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07 July 2017
Space

BepiColombo - un satellite 4 en 1 pour percer les mystères de Mercure

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Du haut de ses 6,4 mètres de hauteur, la sonde subit actuellement ses derniers essais en configuration de vol

Noordwijk, 06/07/2017 - Mercure demeure la planète la plus mystérieuse de notre système solaire interne. BepiColombo, la première mission européenne en direction de Mercure, débutera son voyage vers la planète tellurique la plus petite et la moins explorée de notre système solaire, en octobre 2018.

Les Agences spatiales européenne (ESA) et japonaise (JAXA), associées à Airbus, le maître d’oeuvre industriel qui dirige un consortium de 83 entreprises issues de 16 pays, ont exposé les objectifs de la mission et présenté les quatre éléments composant cette impressionnante sonde. Superposés sur une hauteur de 6,4 mètres, les modules de BepiColombo sont sur le point de voir leurs essais prendre fin. Ils seront ensuite transférés vers le port spatial européen de Kourou, en Guyane, en mars 2018.

Le puissant scintillement du Soleil rend impossible l’étude précise de Mercure au moyen de télescopes. En outre, il est difficile d’approcher la planète à cause de l’extrême chaleur et de sa proximité avec l’astre solaire. Jusqu’à présent, seules deux missions de la NASA ont exploré Mercure : Mariner 10 dans les années 1970 et Messenger, qui a gravité autour de la planète à partir de 2011 jusqu’à l’épuisement de son carburant en avril 2015.

BepiColombo est une mission conjointe de l’ESA et de la JAXA. Baptisée en hommage au professeur italien Giuseppe « Bepi » Colombo, qui joua un rôle majeur dans le succès de la mission Mariner 10, cette mission est composée de deux différents orbiteurs : le Mercury Planetary Orbiter (MPO, développé par l’ESA) et le Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO, développé par la JAXA).

La mission BepiColombo étudiera les particularités de la structure interne de Mercure, ainsi que son champ magnétique et son interaction avec le Soleil et le vent solaire. Elle examinera les caractéristiques et la composition chimique de sa surface, comme les glaces situées dans ses cratères polaires perpétuellement dans l’ombre. Les résultats scientifiques de cette mission permettront de mieux comprendre la formation de notre système solaire et l’évolution des planètes à proximité de leur étoile.

C’est aujourd’hui l’ultime opportunité de voir la sonde dans son intégralité en Europe. En effet, lorsqu’Arianespace aura terminé les essais des systèmes de connexion et de séparation avec l’adaptateur de charge utile du lanceur fin juillet, la sonde sera démontée pour tester les systèmes de séparation des modules. Les essais continueront avec le programme de tests mécaniques puis des contrôles fonctionnels et de performance supplémentaires. Enfin, le test thermique du module de transfert clôturera cette phase courant novembre. La sonde sera ensuite acheminée fin mars 2018 vers Kourou, en Guyane, où tous ses modules seront réassemblés ensemble, puis installée à bord du lanceur Ariane 5 en vue du lancement prévu en octobre 2018. Au terme d’un voyage de sept ans, le module de transfert sera éjecté et les autres modules atteindront Mercure en décembre 2025.

   
BepiColombo - Exploring Mercury
30 June 2017

BepiColombo - Exploring Mercury

BepiColombo - Exploring Mercury

Information additionnelle pour les éditeurs :

La sonde BepiColombo

 

Maître d’oeuvre de la mission pour le compte de l’ESA, Airbus est chargé de la conception et de la réalisation de l’orbiteur MPO et de tous les autres composants européens. Les ingénieurs ont conçu une sonde aux éléments superposés afin de lancer les deux orbiteurs sous forme d’un ensemble unique, alimenté par un module de propulsion commun et spécifique pour ce transfert vers Mercure, le MTM (Mercury Transfer Module), également conçu et réalisé par Airbus.

Pour rejoindre Mercure, la sonde devra être ralentie pour permettre à la gravité du soleil de l’attirer, réduisant ainsi la taille de l’orbite. Pour atteindre la vitesse requise afin d’être capturée en orbite par la gravité de Mercure, la sonde devra freiner de 7 km/s, ce qui correspond à sept fois la poussée nécessaire pour rejoindre Mars. BepiColombo réussira ce ralentissement en effectuant neuf rotations autour de plusieurs planètes (1 autour de la Terre, 2 autour de Vénus, 6 autour de Mercure) et en utilisant un système de propulsion électrique, spécialement développé pour la mission, qui permet un ralentissement de 4 km/s.

Au terme d’un voyage de sept ans et 18 révolutions solaires pour entrer dans l’orbite de Mercure, le MTM sera éjecté et le MPO prendra la relève pour assurer la propulsion. La sonde profitera de l’attraction gravitationnelle de Mercure pour atteindre ses orbites scientifiques successives autour de la planète. Le MMO sera éjecté en tournoyant pour atteindre son orbite avant que ne soit éjecté le bouclier solaire et que le MPO n’entame sa descente vers Mercure. Les deux orbiteurs livreront les observations les plus précises jamais réalisées sur Mercure. 

Des solutions de refroidissement ingénieuses

Située à «seulement» 58 millions de kilomètres du Soleil, Mercure présente des difficultés particulières pour tout visiteur spatial. Pendant la journée, la surface de la planète connaît des températures de 450 Celsius et plus, qui suffisent pour faire fondre certains métaux. La sonde en orbite doit donc non seulement supporter l’immense chaleur du Soleil, mais aussi le rayonnement infrarouge émis par la planète surchauffée.

C’est pourquoi les ingénieurs d’Airbus ont recouvert toutes les surfaces externes de l’orbiteur MPO de l’ESA - sauf une, celle du radiateur- d’une isolation multi-couches le protégeant des températures élevées. Composé de 50 couches de céramique et d’aluminium, le matériau fut spécialement conçu pour la mission BepiColombo. Les antennes sont fabriquées en titane réfractaire et recouvertes d’un nouveau revêtement spécialement développé. L’orbiteur MPO étant chargé d’observer la surface de Mercure, l’un de ses côtés sera toujours tourné vers la planète pour permettre à ses instruments de surveiller la surface en permanence, tandis que le coté du radiateur lui tourne le dos afin de rejeter la chaleur vers l’espace. 

Le soutien d’Airbus

La maîtrise d’oeuvre est assurée par Airbus à Friedrichshafen, en Allemagne. Cela comprend outre la gestion globale du projet, la conception et la réalisation du système ainsi que son contrôle fonctionnel. L’équipe de Stevenage, au Royaume-Uni, a fourni la structure et les systèmes thermiques du MPO, et fut chargée de la conception et de la construction du MTM. Le site Airbus de Madrid-Barajas, en Espagne, a livré la structure du MTM.

Le système de propulsion électrique est doté de deux dispositifs d’alimentation électrique PPU (Power Processing Units) développés par Airbus à Tres Cantos, en Espagne. D’un poids de 48 kg, ils fournissent une puissance de 5kW chacun, qui alimente les moteurs ioniques du système de propulsion électrique. Les PPU sont conçus de manière à faire fonctionner simultanément n’importe quel couple de moteurs ioniques parmi les quatre de la sonde.

Réalisé par Airbus à Ottobrunn, en Allemagne, le panneau solaire du MPO est conçu pour résister à des températures allant jusqu’à 190°C. Il est équipé de composants spécialement développés pour les conditions thermiques auxquels ils seront soumis et génère une puissance de 2 kW. Le contrôle thermique du panneau est obtenu grâce à une conception unique alliant des cellules et des réflecteurs optiques solaires (OSR) qui recouvrent 17 % de sa surface. La température du panneau solaire sera jugulée grâce au contrôle de l’inclinaison et à la rotation permanente du panneau pendant la gravitation du module autour de Mercure.

Les panneaux solaires du MTM, fournis par le site Airbus de Leyde, aux Pays-Bas, sont également conçus pour supporter des températures de 190°C, et utilisent les mêmes technologies que le MPO. L’énergie fournie par le panneau augmente à mesure qu’il se rapproche du Soleil, ce qui s’accompagne d’une hausse de température. Quand sa température atteint 190°C (à environ 0,5 UA), le panneau doit être incliné afin de réduire sa surface exposée et de limiter sa production. D’une surface totale de 40 m2, les deux panneaux pèsent 290 kg.

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A propos d’Airbus

Airbus est un leader mondial de l’aéronautique, de l’espace et des services associés. En 2016, le Groupe a réalisé un chiffre d’affaires de 67 milliards d’euros avec un effectif d’environ 134 000 personnes. Airbus propose la famille d’avions de ligne la plus complète qui soit entre 100 et plus de 600 places. Airbus est également un leader européen dans le domaine des avions de ravitaillement en vol, de combat, de transport et de mission. L’entreprise est le numéro un européen de l’industrie spatiale, et le numéro deux mondial. Dans le domaine des hélicoptères, Airbus propose les solutions civiles et militaires les plus performantes du marché mondial.

 

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