Réunis pour la première fois, l'ensemble des modules qui forment la mission BepiColombo à destination de Mercure. Au premier plan, le modèle structurel et thermique de l’orbiteur MPO (à droite) et le modèle structurel de l’orbiteur MMO. À l’arrière plan à gauche, le modèle structurel et thermique du module de transfert et au fond à droite le bouclier solaire et la structure qui fera l’interface entre les deux orbiteurs lorsqu’ils seront intégrés en configuration de lancement. © Esa

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La sonde BepiColombo, à destination de Mercure, présentée en kit

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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.
La sonde BepiColombo en configuration de vol avec de bas en haut : le module de transfert, l'orbiteur européen MPO, le bouclier solaire, et le Mercury Magnetospheric Orbiter. © Esa

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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