BepiColombo

Salut

Tous les modules de BepiColombo, une mission à destination de Mercure de l’Agence spatiale européenne à laquelle participe le Japon, ont été pour la première fois réunis. Le lancement de la sonde est prévu en 2014 par une Ariane 5, l'arrivée autour de la planète Mercure devrait se faire en 2020.

Heureusement, tous les programmes de l’Agence spatiale européenne (Esa) menés en coopération internationale ne sont pas aussi chaotiques que celui de la mission ExoMars 2016. BepiColombo par exemple, à destination de Mercure (une première pour l’Europe) se déroule sans anicroches.

Cette mission se compose de plusieurs modules, dont trois fournis par l'Europe :

* l'orbiteur MPO (Mercury Planetary Orbiter), avec ses onze instruments dédiés à la cartographie et l'étude de la surface de Mercure et de son atmosphère ;
* le bouclier solaire, pour protéger l'engin des quelque 350 °C au voisinage de Mercure ;
* le module de transfert MTM (Mercury Transfert Module), qui assurera l'alimentation électrique et la propulsion pour le voyage Terre-Mercure.
* l'orbiteur MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter), fourni par le Japon, étudiera le champ magnétique de Mercure grâce à ses cinq instruments.

Les modules de BepiColombo réunis... à l'état de maquettes

Tous ces éléments sont réunis pour la première fois au même endroit, dans une des salles blanches de l’Estec, le Centre technique de l’Agence spatiale européenne, aux Pays-Bas. Mais ce ne sont pour l'instant que des maquettes représentatives des modules sur les plans mécanique et thermique, destinées à des tests.

Elles sont autant que possible fidèles aux modules de vol mais les équipements électroniques et les instruments sont remplacés par des modèles factices, qui peuvent être des versions de développement ou de simples plaques métalliques. Le but étant d'obtenir la même masse, le même centrage et surtout les mêmes fréquences de résonance.

Ces maquettes subiront différents essais, thermiques et mécaniques, notamment des tests de vibrations à des niveaux en principe supérieurs à ceux qu'induira le lanceur. Cela permet, en plus de la vérification du modèle mathématique et de calculs de structure, de déterminer les niveaux de vibrations que les équipements et les instruments devront supporter lors du lancement. Par la suite, les ingénieurs pourront se contenter d'essais dynamiques et acoustiques moins sévères sur le modèle de vol.

Les essais thermiques permettent de la même manière de vérifier les échanges thermiques par conduction et rayonnement et les couplages entre différentes parties du satellite, de dimensionner les radiateurs, etc. Là aussi, la mise à jour du modèle mathématique permet de calculer le comportement du satellite dans les conditions qu'il rencontrera pendant les diverses phases de sa vie orbitale.

À la fin des essais, et dans un souci d’économie, on tente de réutiliser au mieux le modèle structurel et thermique, après révision et restauration, pour le modèle de vol. Une fois démonté, on vérifie qu’il est toujours en bon état. On enlève la plupart des capteurs utilisés pour les essais précédents avant d'installer l'électronique, la propulsion, les instruments, etc. Par la suite, d'autres essais sont réalisés sur ce modèle de vol, à des niveaux moins sévères.

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Salut

La construction de la sonde BepiColombo à destination de Mercure, dont le lancement est prévu en 2014, se poursuit. L’Agence spatiale européenne l’a récemment soumise à un traitement de décontamination.

Les trois modules de la mission BepiColombo sont sortis de la chambre à vide où ils sont restés 20 jours pour être chauffés à quelque 60 °C. L’objectif était de les débarrasser de tous les contaminants susceptibles de dégazer dans l'espace. Cette étape de la construction s’est déroulée dans la chambre à vide Phenix de l’Estec (European Space Research and Technology Centre), le centre technique de l’Agence spatiale européenne (Esa) situé au Pays-Bas.

Cette opération était nécessaire en raison des températures extrêmes auxquelles sera soumise la sonde lorsqu’elle sera en orbite autour de Mercure, la planète la plus proche du Soleil : plus de 350 °C pour les parties éclairées par le Soleil et jusqu’à -120 °C pour celles à l’ombre du Soleil.

Éliminer les produits volatils par étuvage sous vide

En effet, l’Esa veut s’assurer qu’aucun élément susceptible de dégazer ne se trouve sur la sonde lorsqu’elle sera dans l'espace. Le risque est qu’une contamination moléculaire soit causée par la recondensation des composés volatils contenus dans les colles et les peintures sur le satellite. À certains endroits du satellite, de tels dépôts risqueraient de causer des dysfonctionnements. Ainsi, sur les panneaux solaires, cette contamination pourrait grandement diminuer leur puissance ou, sur des instruments scientifiques, notamment les optiques, en dégrader les performances. Enfin, si un résidu vient adhérer sur les radiateurs de la sonde, peints en blanc ou faits de métal poli, il pourrait en modifier la couleur et donc le pouvoir réfléchissant.

À noter qu'il ne s'agit pas d'une stérilisation bactériologique. La décontamination consiste simplement à éliminer la plus grande partie de ces produits volatils par un étuvage sous vide. Il vaut mieux procéder à la décontamination avant d'avoir installé les instruments, les radiateurs et les générateurs solaires. Une fois la structure débarrassée de ces composés, ils ne reviennent pas.

Première incursion européenne autour de Mercure

BepiColombo, à laquelle participe le Japon, est la première mission européenne à destination de Mercure. Le principal objectif scientifique est la conduite pour la première fois d’une l’observation quasiment in situ, systématique et approfondie de la planète Mercure, incluant l’analyse de sa surface et de sa magnétosphère.

Son lancement est prévu en 2014 par une Ariane 5, et l'arrivée autour de la planète Mercure devrait se faire en 2020. Cette mission se compose de plusieurs modules (dont trois fournis par l'Europe) :

l'orbiteur MPO (Mercury Planetary Orbiter), avec ses 11 instruments dédiés à la cartographie et l'étude de la surface de Mercure et de son atmosphère ;
le bouclier solaire, pour protéger l'engin des quelque 350 °C au voisinage de Mercure ;
le module de transfert MTM (Mercury Transfert Module), qui assurera l'alimentation électrique et la propulsion pour le voyage Terre-Mercure ;
l'orbiteur MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter), fourni par le Japon, étudiera le champ magnétique de Mercure grâce à ses cinq instruments.

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