(.#090).- Two probes to attack Mercury

[Dr. Hanz W.]

(.#090).- Two probes to attack Mercury


ASTROPHYSICS - Two probes to attack Mercury
Two probes to attack Mercury

Vahé Ter Minassian
Published Friday 19 October 2018 at 19:30, modified on Friday 19 October 2018 at 19:30.
Planetology
Fruit of a collaboration between Europe and Japan, the BepiColombo mission aims at the nearest planet of the Sun, Mercury. Departure October 20 for a journey of nearly 9 billion kilometers and an expected arrival in 2025.

At the turn of Mercury. The BepiColombo mission, which will leave October 20 from the Kourou base aboard an Ariane 5 rocket, is a duo dedicated to the study of the planet closest to the Sun. Consisting of two probes, it should, from 2025, provide answers to questions that astronomers ask about this star, one of the most mysterious of the solar system.

Although it was overflown and then studied by the US Mariner 10 and Messenger probes, Mercury remains a difficult target to access, mainly because of the delicate braking maneuvers necessary to oppose the gravitational force of the Sun.
"Some craters in the polar regions could harbor water ice"
Alain Doressoundiram, planetologist
It is also about being able to design equipment able to withstand a solar radiation flow ten times higher than that received on Earth. The latter is reflected on Mercury by extreme temperature differences: from 430 ° C to the equator side day -180 ° C on the night side! Hence the challenge for the European Space Agency (ESA) and its Japanese partner, JAXA, the design of BepiColombo.
Nine billion kilometers
This € 1.3 billion mission proposes to rally Mercury thanks to the progressive thrust exerted by ion engines powered by huge 40 m2 solar panels. And that, not by going there directly, but by carrying out, for seven years, a long journey of 8.9 billion kilometers made detours intended to take advantage of the gravitational assistance of the Earth, Venus and Mercury herself.
Once on site, the imposing 4.2-ton vessel will drop two satellites, MMO and DFO. The first in distant orbit, in order to take measurements in the magnetized environment of the planet. The second at lower altitude, to study its surface, its internal structure and the properties of its exosphere. Using the six instruments onboard MMO and the eleven on board DFO, including an altimetry laser and a mass spectrometer, Strofio, designed with the active participation of teams from the University of Bern, astronomers hope to be able to able to decide between the various hypotheses concerning the history of Mercury.
Shiny blue deposits
The observations of Mariner 10 and Messenger have highlighted the existence of a strongly cratered surface and therefore old. "In addition to traces of a past volcanism of a particular regime, various original structures have been identified as faults produced by the gradual cooling of the Mercury crust as well as depressions covered with a brilliant blue deposit, unique in their genus and probably created by the sublimation of volatile compounds preserved in the ice in the subsoil, "says Alain Doressoundiram, a planetologist at the Paris Observatory and co-leader of the spectro-imager Symbiosys, responsible for producing the first mineralogical maps of Mercury.
"Some craters in the polar regions whose funds are never exposed to sunlight could also harbor water ice." A tenuous atmosphere covers these tormented lands. It is surmounted by an exosphere, a thin layer of gas escaping into space, mainly composed of materials ejected from the surface under the action of UV rays and charged particles emitted by our star. "If its existence has nothing new - the Moon has one - it is, in the case of Mercury, overdriven due to the proximity of the Sun," says François Leblanc, Laboratory atmospheres, environments, space observations in Paris.
By analyzing the chemical composition of this exosphere, astronomers hope not only to characterize this phenomenon of erosion, but also, explains Peter Wurz, professor of experimental and planetary physics at the University of Berne and head of the Strofio mass spectrometer, "to access information on soil composition ".
The magnetic puzzle
Finally, BepiColombo will be interested in the Mercurian magnetic field, a real mystery. Indeed, among the terrestrial planets, only the Earth and Mercury have one. Mars and Venus, though much larger than the latter, do not have them. Why? The existence of this magnetism supposes that a part of the iron and nickel nucleus of the celestial body has not solidified and has remained, at least in its peripheral part, in the liquid state. Why? And how is it that Mercury has such a big heart, which occupies 80% of its radius?
In an attempt to answer these questions, astronomers will try to measure the planet's gravity field in order to specify its internal structure. "What the altimetry laser can do, by combining the topographic maps of the surface it will make with the data of radio instruments," explains Nicolas Thomas, director of the Institute of Physics at the University of Bern. What, with a little luck, to tear from Mercury, by the end of the mission in 2026 or 2027, some of its secrets ...
F I N .

-------------------------------------------

ASTROPHYSIQUE - Deux sondes à l’assaut de Mercure



ASTROPHYSIQUE - Deux sondes à l’assaut de Mercure
Deux sondes à l’assaut de Mercure

Vahé Ter Minassian
Publié vendredi 19 octobre 2018 à 19:30, modifié vendredi 19 octobre 2018 à 19:30.
Planétologie
Fruit d’une collaboration entre l’Europe et le Japon, la mission BepiColombo a pour objectif la plus proche planète du Soleil, Mercure. Départ le 20 octobre pour un périple de près de 9 milliards de kilomètres et une arrivée prévue en 2025.
Au tour de Mercure. La mission BepiColombo, qui partira le 20 octobre depuis la base de Kourou à bord d’une fusée Ariane 5, est un duo dédié à l’étude de la planète la plus proche du Soleil. Constituée de deux sondes, elle devrait, à partir de 2025, apporter des réponses aux questions que se posent les astronomes à propos de cet astre, l’un des plus mystérieux du système solaire.
Bien qu’elle ait été survolée puis étudiée par les sondes américaines Mariner 10 et Messenger, Mercure demeure une cible difficile d’accès, principalement en raison des délicates manœuvres de freinage indispensables pour s’opposer à la force gravitationnelle du Soleil.
« Certains cratères des régions polaires pourraient recéler de la glace d’eau »
Alain Doressoundiram, planétologue
Il s’agit aussi d’être en mesure de concevoir des équipements à même de résister à un flux de radiations solaires dix fois plus élevé que celui reçu sur Terre. Ce dernier se traduit sur Mercure par des écarts de températures extrêmes: de 430°C à l’équateur côté jour à -180°C sur la face nocturne! D’où le défi qu’a constitué pour l’Agence spatiale européenne (ESA) et son partenaire japonais, la JAXA, la conception de BepiColombo.
Neuf milliards de kilomètres
Cette mission de 1,3 milliard d’euros propose de rallier Mercure grâce à la poussée progressive exercée par des moteurs ioniques alimentés par d’énormes panneaux solaires de 40 m2. Et cela, non pas en s’y rendant directement, mais en effectuant, durant sept années, un long trajet de 8,9 milliards de kilomètres fait de détours destinés à tirer parti de l’assistance gravitationnelle de la Terre, de Vénus et de Mercure elle-même.
Une fois arrivé sur place, l’imposant vaisseau de 4,2 tonnes larguera deux satellites, MMO et MPO. Le premier en orbite éloignée, afin de réaliser des mesures dans l’environnement magnétisé de la planète. Le second à plus basse altitude, pour étudier sa surface, sa structure interne et les propriétés de son exosphère. A l’aide des six instruments à bord de MMO et des onze embarqués sur MPO, parmi lesquels un laser altimétrique et un spectromètre de masse, Strofio, conçus avec la participation active des équipes de l’Université de Berne, les astronomes espèrent être en mesure de trancher entre les diverses hypothèses concernant l’histoire de Mercure.
Dépôts bleu brillant
Les observations de Mariner 10 et de Messenger ont notamment mis en évidence l’existence d’une surface fortement cratérisée et donc ancienne. «Outre des traces d’un volcanisme passé d’un régime particulier, on y a repéré diverses structures originales comme des failles produites par le refroidissement progressif de la croûte de Mercure ainsi que des dépressions recouvertes d’un dépôt bleu brillant, uniques en leur genre et probablement créées par la sublimation des composés volatils conservés à l’état de glace dans le sous-sol», explique Alain Doressoundiram, planétologue à l’Observatoire de Paris et coresponsable du spectro-imageur Symbiosys chargé de réaliser les premières cartes minéralogiques de Mercure.
«Certains cratères des régions polaires dont les fonds ne sont jamais exposés à la lumière du Soleil pourraient aussi recéler de la glace d’eau.» Une atmosphère ténue recouvre ces terrains tourmentés. Elle est surmontée d’une exosphère, fine couche de gaz s’échappant dans l’espace, principalement constituée de matériaux éjectés depuis la surface sous l’action des rayons UV et des particules chargées émis par notre étoile. «Si son existence n’a rien d’inédit – la Lune en possède une –, elle est, dans le cas de Mercure, surmultipliée à cause de la proximité du Soleil», indique François Leblanc, du Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales à Paris.
En analysant la composition chimique de cette exosphère, les astronomes espèrent non seulement caractériser ce phénomène d’érosion, mais aussi, explique Peter Wurz, professeur de physique expérimentale et planétaire à l’Université de Berne et responsable du spectromètre de masse Strofio, «accéder à des informations sur la composition des sols».
L’énigme magnétique
Enfin, BepiColombo s’intéressera au champ magnétique mercurien, un véritable mystère. En effet, parmi les planètes telluriques, seules la Terre et Mercure en possèdent un. Mars et Vénus pourtant bien plus grosses que cette dernière, n’en sont pas dotées. Pourquoi? L’existence de ce magnétisme suppose qu’une partie du noyau de fer et de nickel du corps céleste ne se soit pas solidifié et soit demeuré, au moins dans sa partie périphérique, à l’état liquide. Pour quelle raison? Et comment se fait-il que Mercure possède un cœur aussi gros, qui occupe 80% de son rayon?
Pour tenter de répondre à ces questions, les astronomes vont chercher à mesurer le champ de gravité de la planète afin de préciser sa structure interne. «Ce que pourra réaliser le laser altimétrique, en combinant les cartes topographiques de la surface qu’il réalisera avec les données d’instruments radio», explique Nicolas Thomas, directeur de l’Institut de physique de l’Université de Berne. De quoi, avec un peu de chance, arracher à Mercure, d’ici à la fin de la mission en 2026 ou 2027, quelques-uns de ses secrets…
F I N .