Alors que des technologies presque utopiques sont en développement ou seulement théorisées, telles que le Warp Drive (voyage supraluminique), des technologies de propulsion spatiale avancées et très efficaces, réalisables avec notre technologie actuelle, ont pu être mises au point et équipent déjà certains vaisseaux spatiaux. Les moteurs ioniques, qui équipent notamment BepiColombo, dont l’objectif est d’atteindre Mercure, ont déjà permis par le passé à des engins tels que Deep Space 1 et Dawn de la NASA, de voyager durant des années à des vitesses record.

Aujourd’hui, une mission euro-japonaise est prête à mettre en fonction les propulseurs ioniques les plus puissants au monde, dans le cadre d’un long voyage vers Mercure, après avoir réussi sa première manœuvre dans l’espace.

La mission BepiColombo, lancée le 20 octobre 2018 depuis la Terre, a pour but d’envoyer vers Mercure un vaisseau spatial transportant deux orbiteurs. Un périple de 9 milliards de kilomètres comprenant en tout neuf survols (de la Terre, de Vénus et de Mercure), ainsi que des orbites autour du Soleil afin de prendre suffisamment de vitesse pour atteindre la destination finale.

Après les premiers jours critiques dans l’espace et les premières semaines de mise en service en orbite, son module de transfert vers mercure (MTM) met désormais en marche les propulseurs ioniques de haute technologie.

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Vue d’artiste montrant le vaisseau spatial BepiColombo effectuant un flyby autour de la Terre, avant de se lancer en direction de Vénus puis de Mercure. Crédits : ESA/ATG medialab

Il faudra compter sept longues années pour que le vaisseau spatial puisse se placer sur une orbite proche de Mercure, malgré ses deux propulseurs ioniques extrêmement efficaces, les plus puissants jamais construits.

En savoir plus sur les propulseurs ioniques : La NASA battait un record avec son propulseur ionique X3

Les propulseurs ioniques utilisent des ions chargés positivement, provenant de particules d’une source de carburant embarquée telle que le xénon, afin de générer une forte poussée. Les particules se chargent d’électricité — généralement fournie par les panneaux solaires — puis sont projetées à l’arrière du vaisseau, à l’image d’un canon.

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Les principaux éléments du vaisseau BepiColombo. Son nom est un hommage à Giuseppe Colombo, un mathématicien et ingénieur italien ayant notamment calculé, pour la NASA, la trajectoire de la sonde mariner 10, premier vaisseau envoyé vers Mercure. Bepi était le surnom du scientifique. Crédits : ESA/Cité de l’espace

Les étapes clés

  1. Survol de la Terre le 10 avril 2020
  2. Survol de Vénus, 2 fois de suite : le 15 octobre 2020 et le 11 août 2021
  3. 6 passages proches de Mercure les 2 octobre 2021, 23 juin 2022, 20 juin 2023, 5 septembre 2024, 2 décembre 2024 et 9 janvier 2025
  4. Puis le 5 décembre 2025, il sera temps de passer à l’insertion sur l’orbite de Mercure. Le MPO ainsi que le MMO se sépareront alors du MTM et se placeront sur leur orbite de travail. Le MPO se situera à 480-1500 kilomètres de la surface de la planète dès 2026, tandis que le MMO suivra un parcours situé à une distance de 590 à 11640 km du sol.
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Vue d’artiste du vaisseau BepiColombo s’approchant de Mercure, avec ses moteurs ioniques activés. Ses panneaux solaires sont alors entièrement déployés, donnant à la sonde une envergure totale de 30 mètres. Crédits : ESA/ATG medialab, NASA/JPL

Le vaisseau va activer ses propulseurs ioniques pendant de longues périodes de temps — une série de 22 longues propulsions d’une durée pouvant aller jusqu’à deux mois. La première mise à feu de routine devrait avoir lieu mi-décembre. Une première propulsion test ayant été effectuée le 20 novembre.

La mission est prévue pour durer jusqu’en mars 2026, mais une extension jusqu’en mai 2027 sera envisageable.

Étudier l’environnement de Mercure, mais aussi son interaction avec le vent solaire

Le travail du module de transfert (MTM) sera terminé d’ici fin 2025 : les éléments se sépareront, ce qui permettra aux deux orbiteurs scientifiques d’être capturés par la gravité de Mercure et d’étudier la planète et son environnement, ainsi que son interaction avec le vent solaire, depuis des orbites complémentaires.

« Nous misons sur les propulseurs, et ils ne nous ont pas laissés tomber. Nous nous dirigeons maintenant vers Mercure avec l’électromobilité », déclare Günther Hasinger, directeur scientifique de l’ESA. « Cela nous permet de faire un important pas en avant vers la découverte des secrets de cette mystérieuse planète, et aussi de la formation de notre système solaire ».

Source : ESA

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