Crédit :BepiColombo à l'approche de la sonde Mercury :ESA/ATG medialab; Mercure :NASA/JPL
BepiColombo, la sonde conjointe ESA/JAXA en mission vers Mercure, tire maintenant ses propulseurs pour la première fois en vol.
Le dimanche, BepiColombo a effectué la première manœuvre réussie en utilisant deux de ses quatre propulseurs à propulsion électrique. Après plus d'une semaine de tests qui ont vu chaque propulseur individuellement et méticuleusement mis à l'épreuve, l'explorateur intrépide fait maintenant un pas de plus pour atteindre la planète la plus interne du système solaire.
BepiColombo a quitté la Terre le 20 octobre 2018, et après les premiers jours critiques dans l'espace et les premières semaines de mise en service en orbite, son module de transfert de mercure (MTM) accélère maintenant les propulseurs ioniques de haute technologie.
Le système de propulsion électrique le plus puissant et le plus performant jamais piloté, ces propulseurs bleus électriques n'avaient pas encore été testés dans l'espace.
Ce sont ces blocs d'alimentation incandescents qui propulseront les deux orbiteurs scientifiques - le Mercury Planetary Orbiter et le Mercury Magnetospheric Orbiter - lors de la croisière de sept ans vers la planète la moins explorée du système solaire interne.
« La technologie de propulsion électrique est très nouvelle et extrêmement délicate, " explique Elsa Montagnon, Responsable des opérations spatiales pour BepiColombo.
Tir de propulseurs ioniques jumeaux. Crédit :QinetiQ
"Cela signifie que les quatre propulseurs de BepiColombo ont dû être soigneusement vérifiés après le lancement, en les allumant lentement, un par un, et en surveillant de près leur fonctionnement et leurs effets sur le vaisseau spatial."
Les tests ont eu lieu lors d'une fenêtre unique, dans lequel BepiColombo est resté en vue continue des antennes au sol et les communications entre le vaisseau spatial et ceux qui le contrôlent pourraient être constamment maintenues.
C'était la seule occasion de vérifier en détail le fonctionnement de cette partie fondamentale de l'engin spatial, comme lorsque les tirs de routine commencent à la mi-décembre, la position de l'engin spatial signifiera que ses antennes ne seront pas pointées vers la Terre, le rendant moins visible pour les opérateurs au contrôle de mission.
Le premier feu
Le 20 novembre à 11h33 UTC (12h33 CET), le premier des propulseurs de BepiColombo est entré en mode poussée avec une force de 75 mN (millinewtons). Avec ce BepiColombo tirait dans l'espace pour la toute première fois.
Trois heures plus tard, le propulseur nouvellement réveillé a été vraiment mis à l'épreuve alors que les commandes du contrôle de mission lui ont ordonné d'aller à plein régime, montée en puissance jusqu'à 125 mN, ce qui équivaut à maintenir une pile AAA au niveau de la mer.
Antenne à gain élevé d'images BepiColombo. Crédit :ESA/BepiColombo/MTM , CC BY-SA 3.0 IGO
Cela peut sembler peu, mais ce propulseur fonctionnait maintenant à la poussée maximale prévue pour être utilisée pendant la durée de la mission.
Le mode poussée a été maintenu pendant cinq heures avant que BepiColombo ne revienne en mode normal. Tout le temps, L'antenne Malargüe de l'ESA en Argentine était en communication avec le vaisseau spatial désormais bleu brillant – la couleur du plasma généré par le propulseur lorsqu'il brûlait à travers le propulseur au xénon.
Ces étapes ont ensuite été répétées pour chacun des trois autres propulseurs au cours des jours suivants, n'ayant qu'un effet minime sur la trajectoire globale de BepiColombo.
Les petits effets observés ont permis à l'équipe Flight Dynamics d'évaluer les performances du propulseur avec précision :l'analyse des deux premiers tirs révèle que le vaisseau spatial fonctionnait à moins de 2 % de sa valeur attendue. L'analyse des deux derniers tirs est en cours.
Vingt-deux arcs à parcourir
"Voir les propulseurs fonctionner pour la première fois dans l'espace a été un moment excitant et un grand soulagement. Le voyage de sept ans de BepiColombo à Mercure comprendra 22 arcs de poussée ionique - et nous avons absolument besoin de propulseurs sains et performants pour ce long voyage, " explique Paolo Ferri, Chef des opérations de l'ESA.