Les satellites Solar Orbiter et BepiColombo de l’ESA ont effectué un vol historique sur Vénus plus tôt cette semaine, passant la planète à moins de 33 heures d’intervalle et capturant des images et des données uniques au cours de la rencontre.

Orbiteur solaire ESA/NASA Vaisseau spatial Il a survolé Vénus le 9 août à une distance de 7 995 kilomètres, tandis que la mission BepiColombo de l’Agence spatiale européenne / JAXA est passée à seulement 552 kilomètres de la surface de la planète le 10 août. Les vols étaient nécessaires pour donner au vaisseau spatial une assistance gravitationnelle pour l’aider à atteindre ses prochaines destinations. BepiColombo effectuera le premier des six vols de Mercure dans la nuit du 1er au 2 octobre, avant d’entrer en orbite en 2025. L’orbiteur solaire se rapprochera de la Terre a volé par Le 27 novembre, avant qu’un autre lance-pierre de Vénus n’incline son inclinaison afin d’obtenir les toutes premières vues des pôles solaires.

Les vols de Vénus ont nécessité un travail extrêmement précis de navigation dans l’espace lointain, garantissant que le vaisseau spatial était sur la trajectoire d’approche précisément correcte à seulement quelques kilomètres à une distance de 187,7 millions de kilomètres de la Terre.

avoir chaud

Comme prévu lors du survol rapproché de BepiColombo, les modules du vaisseau spatial ont ressenti une augmentation rapide de la chaleur alors qu’ils se déplaçaient du côté nuit vers le côté jour sur la planète. Le Mercury Magnetosphere Orbiter (MMO) de la JAXA, situé dans la visière du soleil, a enregistré une augmentation de 110 degrés Celsius dans l’un des huit Panneaux solaires, de -100°C à +10°C. À l’intérieur du vaisseau spatial lui-même, une augmentation de seulement 2-3 degrés a été observée, ce qui indique l’efficacité de l’isolation.

Dans l’unité européenne de transfert de mercure, une augmentation de température de 50 degrés a été observée sur le radiateur du vaisseau spatial, tandis que la planète orbitale Mercure (MPO) a enregistré un changement d’environ 20 degrés.

extracteur de gravité

Le Solar Orbiter et BepiColombo ont également ressenti l’immense attraction gravitationnelle de la planète dans le moment angulaire de leurs roues de réaction, qui sont utilisées pour maintenir la position du vaisseau spatial, le faisant pointer sur la bonne voie.

L’accéléromètre à ressort italien (ISA) à bord du BepiColombo MPO a enregistré l’accélération mesurée par le vaisseau spatial avec une grande sensibilité. Ensuite, l’équipe ISA a traduit les données d’accélération en une fréquence pour les rendre audibles à l’oreille humaine. Le son résultant est riche en effets intéressants en raison de l’effet de la gravité de la planète sur la structure du vaisseau spatial, de la réponse du vaisseau spatial aux changements rapides de température et des roues de réaction qui travaillent dur pour compenser ces effets.

L’accéléromètre a également ressenti des effets de marée affectant le vaisseau spatial alors qu’il volait à différentes distances au-delà de Vénus. Une très petite différence de gravité entre le centre de masse de BepiColombo et l’ISA peut être détectée pour Vénus, la première fois qu’un accéléromètre enregistre un tel effet sur une autre planète. L’équipe analyse ces précieuses données et utilisera la mesure comme référence pour affiner l’instrument avant la phase scientifique de Mercure.

drapeau multipoint

Plusieurs instruments scientifiques étaient en fonctionnement pendant les vols, profitant de l’occasion pour collecter des données sur l’environnement magnétique, le plasma et les particules de Vénus autour du vaisseau spatial. De plus, l’aspect unique du double survol est que les deux ensembles de données peuvent être comparés à partir d’emplacements qui ne sont normalement pas échantillonnés par un orbiteur planétaire.

L’équipe du magnétomètre des deux engins spatiaux a rapporté avoir vu des effets de survol dans leurs données, permettant un regard rare sur l’interaction du vent solaire avec l’atmosphère planétaire.

L’équipe du magnétomètre BepiColombo MPO a créé une sonication simple pour modifier le champ magnétique global lorsqu’ils survolent Vénus. Le son capte un bruit de basse fréquence, semblable à celui du vent, causé par le vent solaire et son interaction avec Vénus. La transition abrupte du vaisseau spatial vers le vent solaire très calme au niveau du choc d’étrave (l’endroit où la magnétosphère de la planète rencontre le vent solaire) a été clairement enregistrée.

L’équipe du magnétomètre solaire orbital décrit également une augmentation de l’amplitude du champ magnétique en raison de la pression du champ lorsqu’ils traversent les côtés de la planète, puis une forte diminution lorsqu’ils traversent à nouveau le choc de l’arc dans le vent solaire.

Alors que le module solaire en orbite traversait la queue de la magnétosphère et sortait du choc de l’arc dans le vent solaire, BepiColombo était « en amont », donc les équipes connaîtront les conditions du champ magnétique pendant la rencontre pour voir comment Vénus a affecté le vent solaire dans les dernières étapes. Il faudra plusieurs semaines pour une analyse détaillée des deux ensembles de données.

Des capteurs sur BepiColombo MPO et MMO surveillaient également les ions dispersés dans la magnétosphère et près de Vénus. Les particules suivent les champs électromagnétiques et sont également étroitement liées aux processus dans l’ionosphère et l’atmosphère. Par exemple, le détecteur de particules ioniques SERENA/PICAM sur MPO a clairement mesuré la densité maximale des ions hydrogène lors de l’approche la plus proche. SERENA est le kit de recharge d’émissions extra-atmosphériques et naturelles et PICAM est la caméra ionique planétaire.

Grâce à cette rencontre rapprochée, le radiomètre MErcury et le spectroradiomètre d’imagerie infrarouge thermique (MERTIS) de MPO peuvent capturer les spectres de l’atmosphère de Vénus alors que la planète remplit tout son champ de vision. Aucun tel spectre haute résolution de Vénus n’a été obtenu depuis la mission Venera 15 au début des années 1980. Un premier regard sur les données MORTIS montre la plage attendue pour le CO et des indices de caractéristiques plus spectrales. Une analyse détaillée révélant la structure thermique de l’atmosphère et l’abondance potentielle de dioxyde de soufre prendra plusieurs semaines. Outre la valeur scientifique de ces données, elles permettront également de vérifier l’étalonnage de l’instrument en vue des premières observations thermiques infrarouges de Mercure par un engin spatial.

Vénus Photobomb

Il n’était pas possible de prendre des images haute résolution de Vénus à l’aide des caméras scientifiques à bord de l’une ou l’autre mission, mais les deux pouvaient utiliser d’autres outils pour prendre des photographies en noir et blanc.

L’imageur SoloHI de Solar Orbiter a repéré le côté nocturne de Vénus dans les jours précédant son approche la plus proche. SoloHI capture généralement des images du vent solaire – le flux de particules chargées constamment éjectées du soleil – en capturant la lumière diffusée par les électrons dans le vent. Dans les jours précédant le survol de Vénus, le télescope a capturé la lueur spectaculaire de la planète. Les images montrent Vénus se déplaçant à travers le champ de vision depuis la gauche, tandis que le Soleil est loin de la caméra en haut à droite. Le côté nuit de la planète, la partie cachée du soleil, apparaît comme un demi-cercle sombre entouré d’un croissant de lumière vive.

Les trois caméras de surveillance de BepiColombo ont capturé une série de clichés en noir et blanc, en commençant par l’approche du côté nuit, en passant par l’approche la plus proche et les jours suivants lorsque la planète s’est évanouie.

Où est le prochain ?

Solar Orbiter et BepiColombo ont un autre vol cette année.

Dans la nuit du 1er au 2 octobre, BepiColombo verra sa destination pour la première fois, effectuant le premier de six vols au départ de Mercury sur une distance de seulement 200 km. Les deux orbites planétaires seront livrées à l’orbite de Mercure à la fin de 2025, et seront chargées d’étudier tous les aspects de cette mystérieuse planète intérieure, de son noyau aux processus de surface, le champ magnétique et l’exosphère, afin de mieux comprendre l’origine et l’évolution de une planète proche de son étoile mère.

Le 27 novembre, le Solar Orbiter effectuera un dernier survol de la Terre à 460 km d’altitude, marquant le début de sa mission principale. Il continuera à effectuer des vols réguliers sur Vénus pour augmenter progressivement l’inclinaison de son orbite pour observer les régions polaires inconnues du soleil, ce qui est essentiel pour comprendre le cycle d’activité du soleil de 11 ans.