2 mai 2015

 

La sonde Messenger s'est écrasée sur Mercure

 
Lancée le 3 août 2004, la sonde Messenger de la Nasa s'était satellisée le 18 mars 2011 autour de Mercure, la planète la plus proche du Soleil. Après 4 années d'études et 4104 révolutions, à court de carburant, elle vient de s'y écraser près du pôle Nord.

Messenger faisait ainsi suite à la sonde américaine Mariner 10 qui, 33 ans plus tôt, avait aussi survolé à trois reprises Mercure, sans toutefois pouvoir s'y satelliser. En effet, cette manœuvre exige une énergie considérable, non pour accélérer et s'éloigner du Soleil comme dans le cas de l'exploration des planètes extérieures telles que Mars, mais pour freiner. Car s'il est relativement facile de se rapprocher de notre étoile, ceci engendre un accroissement de la vitesse à mesure qu'on se rapproche de l'astre du jour. Si celle-ci n'est pas annulée, l'engin ne fera que croiser une planète interne telle que Mercure sans pouvoir se placer en orbite.
 
 

 
La sonde Messenger en orbite autour de Mercure (vue d'artiste). Crédit : Nasa.
 
Si, pour visiter d'autres planètes comme Mars, Jupiter ou Saturne, entre autres, une ou plusieurs réactions de gravitation sont utilisées en croisant d'autres planètes, afin de fournir une accélération tout en économisant le carburant, le même processus est ici mis en œuvre, mais dans le sens inverse, pour réduire la vitesse. Ainsi, Messenger avait déjà survolé la Terre en 2005, Vénus en 2006 et 2007, puis Mercure en 2008 et 2009, profitant de ces passages pour réduire sa vitesse sans consommer son précieux carburant, qui représentait toutefois 50% de la masse totale de la sonde.

Le 18 mars 2011, Messenger utilisait enfin sa rétrofusée et se plaçait en orbite autour de la planète, et pouvait commencer ses observations.

Durant ses quatre années en orbite, la sonde a détecté du potassium, du soufre et d'autres composés volatils à la surface, ce qui a surpris la communauté scientifique, car de tels éléments auraient dû s'évaporer compte tenu de la température élevée de la planète. La température moyenne de surface est de 167 °C. En pleine journée, elle peut toutefois monter jusqu'à 427 °C.
 
 

 
Une image d’une partie de la planète jusque-là non photographiée. Crédit : Nasa.
 
Messenger a également confirmé l'existence d'abondantes quantités d'eau sous forme de glace dans les cratères des régions polaires qui ne voient jamais le Soleil. Durant ses derniers jours, Messenger a tenté d'observer directement le fond de certains cratères.

La phase finale d'exploration de Mercure avait débuté le 24 octobre 2014, en mettant à feu les moteurs de la sonde pour relever l'orbite de manière à ce que le point le plus bas prenne une valeur comprise entre 25,4 et 184,4 km. Le 21 janvier 2015, une nouvelle manœuvre était effectuée avec un delta-v de 9,67 m/s pour relever le périgée de l'orbite de 25,7 à 105,1 km 55. La campagne d'observation à basse altitude permise par cette orbite basse permettait alors de déterminer que le refroidissement de Mercure se poursuit actuellement, car certains escarpements générés par ce processus remontent à moins de 50 millions d'années. Des images prises à faible distance des dépôts de glace observés aux pôles dans les zones des cratères plongées en permanence dans l'ombre montrent que certains d'entre eux sont récents, sans que le processus impliqué puisse toutefois être identifié.

Alors que les réserves d'ergols s'épuisent inexorablement, les responsables de la mission décident de réaliser une série de manœuvres plus risquées mais moins dispendieuses en carburant. La première des cinq manœuvres est réalisée le 18 mars 2015 et permet de relever à 35,4 km le périgée qui était entretemps tombé à 11,6 km. La deuxième manœuvre avait lieu le 2 avril, puis le centre de contrôle du Laboratoire de physique appliqué (APL) de l'université de Johns Hopkins à Laurel (Maryland), commandait une série de quatre corrections d'orbite entre le 21 et le 24 avril, cette dernière épuisant la quasi-totalité du carburant restant et permettant d'orienter la trajectoire de la sonde vers son lieu d'impact.

Après avoir transmis une dernière photographie, Messenger percutait le sol le 30 avril 2015 à 19 h 26 UTC en creusant selon les calculs un cratère d'impact de 16 mètres de diamètre au nord du cratère Shakespeare.
 
 

 
La dernière image transmise par Messenger le 30 avril 2015. Crédit : Nasa.
 
 
 

 
Évolution de l'orbite de Messenger (altitude du périgée et latitude) et manœuvres destinées à
relever l'orbite (notées OCM) durant la dernière phase de la mission. Crédit : Nasa.
 
 
 

 
Dernier survol et point d'impact de Messenger près du pôle Nord de Mercure. Crédit : Nasa.
 

 

 
 
 

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