Les contrôleurs du centre de contrôle de mission de l'ESA se préparent pour un survol par gravité de l'explorateur euro-japonais Mercury BepiColombo. La manœuvre, qui verra la mission ajuster sa trajectoire en exploitant l'attraction gravitationnelle de la Terre lorsqu'elle passe devant la planète, sera effectuée au milieu des restrictions mises en œuvre par l'ESA en réponse à la pandémie de coronavirus.

BepiColombo, lancé en octobre 2018, est actuellement en orbite autour du soleil à une distance similaire à celle de la Terre. Le 10 avril, vers 06h25 (CEST), le vaisseau spatial s'approchera de la Terre à une distance de seulement 12 700 km, soit moins de la moitié de l'altitude des satellites de navigation européens Galileo. La manœuvre va ralentir le vaisseau spatial BepiColombo et infléchir sa trajectoire vers le centre du système solaire, resserrant ainsi son orbite autour du soleil.

"C'est la dernière fois que nous verrons BepiColombo depuis la Terre, " dit Joe Zender, Scientifique adjoint du projet BepiColombo à l'ESA. "Après cela, il s'enfoncera plus profondément dans le système solaire interne."

Les scientifiques de la mission prévoient d'utiliser le survol pour tester certains des 11 instruments à bord du Mercury Planetary Orbiter (MPO) de l'ESA, l'une des composantes européennes de la mission, qui voyage jusqu'à la planète la plus interne du système solaire avec l'orbiteur magnétosphérique de mercure (Mio) de l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA). Les deux orbiteurs scientifiques sont empilés sur le module de transfert de mercure (MTM) fabriqué par l'ESA, avec Mio assis au sommet caché derrière un pare-soleil protecteur. Le module de transfert masque la vue de certains des instruments MPO, mais les scientifiques s'attendent à pouvoir obtenir des données de huit des 11 charges utiles scientifiques. La vue de Mio est principalement bloquée par le pare-soleil, mais certains de ses capteurs seront également allumés pendant le survol.

L'opération, cependant, sera réalisée avec un personnel limité au centre d'opérations spatiales européennes (ESOC) de l'ESA à Darmstadt, Allemagne, où les ingénieurs devront se conformer aux règles de distanciation sociale actuellement en place dans toute l'Europe en réponse à la pandémie de coronavirus.

"Le passage de la Terre est une phase où nous avons besoin d'un contact quotidien avec le vaisseau spatial, " dit Elsa Montagnon, BepiColombo Spacecraft Operations Manager à l'ESA. "C'est quelque chose que nous ne pouvons pas reporter. Le vaisseau spatial passera par la Terre indépendamment de toute façon."

La menace du coronavirus oblige l'équipe à travailler avec un minimum d'interactions en face à face tout en s'assurant que toutes les étapes du processus sont correctement couvertes.

"Pendant les deux semaines critiques avant l'approche la plus proche, nous devons télécharger des commandes de sécurité pour préparer le vaisseau spatial à des problèmes inattendus, " dit Christoph Steiger, BepiColombo Adjoint au directeur des opérations des engins spatiaux. "Par exemple, nous devons préparer le module de transfert pour l'éclipse de 34 minutes lorsque ses panneaux solaires ne seront pas exposés à la lumière du soleil pour éviter la décharge de la batterie."

Les opérations peuvent toujours être menées comme prévu, il ajoute, mais demandera plus d'efforts et d'attention que dans une situation normale.

Le scientifique du projet BepiColombo de l'ESA, Johannes Benkhoff, espère que, malgré les circonstances difficiles, les équipes scientifiques pourront allumer les instruments MPO pour les tester et les calibrer.

"Par exemple, le spectroscope PHEBUS utilisera la lune comme cible de calibration pour ensuite produire de meilleures données une fois à Mercure, " dit Johannes. " Nous voulons aussi faire quelques mesures du vent solaire et de son interaction avec le champ magnétique terrestre. Le but principal d'avoir les instruments allumés à ce stade, cependant, est le test et l'étalonnage. Si nous pouvons utiliser les données pour une enquête scientifique, ce sera un bonus."

BepiColombo propose également trois caméras « selfie » de style GoPro, monté sur le module de transfert, qui prendra des photos alors que le vaisseau spatial s'approche de la Terre. Les scientifiques ont activé les caméras début mars et pris quelques clichés du système Terre-Lune vu par BepiColombo depuis sa position en direction de la Terre.

"Nous verrons la Terre s'approcher et s'agrandir, " dit Joe. " Quand il atteint le point le plus proche, nous allons prendre quelques images, puis nous prévoyons de capturer toute une séquence de photographies sur plusieurs heures en regardant le système Terre-Lune au fur et à mesure qu'il devient de plus en plus petit jusqu'à ce que nous le perdions complètement."

Frank Boudnik, le responsable de la dynamique de vol BepiColombo de l'ESA, ajoute:"Tant que tous les membres de l'équipe sont en bonne santé et que le vaisseau spatial continue de fonctionner nominalement, tout peut se dérouler comme prévu."

Le survol de la Terre le 10 avril n'est que la première des neuf manœuvres d'assistance gravitationnelle qui attendent BepiColombo au cours de son voyage de 7 ans vers Mercure. En octobre, le vaisseau spatial effectuera le premier des deux survols de Vénus. Les six dernières manœuvres de resserrement d'orbite utiliseront la gravité de la destination de BepiColombo, Mercure.

BepiColombo arrivera à Mercure fin 2025. La mission scientifique débutera trois mois plus tard, après que Mio et le MPO se séparent du module de transfert et entrent dans leurs orbites cibles respectives. Ensemble, les deux orbiteurs aideront les scientifiques à faire la lumière sur l'évolution de Mercure, la moins explorée des quatre planètes rocheuses du système solaire et la plus proche du soleil.

Connaître la composition de Mercure, les processus géologiques à sa surface et l'environnement qui l'entoure aideront les scientifiques à répondre à certaines questions fondamentales non seulement sur Mercure, mais aussi sur la formation et l'évolution de l'ensemble du système solaire.

Les astronomes amateurs équipés de petits télescopes pourront observer BepiColombo lors du survol, s'il est situé sous des latitudes méridionales. Les observateurs du sud de l'Europe pourraient être en mesure de repérer brièvement le vaisseau spatial. La meilleure vue, cependant, ne sera possible qu'à partir de l'hémisphère sud.