Deux sondes en une

Lancée le 20 octobre 2018 depuis Kourou, BepiColombo n'est pas un engin unique mais un empilement de trois modules voyageant ensemble : le Mercury Planetary Orbiter (MPO), conçu par l'ESA pour étudier la surface et l'intérieur de la planète, le Mercury Magnetospheric Orbiter (MIO), conçu par la JAXA pour étudier son champ magnétique et son environnement de particules, et le Mercury Transfer Module (MTM), un module de propulsion électrique qui alimente et guide l'ensemble jusqu'à l'arrivée. La mission porte le nom de Giuseppe « Bepi » Colombo, le mathématicien italien qui a le premier compris la mécanique orbitale complexe permettant d'atteindre Mercure efficacement.

Un voyage de sept ans freiné par la gravité

Atteindre Mercure est paradoxalement l'une des manœuvres les plus coûteuses en énergie de tout le système solaire : la proximité du Soleil accélère continuellement toute sonde qui s'en approche, et il faut freiner énormément pour se stabiliser en orbite plutôt que de simplement passer à toute vitesse. BepiColombo utilise une combinaison de propulsion ionique continue et de neuf assistances gravitationnelles successives — un survol de la Terre, deux de Vénus, et six de Mercure elle-même — pour perdre progressivement de la vitesse sur un trajet de sept ans.

Lors de ses survols de Mercure, la sonde a déjà transmis des images rapprochées de sa surface cratérisée, permettant d'affiner la préparation scientifique de la mission avant même la mise en orbite définitive.

Un « selfie » à 295 km de Mercure

Cette image, prise le 8 janvier 2025 par l'une des caméras de surveillance embarquées à bord du module de transfert, montre le propre panneau solaire de BepiColombo se détachant devant la surface criblée de cratères de Mercure — un véritable « selfie » spatial pris lors du sixième et dernier survol de la planète avant l'insertion orbitale définitive. La sonde n'est alors passée qu'à 295 km au-dessus de la surface, sa distance la plus proche de toute la mission.

Ces caméras de surveillance, à l'origine destinées à vérifier le déploiement correct des panneaux solaires et des antennes après le lancement, se sont révélées être une source inattendue d'images grand public : de résolution modeste (1024 × 1024 pixels, en noir et blanc), elles ont néanmoins capturé certaines des vues les plus mémorables de la mission, combinant l'architecture de la sonde elle-même et le paysage lunaire de Mercure en un seul cadre.

Étudier la planète la moins explorée

Seules deux missions ont visité Mercure avant BepiColombo : Mariner 10, qui a réalisé trois survols dans les années 1970, et MESSENGER, qui l'a orbitée de 2011 à 2015. BepiColombo doit apporter une précision inédite sur plusieurs mystères persistants : la composition exacte de sa surface sombre et riche en soufre, l'origine de son noyau métallique surdimensionné qui occupe environ 85 % de son rayon, et la structure de son champ magnétique — étonnamment présent alors que la rotation très lente de la planète devrait, en théorie, le rendre difficile à entretenir.

Les deux orbiteurs étudieront aussi la présence de glace d'eau dans des cratères polaires en ombre permanente, jamais atteints par la lumière directe du Soleil malgré la proximité extrême de l'astre.

Deux orbiteurs, deux conceptions opposées

Le MPO européen et le MIO japonais ne se contentent pas d'étudier des aspects différents de Mercure : ils sont conçus selon des principes presque opposés. Le MPO est stabilisé sur trois axes, comme la plupart des satellites modernes, ce qui lui permet de pointer ses instruments avec précision vers une cible fixe. Le MIO, plus petit et de forme cylindrique, est au contraire stabilisé par rotation — il tourne sur lui-même environ quinze fois par minute, une technique plus simple et plus robuste, historiquement héritée des tout premiers satellites, particulièrement adaptée aux mesures de champ magnétique qui bénéficient de cette rotation régulière pour distinguer le signal réel du bruit instrumental.

Cette différence de conception illustre la répartition des rôles entre les deux agences : l'ESA a privilégié la polyvalence d'un orbiteur généraliste, tandis que la JAXA a optimisé le sien pour une unique famille de mesures, celles de la magnétosphère.

Une arrivée prévue fin 2026

Une fois arrivés à destination, le module de transfert MTM sera largué, et les deux orbiteurs scientifiques se sépareront pour occuper des orbites polaires distinctes autour de Mercure, adaptées à leurs instruments respectifs. L'insertion orbitale définitive est prévue pour fin 2026, après quoi la mission scientifique proprement dite pourra commencer, pour une durée nominale d'au moins un an terrestre — soit environ quatre années mercuriennes.