La plupart d'entre nous ont entendu l'expression «assez chaud pour cuire des œufs sur le trottoir», mais avons-nous vraiment réfléchi au type de technologie qu'il faudrait pour envoyer une sonde à Mercure? Quel genre de tests devrions-nous faire pour nous assurer qu'un vaisseau spatial pourrait supporter le type de températures présentes en orbite autour de la planète intérieure? Il va falloir plus qu'un micro-ondes réglé en haut pour le savoir…
Selon le communiqué de presse de l'ESA, les composants clés du mappeur Mercury BepiColombo dirigé par l'ESA ont été testés dans un simulateur spatial européen spécialement amélioré. Le Large Space Simulator de l'ESA est désormais le plus puissant au monde et le seul à pouvoir reproduire l'environnement infernal de Mercure pour un vaisseau spatial à grande échelle. L'orbiteur magnétosphérique au mercure (MMO) a survécu à un voyage simulé vers la planète la plus profonde. Le vaisseau spatial octogonal, qui est la contribution du Japon à BepiColombo, et son pare-soleil ESA ont résisté à des températures supérieures à 350 degrés C. Pire qu'une journée d'août dans l'Ohio!
C'est un avant-goût des choses à venir pour le vaisseau spatial. BepiColombo rencontrera dix fois la puissance de rayonnement reçue par un satellite en orbite autour de la Terre et, pour simuler cela, le grand simulateur spatial (LSS) du centre ESTEC de l'ESA aux Pays-Bas a dû être spécialement adapté. Les ingénieurs parlent de la puissance du Soleil en unités appelées la constante solaire. C'est la quantité d'énergie reçue chaque seconde à travers un mètre carré d'espace à la distance de l'orbite terrestre. «Auparavant, le LSS était capable de simuler une ou deux constantes solaires. Maintenant, il a été mis à niveau pour produire dix constantes solaires », explique Jan van Casteren, chef de projet ESA BepiColombo.
Les améliorations ont été obtenues de deux manières: les lampes des simulateurs sont utilisées à leur puissance maximale et les miroirs qui focalisent le faisceau ont été ajustés. (Pensez à une loupe focalisant le Soleil. Nous l'avons tous fait!) Au lieu de produire un faisceau de lumière parallèle de 6 m de diamètre, ils concentrent désormais la lumière dans un cône de 2,7 m de diamètre seulement lorsqu'elle atteint l'engin spatial. Cela crée un faisceau si féroce qu’un nouveau carénage avec une plus grande capacité de refroidissement a dû être installé pour «capter» la lumière qui manquait au vaisseau spatial et empêcher les parois de la chambre de chauffer. BepiColombo se compose de modules séparés. Le MMO étudiera l'environnement magnétique de Mercure. Il est maintenu au frais pendant sa croisière de six ans vers Mercure par le pare-soleil. Ce sont les deux modules qui ont maintenant terminé leurs tests thermiques. «Le test de protection solaire a réussi. Sa fonction de protection du vaisseau spatial MMO pendant la phase de croisière a été démontrée », explique Jan.
Une fois à Mercure, la majeure partie de la redoutable chaleur du Soleil ne pourra pas entrer à BepiColombo par des couvertures thermiques spéciales. Ils se composent de plusieurs couches, dont une couche extérieure en céramique blanche et de plusieurs couches métalliques pour refléter autant de chaleur que possible dans l'espace. «Les tests nous ont permis de mesurer les performances de la couverture thermique. Les résultats nous permettent de préparer certains ajustements pour les tests de l’orbiteur planétaire au mercure l’année prochaine », explique Jan.
En plus de supporter des températures de 350 degrés C, l'orbite planétaire du mercure (MPO) de l'ESA ira là où aucun vaisseau spatial n'est allé auparavant: descendre sur une orbite elliptique basse autour de Mercure, entre seulement 400 km et 1500 km au-dessus de la surface brûlante de la planète. À cette proximité, le mercure est pire qu'une plaque chauffante sur une cuisinière, libérant des inondations de rayonnement infrarouge dans l'espace. Ainsi, le MPO devra faire face à cela ainsi qu'à la chaleur solaire. Le MPO commence ses tests au LSS cet été.
Été? Quelle saison parfaite pour commencer!
