Lancée en 2018, la mission BepiColombo est sur le point d'atteindre l'objectif qu'elle poursuit depuis plus de sept ans : se placer en orbite autour de Mercure, la planète la plus proche du Soleil. Fruit d'une coopération entre l'Agence spatiale européenne et son homologue japonaise, cette aventure technologique doit permettre de mieux comprendre l'une des planètes les plus mystérieuses du système solaire. Pourquoi a-t-il fallu autant de temps pour rejoindre une planète pourtant « voisine » de la Terre ? Et qu'est-ce que les scientifiques espèrent découvrir ?
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Mercure est la plus petite des planètes telluriques du système solaire, mais aussi la plus difficile à explorer. Située à seulement 58 millions de kilomètres du Soleil, elle est soumise à des températures pouvant dépasser 430 °C le jour, tandis que la nuit elles chutent jusqu'à -180 °C. S'y approcher représente un véritable défi pour les ingénieurs.
Avant BepiColombo , deux sondes ont étudié la planète : la sonde américaine Mariner 10, dans les années 1970, puis Messenger, qui s'est placée en orbite entre 2011 et 2015. Ces missions ont profondément renouvelé notre vision de Mercure, révélant notamment un immense noyau métallique et la présence de glace d'eau dans certains cratères polaires.
Mais de nombreuses questions demeurent. Pourquoi Mercure possède-t-elle un champ magnétique alors qu'elle est si petite ? Comment une planète aussi proche du Soleil a-t-elle pu conserver de la glace ? Comment s'est-elle formée il y a plus de 4,5 milliards d'années ?
Pour tenter d'y répondre, l'Agence spatiale européenne (ESA) et l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA) décident de développer une mission commune : BepiColombo, baptisée en hommage au mathématicien italien Giuseppe Bepi Colombo, dont les travaux ont permis de mieux comprendre les trajectoires permettant d'atteindre Mercure.
Pourquoi faut-il sept ans pour rejoindre une planète aussi proche ?
À première vue, Mercure semble facile à atteindre puisqu'elle est plus proche du Soleil que la Terre. En réalité, c'est exactement l'inverse.
Une sonde quittant la Terre voyage déjà à près de 107 000 km/h, ce qui est la vitesse de notre planète autour du Soleil. Pour entrer en orbite autour de Mercure, elle doit au contraire ralentir considérablement afin de se laisser capturer par la gravité de la planète, elle-même lancée à près de 170 000 km/h autour du Soleil.
Freiner dans l'espace demande énormément d'énergie. Les ingénieurs ont donc imaginé un itinéraire particulièrement complexe utilisant les assistances gravitationnelles de plusieurs planètes.
Après son lancement le 20 octobre 2018 depuis le Centre spatial guyanais de Kourou à bord d'une fusée Ariane 5 , BepiColombo a successivement survolé la Terre, deux fois Vénus puis effectué six survols de Mercure afin de réduire progressivement sa vitesse.
Au total, la sonde aura parcouru près de 9 milliards de kilomètres avant de pouvoir enfin se placer en orbite autour de sa destination.
Une véritable expédition scientifique
BepiColombo n'est pas une sonde unique mais un ensemble composé de trois éléments. Le Mercury Transfer Module, équipé d'une propulsion électrique alimentée par d'immenses panneaux solaires, assure le voyage interplanétaire. Une fois arrivée, deux satellites scientifiques entameront la phase de séparation.
Le premier, le Mercury Planetary Orbiter (MPO) développé par l'ESA, a pour mission de cartographier la surface avec une précision inédite. Ensuite, il doit étudier la composition des roches, les cratères, les reliefs, ainsi que l'intérieur de la planète.
Le second, le Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO), fourni par la JAXA et rebaptisé Mio , analysera le champ magnétique de Mercure et les interactions entre la planète, le vent solaire et son environnement spatial.
Au total, 16 instruments scientifiques seront mobilisés pour observer simultanément la surface, l'intérieur et l'environnement de Mercure.
Comprendre les origines des planètes rocheuses
L'intérêt de BepiColombo dépasse largement la seule étude de Mercure. Les scientifiques considèrent cette planète comme un véritable laboratoire naturel permettant de mieux comprendre la formation des planètes telluriques, dont la Terre, Mars ou Vénus.
Mercure possède un noyau métallique gigantesque qui représente environ 85 % de son rayon. C’est une caractéristique unique dans le système solaire.
Son faible manteau rocheux intrigue encore les chercheurs. Certains pensent qu'une gigantesque collision aurait arraché une partie de sa croûte peu après sa formation. D'autres privilégient des mécanismes liés aux conditions extrêmes qui régnaient près du jeune Soleil.
La mission permettra également d'étudier les effets du vent solaire sur une planète quasiment dépourvue d'atmosphère, un phénomène essentiel pour mieux comprendre l'évolution des mondes rocheux, y compris des exoplanètes découvertes autour d'autres étoiles.
Les prochaines étapes
Après son dernier survol de Mercure début 2025, la sonde poursuit les dernières corrections de trajectoire. Si tout se déroule comme prévu, l'insertion en orbite autour de Mercure est programmée pour novembre 2026. Les deux orbiteurs se sépareront alors et commenceront leur mission scientifique principale, prévue pour durer au moins un an, avec une possible prolongation.
Les premières cartes détaillées de la planète, les mesures de son champ magnétique et les analyses de son intérieur devraient rapidement enrichir les connaissances des chercheurs.
Une coopération internationale exemplaire
Il est important de souligner que BepiColombo est le fruit de plus de vingt ans de préparation. La mission est dirigée par l'ESA en partenariat avec la JAXA. Plusieurs pays européens ont également participé au développement des instruments scientifiques, parmi lesquels la France, l'Allemagne, l'Italie, le Royaume-Uni, la Belgique, l'Espagne et la Suisse.
En France, le CNES, plusieurs laboratoires du CNRS et différentes universités contribuent à plusieurs instruments embarqués, notamment pour l'étude de la surface de Mercure, de son champ magnétique et de son exosphère extrêmement ténue.
Une mission qui pourrait réécrire une partie de l'histoire du système solaire
Au-delà de la prouesse technologique, BepiColombo incarne l'une des grandes ambitions de l'exploration spatiale moderne : comprendre comment les planètes se forment et évoluent.
Chaque nouvelle donnée recueillie autour de Mercure permettra de mieux raconter l'histoire de notre propre planète. Car en étudiant ce petit monde brûlant, figé depuis des milliards d'années, les scientifiques espèrent remonter aux origines mêmes du système solaire.
Sept ans de voyage pour quelques centaines de jours d'observation : le pari peut sembler immense. Pourtant, les réponses que BepiColombo pourrait apporter sont susceptibles de transformer durablement notre compréhension de la place de la Terre parmi les planètes rocheuses.
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