BepiColombo : mise en orbite autour de Mercure prévue le 21 novembre

Ce qui se passera le 21 novembre, et ensuite

BepiColombo, ce sont aujourd’hui deux sondes qui voyagent d’un seul bloc : l’orbiteur planétaire de l’ESA, le MPO (Mercury Planetary Orbiter), et l’orbiteur magnétosphérique de la JAXA (Mercury Magnetospheric Orbiter), baptisé Mio. Un troisième élément, le module de transfert MTM (Mercury Transfer Module), les a transportées et propulsées avec ses moteurs ioniques jusqu’à la mi-juin ; il a été largué le 3 septembre, et depuis, ce sont les propulseurs du MPO qui pilotent l’ensemble.

Le 21 novembre, les deux sondes, toujours solidaires, doivent se placer sur une orbite polaire : elles passeront au-dessus des deux pôles, si bien qu’au fil de la rotation de Mercure, toute sa surface défilera sous elles. L’ESA a publié la suite du calendrier :

• 9 et 10 décembre : le MPO libère Mio, qui rejoint sa propre orbite.
• 16 décembre : le MPO largue le pare-soleil de Mio et entame sa descente vers son orbite définitive.
• 10 mars 2027 : le MPO atteint son orbite définitive.
• Avril 2027 : début des opérations scientifiques.

Cette date est-elle sûre ? Dans sa mise à jour du 6 octobre 2026, l’ESA maintient le 21 novembre, mais son calendrier précise que les dates exactes peuvent changer pour des raisons opérationnelles. La date a d’ailleurs déjà changé : en avril 2024, un problème d’alimentation électrique a empêché les moteurs ioniques d’atteindre leur pleine poussée, et la mise en orbite prévue en décembre 2025 a été reportée à novembre 2026. Certaines pages de l’ESA annoncent l’arrivée pour décembre 2026, en prenant apparemment pour repère les 9 et 10 décembre, quand les deux orbiteurs voleront chacun de leur côté.

Deux orbiteurs, deux missions

Le MPO bouclera une orbite toutes les 2,3 heures, entre 480 et 1 500 km au-dessus de la surface. La plupart de ses onze instruments étudieront la planète elle-même : un altimètre laser cartographiera le relief, des spectromètres à rayons X et à rayons gamma mesureront la composition de la surface, et le suivi radio de la sonde permettra de cartographier le champ de gravité, puis d’en déduire la taille et l’état du noyau.

Mio suivra une orbite allongée, de 590 à 11 640 km au-dessus de la surface, parcourue en 9,3 heures. Ses cinq instruments mesureront le champ magnétique de Mercure, les particules chargées qui y sont piégées, la très ténue exosphère de la planète (notamment son sodium) et les poussières présentes le long de l’orbite de Mercure.

Parmi les questions auxquelles l’ESA cherche réponse : pourquoi une planète aussi petite possède encore un champ magnétique, pourquoi de la glace subsiste dans des cratères proches des pôles d’un monde si proche du Soleil, et comment se sont formées les structures de surface appelées hollows (« creux » en anglais). BepiColombo sera la deuxième mission à se placer en orbite autour de Mercure, après MESSENGER (NASA, 2011–2015), et la première à y installer deux orbiteurs.

Pourquoi il a fallu huit ans

Mercure n’est jamais à plus d’environ 220 millions de km de la Terre, et pourtant BepiColombo a parcouru 9,9 milliards de km pour l’atteindre. Le problème n’est pas la distance, mais la vitesse. Une sonde qui tombe vers le Soleil ne cesse d’accélérer pendant sa chute : si elle quittait l’orbite terrestre par la trajectoire la plus économique, moteurs coupés, elle atteindrait la distance de Mercure à environ 57 km/s, quelque 10 km/s plus vite que la planète elle-même à cet endroit. La gravité de Mercure est faible (sa vitesse de libération est de 4,3 km/s) : pour être capturée, une sonde doit arriver avec presque la même vitesse et la même direction que la planète.

BepiColombo a donc passé huit ans à se débarrasser de cet excès de vitesse. Ses moteurs ioniques ont poussé en douceur, pendant des semaines d’affilée, et neuf survols ont modifié sa vitesse et sa direction : un de la Terre (avril 2020), deux de Vénus (octobre 2020 et août 2021) et six de Mercure (d’octobre 2021 à janvier 2025). À chaque passage, l’orbite de la sonde autour du Soleil s’est rapprochée de celle de Mercure, jusqu’à ce que la planète puisse capturer BepiColombo.

Mercure dans le ciel la même semaine

Tard dans la soirée du 20 novembre (UTC), Mercure atteint en outre sa plus grande élongation ouest : les matins qui précèdent et suivent la mise en orbite sont donc propices à l’observation de la planète aux latitudes moyennes de l’hémisphère Nord. Vue de Paris, elle se trouve à un peu plus de 10° au-dessus de l’horizon est-sud-est au début du crépuscule civil, quand le Soleil est à 6° sous l’horizon. Notre article « Mercure dans le ciel du matin : suivez Vénus pour la trouver avant le lever du Soleil » indique où regarder. Vers 34° S (Sydney ou Le Cap), Mercure ne s’élève qu’à 4° environ au même moment du crépuscule : elle est alors difficile à repérer.

La sonde elle-même est invisible. Un engin d’une dizaine de mètres d’envergure, à 150 millions de km de nous et à 20° environ du Soleil, est hors de portée de tous les télescopes, et de très loin.