Écoutez les premiers « sons » de Mercure capturés par BepiColombo

Si on se réfère à une simple carte, BepiColombo a l’air d’être arrivée au bout de son voyage. La sonde composée d’un orbiteur japonais et d’un autre européen a fait son premier survol de Mercure, sa destination finale, début octobre 2021. Pourtant, la réalité est beaucoup plus complexe et les quatre prochaines années seront consacrées à faire de nouveaux survols, avant une vraie insertion en orbite programmée pour fin 2025. Une manœuvre délicate, due à la proximité de Mercure avec le Soleil qui perturbe la gravité sur place.

Heureusement, cette longue opération avant la mission principale n’est pas entièrement du temps perdu. Lors de son premier passage à moins de 200 kilomètres d’altitude, BepiColombo a pu prendre quelques images rapidement diffusées de la planète. Et elle a aussi fait tout un ensemble de mesures avec ses différents instruments.

Des conditions de mesures pas idéales

« Ce n’était pas gagné, reconnaît auprès de Numerama Dominique Delcourt de l’Université d’Orléans, en charge d’un des instruments de l’orbiteur japonais. Nous ne sommes pas du tout dans des conditions optimales, mais nous avons tout de même eu de beaux résultats. »

Ces conditions non optimales, elles sont dues à la configuration même de la sonde. Pour faire court, BepiColombo se compose de plusieurs modules qui sont empilés les uns sur les autres et se gênent dans leurs observations. En haut, l’orbiteur japonais MIO, en dessous, l’européen MPO, puis le module de propulsion. Les instruments n’ont donc, au mieux, qu’une petite fenêtre de tir pour obtenir quelque chose, et le tout avec le bruit des autres appareils autour.

Malgré tout, ce premier survol fut l’occasion de récolter quelques données. Le spectromètre PHEBUS, placé sur MPO, a pu faire quelques mesures de l’exosphère de Mercure dans l’ultraviolet à l’approche de la planète. Des traces d’hydrogène et de calcium ont ainsi été mises en évidence, ce qui peut être généré soit par le vent solaire, soit par les éléments à la surface de la planète — il est encore trop tôt pour le dire.

Un autre instrument européen, MGNS, a détecté des neutrons et des rayons gamma qui sont produits lors de l’interaction entre Mercure et les rayons du Soleil. Cela peut renseigner sur la composition de la surface de la planète, même s’il faudrait bien d’autres observations pour dégager des certitudes.

Le magnétomètre, également, a pu recueillir quelques données issues de l’hémisphère Sud de la planète, ce qui est une première, car la sonde MESSENGER de la Nasa qui avait étudié Mercure jusqu’en 2015 n’avait vu que le Nord. « Ceci est particulièrement intéressant au niveau scientifique, précise Dominique Delcourt, car nous pensons que le Soleil perturbe le champ magnétique de Mercure et le rend asymétrique, c’est l’occasion de savoir si c’est vrai. »

Un dernier instrument de MPO a pu prendre des données : il s’agit de ISA, l’accéléromètre qui a mesuré comment le vaisseau a modifié sa vitesse au moment où il subissait l’attraction gravitationnelle de Mercure.

Au pied d’une montagne à gravir

Toutes ces données ont été traduites en fichier audio pour pouvoir être plus facilement analysables pour les scientifiques. Ce qui donne lieu à des documents fascinants qui, s’ils ne reflètent pas la réalité de ce que subissait BepiColombo, rendent le voyage beaucoup plus accessible (ou effrayant) pour le grand public.

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À noter que si tous ces éléments proviennent d’instruments placés sur le module européen, ce n’est pas un hasard. Le MIO japonais, lui, est entièrement protégé par un bouclier thermique et se retrouve presque aveugle. Cette précaution a été prise, car, contrairement à son homologue européen, il tournera sur lui-même lorsqu’il sera en orbite et ne présentera pas toujours la même face au Soleil. Mais comme pour l’instant ce n’est pas le cas, il lui faut bien une protection supplémentaire qui deviendra obsolète une fois la mission en place. « Nous avons quand même pu faire des mesures d’ions et d’électrons, détaille Dominique Delcourt. C’est peu, mais c’est très rassurant ! »

Rassurant à plus d’un titre : tout d’abord, ces récoltes de données sont la preuve que tous les appareils testés fonctionnent normalement. Ensuite, si les observations ne peuvent pas servir seules à faire de la science, elles confirment déjà le type d’environnement dans lequel se retrouveront les orbiteurs dans quelques années. « Nous n’avons pas eu de surprise avec ces résultats, confirme Dominique Delcourt. Mais nos données sont conformes avec celles récoltées à l’époque par MESSENGER, et nous pouvons déjà dire que nous allons en avoir beaucoup plus ! »

BepiColombo à 1 410 km de Mercure.

Source : ESA/BepiColombo/MTM, CC BY-SA 3.0 IGO (photo recadrée)

BepiColombo a l’avantage ici d’arriver en deuxième. MESSENGER a défriché le terrain, et le fait de déjà savoir à quoi la sonde aura affaire sur place est un véritable point fort. Sans cela, ces premières mesures auraient été moins facilement interprétables. « MESSENGER nous a menés jusqu’au pied de la montagne, résume Dominique Delcourt. Et maintenant nous nous préparons à la gravir. »

La JAXA, l’agence spatiale japonaise, devrait bientôt détailler l’ensemble des mesures prises par son orbiteur lors de ce survol. Les chercheurs vont les décortiquer, car il faut maintenant se préparer pour de longs mois de disette. La deuxième approche n’aura lieu qu’en juin 2022, et elle sera, là aussi, l’occasion de découvrir encore un peu plus Mercure.