La mission ESA/JAXA BepiColombo a réalisé avec succès son quatrième des six survols d’assistance gravitationnelle de Mercure, capturant des images de deux cratères d’impact spéciaux alors qu’elle utilise la gravité de la petite planète pour se diriger vers son entrée en orbite autour de Mercure en novembre 2026.
Le passage au plus près de la planète a eu lieu le 4 septembre 2024 à 23h48 CEST (21h48 UTC), BepiColombo s’étant posé à environ 165 km au-dessus de la surface de la planète. Pour la première fois, le vaisseau spatial avait une vue dégagée sur le pôle sud de Mercure.
« L’objectif principal du survol était de réduire la vitesse de BepiColombo par rapport au soleil, de sorte que le vaisseau spatial ait une période orbitale autour du soleil de 88 jours, très proche de la période orbitale de Mercure », explique Frank Budnik, responsable de la dynamique de vol de BepiColombo.
« À cet égard, ce fut un énorme succès et nous sommes exactement là où nous voulions être à ce moment précis. Mais cela nous a aussi donné la possibilité de prendre des photos et d’effectuer des mesures scientifiques, depuis des lieux et des perspectives que nous n’atteindrons jamais une fois en orbite. »
Les images des trois caméras de surveillance de BepiColombo sont arrivées sur Terre, offrant une vue unique de la surface de Mercure sous trois angles différents. BepiColombo s’est approché de Mercure depuis le « côté nuit » de la planète, la surface cratérisée de Mercure étant de plus en plus éclairée par le Soleil à mesure que le vaisseau spatial passait.
La M-CAM 2 a fourni les meilleures vues de la planète lors de ce survol, capturant de plus en plus de la planète à mesure que BepiColombo se rapprochait du côté de Mercure éclairé par le soleil. La M-CAM 3 a également fourni une image époustouflante d’un cratère d’impact nouvellement nommé.
Les M-CAM 2 et 3 sont désormais éteints, mais la M-CAM 1 continuera à photographier Mercure jusqu’à environ minuit ce soir (24 heures après le passage le plus proche), offrant une belle vue de la planète s’éloignant au loin.
Mercure dévoile ses quatre saisons
Quatre minutes après le passage au plus près, un grand « bassin annulaire de pics » est apparu dans le champ de vision de BepiColombo. Ces cratères mystérieux, créés par de puissants impacts d’astéroïdes ou de comètes et mesurant environ 130 à 330 km de diamètre, sont appelés bassins annulaires de pics, d’après l’anneau intérieur de pics sur un sol autrement plat.
Ce grand cratère est Vivaldi, du nom du célèbre compositeur italien Antonio Vivaldi (1678–1741). Il mesure 210 km de diamètre et, comme BepiColombo l’a vu si près de la ligne du lever du soleil, son paysage est magnifiquement mis en valeur par l’ombre. Il y a une brèche visible dans l’anneau de pics, là où des coulées de lave plus récentes ont pénétré et inondé le cratère.
Premier aperçu du cratère nouvellement nommé d’après un artiste néo-zélandais
Quelques minutes plus tard, un autre bassin circulaire de 155 km de diamètre est apparu.
« Lorsque nous avons planifié ce survol, nous avons vu que ce cratère serait visible et avons décidé qu’il valait la peine de le nommer en raison de son intérêt potentiel pour les scientifiques de BepiColombo à l’avenir », explique David Rothery, professeur de géosciences planétaires à l’Open University du Royaume-Uni et membre de l’équipe d’imagerie BepiColombo M-CAM.
Suite à une demande de l’équipe M-CAM, l’ancien cratère s’est récemment vu attribuer le nom de Stoddart par le groupe de travail de l’Union astronomique internationale pour la nomenclature des systèmes planétaires, en l’honneur de Margaret Olrog Stoddart (1865-1934), une artiste néo-zélandaise connue pour ses peintures de fleurs.
« Les bassins des anneaux de pics de Mercure sont fascinants car de nombreux aspects de la façon dont ils se sont formés restent encore mystérieux. On suppose que les anneaux de pics résultent d’une sorte de processus de rebond lors de l’impact, mais les profondeurs d’où ils ont été soulevés ne sont pas encore claires », poursuit David.
De nombreux bassins des anneaux de Mercure ont été inondés par des coulées de lave volcanique longtemps après l’impact initial. Cela s’est produit à la fois à l’intérieur de Vivaldi et de Stoddart. À l’intérieur de Stoddart, la trace d’un cratère de 16 km de large qui a dû se former sur le sol d’origine est clairement visible à travers une couverture de coulées de lave plus récentes.
Les bassins annulaires de pointe font partie des cibles prioritaires pour l’étude de BepiColombo une fois qu’il sera en orbite autour de Mercure et sera en mesure de déployer sa gamme complète d’instruments scientifiques.
Un avant-goût de la science du mercure
Les clichés observés lors de ce survol comptent parmi les meilleurs de BepiColombo jusqu’à présent. Ils ont été pris à la distance la plus proche jusqu’à présent, avec la surface de Mercure bien éclairée par le Soleil. Ils révèlent une surface portant des signes évidents de 4,6 milliards d’années de bombardement par des astéroïdes et des comètes, ce qui laisse entrevoir la place de la planète dans l’évolution plus vaste du système solaire.
Il convient de rappeler que ces images sont un bonus : les M-CAM n’ont pas été conçues pour photographier Mercure mais le vaisseau spatial lui-même, en particulier pendant la période difficile qui suit le lancement. Elles fournissent des instantanés en noir et blanc de 1024 x 1024 pixels. La caméra scientifique principale de BepiColombo est protégée pendant le voyage vers Mercure, mais elle devrait prendre des images de bien meilleure résolution après son arrivée en orbite.
En 2027, la principale phase scientifique de la mission débutera. La série d’instruments scientifiques du vaisseau spatial révélera l’invisible de la planète la plus mystérieuse du système solaire, afin de mieux comprendre l’origine et l’évolution d’une planète proche de son étoile hôte.
Mais le travail a déjà commencé, la plupart des instruments étant allumés pendant ce survol, mesurant l’environnement magnétique, plasmatique et particulaire autour du vaisseau spatial, à partir d’emplacements qui ne seront pas accessibles lorsque BepiColombo sera réellement en orbite autour de Mercure.
BepiColombo comprend deux orbiteurs scientifiques qui vont tourner autour de Mercure : le Mercury Planetary Orbiter de l’ESA et le Mercury Magnetospheric Orbiter de l’Agence d’exploration aérospatiale japonaise (JAXA). Les deux sont transportés ensemble vers la mystérieuse planète par le module de transfert Mercury. Même si les trois parties sont actuellement en configuration de croisière « superposées », ce qui signifie que de nombreux instruments ne peuvent pas être entièrement utilisés, elles peuvent toujours avoir un aperçu de la science et permettre aux équipes d’instruments de vérifier que leurs instruments fonctionnent bien avant la mission principale.
« BepiColombo est seulement la troisième mission spatiale à visiter Mercure, ce qui en fait la planète la moins explorée du système solaire interne, en partie parce qu’elle est très difficile d’accès », explique Jack Wright, chercheur à l’ESA, scientifique planétaire et coordinateur de l’équipe d’imagerie M-CAM.
« C’est un monde d’extrêmes et de contradictions, c’est pourquoi je l’ai surnommé par le passé « l’enfant à problèmes du système solaire ». Les images et les données scientifiques recueillies lors des survols offrent un prélude fascinant à la phase orbitale de BepiColombo, où elle contribuera à résoudre les mystères en suspens de Mercure. »
Quelle est la prochaine étape ?
Ce quatrième survol de Mercure a permis à BepiColombo d’effectuer un cinquième et un sixième survol de la planète les 1er décembre 2024 et 8 janvier 2025. Chacun de ces survols permettra au vaisseau spatial de mieux suivre l’orbite de Mercure autour du Soleil.
L’équipe de contrôle de vol de BepiColombo restera très occupée jusqu’à la fin du sixième survol, après quoi elle reviendra à ses opérations de croisière normales pendant près de deux ans, jusqu’à ce que BepiColombo entre en orbite autour de Mercure en novembre 2026.