Le 2 décembre 2024, nous avons invité Philippe Ledoux, fondateur du club d’astronomie de Toussaint, à venir nous faire découvrir les enjeux de la mission Bepi-Colombo et à faire le point sur ce que nous savons aujourd’hui de Mercure, une toute petite planète mais aux grosses surprises.
Portrait de Mercure
Mercure est la planète la plus proche du Soleil. C’est la plus petite des planètes telluriques, c’est-à-dire rocheuses. Comme la Terre, Mercure tourne autours de son axe en 176 jours terrestres. Elle fait trois tours sur elle-même avant de faire le tour du Soleil.
Mercure a joué un rôle dans la théorie de la relativité générale. La paréhilie de la planète est de 560 secondes d’arc par siècle. Cela veut dire que l’orbite de la planète autour du Soleil ce décale siècle après siècle de quelques degrés. Les chercheurs ce sont questionnés sur ce phénomène. Est-ce lié à l’aplatissement du Soleil ? Non ! Est-ce alors lié à la présence d’une planète inconnue dans le système solaire ? Non plus ! En fait, il a fallu Albert Einstein pour comprendre qu’il y a un effet de masse.
La planète est difficile à observer, et ce n’est possible que quelques jours par an. Depuis la Terre, Mercure est toujours noyée dans les lueurs du levant ou du couchant. Elle sera normalement visible le 25 décembre. Il y a des phases de Mercure, comme il y a des phases de la Lune (de pleine Lune à Lune noire). Il fait 430°C côté jour et -180°C la nuit. Le paysage est lunaire, avec une planète criblée de cratères météoritiques.
Une planète méconnue ?
Mercure reste la planète la moins bien connue du système solaire.
La mission Mariner 10 (1973-1975)
Il faut attendre la mission Mariner 10, qui est une sonde lancée le 3 novembre 1973, pour étudier les planètes Vénus et Mercure, et les caractéristiques du milieu interplanétaire. C’est avec cette mission que proviennent les premières photographies de Mercure.
La mission Mariner 10 permet la découverte d’un champ magnétique autour de Mercure. Le coeur de la planète serait encore composé de fer liquide, ce qui a surpris les scientifiques. Il existe également un volcanisme effusif sur Mercure, dans les plaines du Nord (soit 27% de la planète). Un volcanisme explosif existe aussi. Il apparaît que les plaques rocheuses ont bougé sur Mercure. Enfin, le sol est riche en gaz (peut-être de l’hydrogène), ce qui a surpris aussi les scientifiques.
La mission MESSENGER (2004-2015)
La sonde spatiale MESSENGER, de la NASA, est lancée en 2004 et mise en orbite autour de Mercure en 2011. Cette mission permet de dresser une cartographie presque complète de la planète. Elle confirme l’existence du champ magnétique. Elle permet aussi de montrer qu’un volcanisme existait encore il y a 1 milliard d’années. La présence de trous, comme ceux des mites, sont observés. De la glaces est présente au fond des cratères polaires. Une très fine atmosphère de sodium entoure la planète. Son existence est peut-être due aux vents solaires.
Comme d’autres planètes du système solaire, Mercure s’éloigne du Soleil. Cet éloignement s’explique par le fait que le Soleil perd progressivement de sa masse.
La mission Bepi-Colombo
La mission Bepi-Colombo tient son nom de l’astronome italien Giuseppe Colombo (1920-1994). C’est une mission internationale. La sonde embarque 16 instruments, dont 8 sont conçus par des laboratoires français, dont 1 à Caen.
Les objectifs de la mission sont les suivants :
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- Cartographier Mercure de manière plus précise
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- Comprendre la structure interne de la planète
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- Étudier les « hollows » (petites dépressions) présents à la surface de Mercure
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- Étudier le champ magnétique
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- Comprendre l’origine de la glace sur Mercure
Pour la partie française, avec le CNES, les scientifiques Francis ROCARD, Anne JEAN-PHILIPPE PICCOLO et Kader AMSIF, ont travaillé au projet.
La sonde est lancée le 19 octobre 2018 par Ariane 5. Cette mission c’est 8 ans de voyage, 4 tonnes de matériels, 9 survols de la planète Mercure. La sonde fonctionne avec de la propulsion ionique. Il s’agit d’une technologie qui utilise du xénon, à l’arrière de la fusée, afin de la faire avancer. Cela permet de consommer moins de carburant.
Afin de réussir à se mettre en orbite autour de Mercure, la sonde va utiliser l’assistance gravitationnelle de la Terre et de Vénus. L’assistance gravitationnelle est l’utilisation volontaire de l’attraction d’un corps céleste pour modifier en direction et en vitesse la trajectoire d’un engin spatial dans l’espace. Cet engin peut alors utiliser la forcer d’attraction d’un corps céleste, typiquement une planète, pour changer la direction et la valeur de sa vitesse. Cela permet aussi d’économiser du carburant.
La sonde va ainsi utiliser l’assistance gravitationnelle de la Terre en avril 2020 ; celle de Vénus en octobre 2020, août 2021 ; celle de Mercure elle-même pour ralentir en octobre 2021, juin 2022 et juin 2023.