions sur la propulsion chimique, il nous faudrait 17 tonnes de propulseur.
"Le lecteur d'ions n'a besoin que de 581 kilogrammes de propulseur et représente l'équivalent de 17,8 millions de miles au gallon."
Deux moteurs ioniques fonctionnent en même temps, produisant une poussée maximale de 290 millièmes de pouce – l’équivalent d’environ une once de force. Ils tireront activement pendant quatre ans et demi, soit plus de la moitié de la durée totale du trajet.
Le Dr Bolter a ajouté: «Je travaille sur ce projet depuis 2006. Ce sera très émotif, je pense. C’est une étape fondamentale pour le lancement de la navette spatiale. Ensuite, vous commencez à vous inquiéter: aurons-nous une communication? Aurons-nous le pouvoir? Mais c’est aussi excitant. "
Un défi clé pour les scientifiques de la mission était de faire face à des températures de plus de 350 ° C.
Dans la mythologie grecque, Icare s'est envolé trop près du soleil et a payé le prix ultime. De même, les orbiteurs de BepiColumbo pourraient être détruits sans une protection adéquate.
Parmi les mesures utilisées figuraient un écran thermique, plusieurs couches de nouveaux isolants en céramique et en titane et des «caloducs» remplis d’ammoniac qui conduisent la chaleur vers une face de radiateur toujours dirigée vers le soleil.
Seul le MMO tournera pour réduire la surchauffe sur une surface.
«Nous avons un environnement dans l’engin spatial dans lequel l’électronique peut fonctionner à une température normale», a déclaré le Dr Bolter.
La professeure Emma Bunce, scientifique chez Mixs, a déclaré: «Nous ne comprenons toujours pas certaines bizarreries intéressantes concernant Mercure. Messenger nous a dit beaucoup, mais a également soulevé plus de questions.
"C’est extrêmement excitant mais aussi un peu terrifiant."
BepiColombo doit son nom à feu Guiseppe «Bepi» Colombo, scientifique et ingénieur italien de l’Université de Padoue, qui a joué un rôle de premier plan dans la mission Mariner 10 de 1974 à Mercury.
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