BepiColombo ralentit sur Vénus sur le chemin de Mercure


BepiColombo ralentit sur Vénus en route vers Mercure

Premier de Vénus par en route vers Mercure. Crédit photo: ESA / ATG Medialab

Approche de Vénus du côté jour, traversant la planète, ralentissant la et continuant le côté nuit sur le chemin de Mercure: le jeudi 15 octobre 2020, à 05h58 CEST, le vaisseau spatial ESA BepiColombo s’envolera vers le Vénus a dépassé une distance d’environ 10720 kilomètres et a transféré une partie de son énergie cinétique à notre planète voisine pour réduire sa propre vitesse.

Deux ans après le lancement, le but de la manœuvre est d’abaisser l’orbite de BepiColombo autour du Soleil vers l’orbite de Mercure. Les deux vaisseaux spatiaux orbiteurs de l’Agence spatiale européenne (ESA) et de l’Agence spatiale japonaise (JAXA) font partie d’une mission conjointe qui atteindra ce point après un autre survol de Vénus en août 2021. Après six survols proches de Mercure, la mission entrera ensuite en orbite autour de la planète la plus intérieure à la fin de 2025. Pour les chercheurs planétaires et les ingénieurs du Centre aérospatial allemand (DLR) et de l’Institut de planétologie de l’Université de Münster, le survol de Venus est une autre occasion de tester le radiomètre MErcury et le spectromètre infrarouge thermique (MERTIS) de BepiColombo.

Vue de l’enveloppe de gaz de Vénus avec capteurs infrarouges

Le survol de Vénus et le survol Terre-Lune au printemps 2020 sont des manœuvres spatiales avec lesquelles la fonctionnalité de certaines expériences à bord des deux orbiteurs est testée et les capteurs et chaînes de signaux sont calibrés avec les données obtenues. « Des mesures scientifiques sont également effectuées lors de l’approche et du départ et au plus près de Vénus », expliquent les deux principaux responsables de l’instrument MERTIS, Jörn Helbert du DLR Institute for Planetary Research et Harald Hiesinger de l’Institut de planétologie de l’Université de Münster. «Notre spectromètre d’imagerie MERTIS, que nous avons construit avec l’industrie et des partenaires internationaux, sera à nouveau utilisé pour ces mesures», déclare Helbert.

BepiColombo ralentit sur Vénus sur le chemin de Mercure

Vénus du point de vue du vaisseau spatial japonais Akatsuki. Crédit photo: JAXA / ISAS / DARTS / Damia Bouic

MERTIS a été principalement développé pour mesurer les spectres de minéraux formant des roches sur la du mercure sans atmosphère. Avec ses capteurs infrarouges, cependant, il peut également regarder dans l’enveloppe gazeuse dense de Vénus jusqu’à une certaine profondeur. « Nous nous attendons déjà à des résultats très intéressants, et d’autres suivront en 2021 lorsque nous nous rapprocherons beaucoup de Vénus », a ajouté Hiesinger.

MERTIS est un spectromètre et radiomètre infrarouge à imagerie avec deux capteurs de rayonnement non refroidis qui sont sensibles aux longueurs d’onde de 7 à 14 et 7 à 40 micromètres. En deux séries de mesures, dont la première commence aujourd’hui, MERTIS enregistrera près de 100 000 images individuelles. La première série commence lorsque le vaisseau spatial s’approche d’une distance d’environ 1,4 million de kilomètres de Vénus à une distance de 670 000 kilomètres. Après une pause pour vérifier l’instrument, la deuxième série commence à une distance de 300000 kilomètres, 11 heures avant le vol de Vénus, et se poursuit jusqu’à ce que BepiColombo soit à près de 120000 kilomètres de Vénus quatre heures avant la prochaine approche du survol.

BepiColombo ralentit sur Vénus en route vers Mercure

Recherche de traces de volcanisme dans l’atmosphère vénusienne. Crédit photo: NASA / JPL

Vénus comme centre de recherche planétaire

Vénus est presque aussi grande que la terre, mais s’est développée très différemment. L’atmosphère est beaucoup plus dense et se compose presque entièrement de dioxyde de carbone. Par conséquent, la planète subit un très fort effet de serre. Cela conduit à une température de surface permanente d’environ 470 degrés Celsius. Il n’y a pas d’eau et on pense donc qu’aucune vie ne pourrait survivre à la surface.

Il est tout à fait possible que les volcans soient toujours actifs sur Vénus. «Celles-ci seraient détectées, par exemple, par le dioxyde de soufre qu’elles émettent», explique Helbert. «Après les premières mesures dans les années 1960 et 1970, il y a environ 10 ans, la mission Venus Express de l’ESA a enregistré une réduction massive des concentrations de dioxyde de soufre de plus de la moitié. Vénus sent littéralement les volcans actifs. MERTIS pourrait maintenant nous fournir de nouvelles informations «Les expériences sont complétées par des observations simultanées de l’ vénusien japonais Akatsuki et d’une douzaine de télescopes professionnels, ainsi que par des informations d’astronomes amateurs sur Terre.

BepiColombo ralentit sur Vénus sur le chemin de Mercure

BepiColombo sur le long voyage vers Mercure. Crédit photo: ESA / ATG Medialab

Vénus n’a été mise en lumière que récemment par la science et les médias lorsqu’un groupe d’astronomes à Hawaï et au Chili a utilisé des télescopes pour démontrer sans équivoque la présence de la phosphine (ou monophosphine, formule chimique PH).3) sur Vénus. La phosphine est produite industriellement sur terre pour lutter contre les ravageurs, mais elle est également produite par des procédés biologiques dans le sapropèle ou dans le tube digestif des vertébrés. La phosphine est une molécule à très courte durée de vie, il doit donc y avoir une source d’énergie pour la molécule sur Vénus ou dans son atmosphère.

Les modèles antérieurs de sources naturelles de phosphine telles que le volcanisme, les réactions chimiques après les impacts de météorites ou les décharges de foudre ne peuvent expliquer les concentrations mesurées. Pour cette raison, la possibilité que la phosphine soit produite par des micro-organismes situés en haut de l’atmosphère vénusienne est en cours de discussion par les chercheurs planétaires. Cette découverte pourrait suggérer que la vie existe dans les «tapis magiques» tempérés de nuages ​​d’acide sulfurique qui existent à des altitudes de 40 à 60 kilomètres. Cependant, les auteurs de l’étude eux-mêmes remettent en question cette idée et soulignent que d’autres mesures seront nécessaires à l’avenir. À l’avenir, Vénus sera la cible des missions de l’ESA et de la NASA.

BepiColombo ralentit sur Vénus en route vers Mercure

Spectromètre MERTIS. Crédit photo: DLR (CC-BY 3.0)

Vénus, une exoplanète à nos portes

MERTIS et les cinq autres instruments activés à bord du Mercury Planetary Orbiter ne peuvent détecter aucune molécule de phosphine à distance du survol. Même ainsi, le survol est scientifiquement intéressant, car le vaisseau spatial peut être utilisé pour examiner Vénus comme s’il s’agissait d’une planète extrasolaire lointaine, semblable à la Terre, avec une surface solide et une atmosphère dense.

«Lors du survol de la Terre, nous avons examiné la lune et caractérisé MERTIS pour la première fois dans des conditions de test réelles en vol. Nous avons obtenu de bons résultats», déclare Gisbert Peter, chef de projet MERTIS à l’Institut DLR pour les systèmes de capteurs optiques, qui en était responsable la conception et la construction de MERTIS. « Maintenant, nous pointons MERTIS pour la première fois sur une planète. De cette façon, nous pouvons faire des comparaisons avec des mesures qui ont été effectuées avant le démarrage de BepiColombo, optimiser le fonctionnement et le traitement des données et acquérir de l’expérience pour la conception de futures expériences. »

Toutes les expériences se concentrent sur la mesure de la composition, de la structure et de la dynamique de l’atmosphère de Vénus, de l’ionosphère de la planète et – à l’aide des instruments du MMO japonais (Mercury Magnetospheric Orbiter) – de la magnétosphère induite de Vénus.

BepiColombo ralentit sur Vénus sur le chemin de Mercure

Voyage de sept ans de BepiColombo à Mercure. Crédit photo: ESA

Économisez du carburant avec le survol planétaire

Après le premier survol de la Terre par BepiColombo le 10 avril 2020, le survol de Vénus devrait ralentir davantage le vaisseau spatial sans carburant. Ceci est nécessaire pour comprimer l’ellipse orbitale de l’engin spatial dans la direction d’une orbite circulaire qui est finalement presque géométriquement identique à l’orbite de Mercure. Le vaisseau spatial « tombe » sur son orbite en spirale à travers le système solaire interne à différentes vitesses vers Vénus, en fonction de sa distance du soleil. A Vénus, BepiColombo réduira sa vitesse héliocentrique de 37 kilomètres par seconde (133500 km / h). Le survol a lieu à une distance de 116 millions de kilomètres de la Terre. Vénus est actuellement en orbite devant la Terre et est visible dans le ciel oriental juste avant le lever du soleil.

En raison de la forte attraction du soleil, les missions planétaires vers le système solaire interne ne peuvent être réalisées qu’avec des trajectoires de vol très complexes. La manœuvre de jeudi réduira la vitesse relative de l’engin spatial par rapport à Mercury à 1,84 km par seconde. À la fin de son vol en spirale entre les orbites de la Terre et de Mercure, BepiColombo tourne autour du Soleil à presque la même vitesse que Mercure. Elle sera alors facilement capturée par la gravité de la plus petite planète du système solaire le 5 décembre 2025 et se manoeuvrera sur une orbite polaire. BepiColombo a été lancé le 20 octobre 2018 à bord d’un lanceur Ariane 5 depuis le port spatial européen de Kourou.

L’utilisation de manœuvres de survol a été mise en œuvre pour la première fois lors de la mission Mariner 10 de la NASA, qui a permis au vaisseau spatial de faire deux survols supplémentaires de Mercure après avoir déjà passé la planète une fois. Les calculs ont été effectués par l’ingénieur et mathématicien italien Giuseppe ‘Bepi’ Colombo, professeur à l’Université de Padoue. Colombo a été invité à une conférence de préparation de la mission Mariner 10 au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie, en 1970. Après avoir vu le plan de mission original, il s’est rendu compte qu’une première passe de haute précision pourrait permettre deux passes supplémentaires pour Mercury. La mission actuelle euro-japonaise Mercury a été nommée en son honneur.


Réglage de Vénus inclus dans les instantanés


Fourni par l’American Astronomical Society

Citation: BepiColombo ralentit à Vénus sur le chemin de Mercure (2020, 16 octobre), consulté le 17 octobre 2020 sur https://phys.org/news/2020-10-bepicolombo-venus-en-route-mercury. html

Ce document est soumis au droit d’auteur. Sauf pour le commerce équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre informatif uniquement.

Laisser un commentaire