Insertion en orbite mercurienne de MESSENGER

Premières images de Mercure vu depuis l'orbite! La NASA a rendu publiques les première images de Mercury vue depuis l'orbite par MESSENGER! Le vaisseau a pris, pendant 6h, une première série de 363 images de Mercure. Celle-ci, prise le 29 mars, à 5h 20, heure d'été de la côte est améericaine, est l'image historique puisqu'il s'agit de la première image jamais prise depuis une mission placée en orbite autour de la planète la plus proche du Soleil. Le cratère avec rayons est le cratère Debussy. D'autres images doivent continuer d'être transmises. cliquez sur l'image qui suit pour une version plus grande

cliquez vers la première image de Mercure prise depuis l'orbite par MESSENGER le 29 mars 2011, première image jamais prise depuis une mission en orbite autour de la planète la plus proche du Soleil. NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

MESSENGER a atteint avec succès son orbite définitive autour de Mercure le 18 mars 2011 TU via une manoeuvre d'insertion de 15 mn. Il est ainsi devenu le premier orbiter à Mercure. Détaillons cette manoeuvre, un exemple d'insertion orbitale d'une mission planétaire, telle que décrite de façon anticipée par un press kit de la NASA (toutes les heures en temps GMT; les temps grammaticaux sont donc au futur)

A 33h avant l'insertion, deux antennes du Deep Space Network de la NASA -une antenne principale et une de secours- commenceront à suivre MESSENGER de façon continue et, vers 31 heures plus tard, à 22h 30, heure d'été de la côte est américaine (le 17 mars), on passera à 5 antennes, 4 d'entre elles étant mises en réseau de façon à améliorer le signal, la 5ème servant d'antenne de secours. Des antennes de chacune des trois stations-sol du Deep Space Network ont commencé un suivi continu du vaisseau à partir du 7 mars. 2h et demi plus tard, à 0h, le 18, les panneaux solaires et les systèmes de télécommunications, de contrôle d'attitude et d'autonomie de la sonde seront configurés pour la mise à feu principale de la manoeuvre et MESSENGER sera orienté correctement pour la mise à feu aux fins d'insertion

	schémas de l'insertion en orbite mercurienne de la mission MESSENGER. site 'Amateur Astronomy' à partir d'une documentation NASA

La mise à feu de la manoeuvre commencera à 0h 45 et durera 15 mn, jusqu'à 1h. Ce sera le thuster principal de la sonde qui sera d'abord allumé, au plus près du sens de déplacement, pendant 14 mn, puis les autres thrusters, plus petits, pendant 1 mn. Comme pour toute maneouvre d'insertion en orbite, elle a pour but de suffisamment freiner la vitesse de la sonde pour permettre qu'elle soit capturée en orbite par la gravité de Mercure. Le freinage sera de l'ordre de 0,86km/s (0,53 miles/s). On notera que l'insertion se fait par au-dessus le pôle nord de Mercure. Une fois la mise à feu terminée, le vaisseau sera ré-orienté en direction de la Terre et re-configuré pour les opérations post-insertion. Les données seront reçues par les antennes du Deep Space Network, permettant à l'équipe de MESSENGER de confirmer, 1h après, l'insertion en orbite. Approximativement 1h et demi après l'exécution de la mise à feu aux fins d'insertion en orbite, la couverture du Deep Space Network sera réduite à 2 antennes. A 6h 47, le vaisseau entamera sa 1ère orbite complète autour de Mercure (elle est mesurée à partir du périgée)? Vers 10 heures plus tard, le Deep Space Network passera à 1 antenne. Pendant toute sa mission scientifique, le vaisseau MESSENGER orbitera en 12h. Pendant les deux premières semaines, l'équipe se consacrera à vérifier que tous les systèmes fonctionnent correctement dans l'environnement thermique agressif de Mercure, phase dite, en anglais "orbital commissioning phase" ("phase de validation orbitale"). Puis, à partir du 23 mars, les instruments scientifiques seront allumés et vérifiés et, le 4 avril, la phase scientifique de la mission commencera et les premières données commenceront d'être transmises à la Terre. Une fois sur cette orbite de travail, MESSENGER subira de petites forces, ainsi celle de l'attraction de la gravité du Soleil, qui changeront l'orbite et pouvant amener une hausse de l'altitude minimale, de l'inclinaison de l'orbite ou de la latitude du point au nadir de l'altitude minimale de la mission. Pour se garder contre ces légères modifications, des manoeuvres de correction devront avoir lieu au moins 1 fois par année mercurienne, soit 88 jours

Tableau de la chronologie de l'insertion en orbite mercurienne de la mission MESSENGER

Temps de réception des données sur Terre		Temps vaisseau		Evènement
(GMT)		Temps Universel Coordonné (TUC) (jour vaisseau/h/mn)	Temps par rapport à la mise à feu (h/mn)
(les temps donnés dans la 1ère colonne sont des temps de réception des données sur Terre, qui ont lieu vers 9mn après que la manoeuvre ait été exécutée; ils sont également ajustés pour tenir compte du temps de parcours de la lumière depuis Mercure (celle-ci décroîtra progressivement au long de la chronologie). Les évènements qui ne comportent pas de temps spécifique sont enclenchés par une commande venant du sol)
mercredi 16 mars	0h 54	75-0h 45	48h 00	début de la configuration initiale pré-mise à feu du système de propulsion
	11h 40 a.m.	75-15h 31	33h 14	début de la couverture critique par le Deep Space Network (2 stations dont une de secours)
jeudi 17 mars	0h 54 p.m.	76-0h 45	24h 00	on commande au vaisseau Spacecraft de passer en configuration critique pré-mise à feu
	21h 00 p.m.	76-20h 51	03h 54	début de la configuration pour la couverture Deep Space Network de la mise à feu (4 stations en réseau)
	22h 30 p.m.	76-22h 21	02h 24	fin de la configuration pour la couverture mise à feu (antenne de 70m comme antenne de secours)
	23h 45 p.m.	76-23h 37	01h 09	début de la configuration finale pré-mise à feu du système de propulsion
vendredi 18 mars
	0h 09 p.m.	77-0h 00	0h 45	début de la configuration RF pour l'exécution de la mise à feu
	0h 21 p.m.	77-0h 12	0h 33	exécution de la configuration RF pour l'exécution de la mise à feu terminée
	0h 24 p.m.	77-0h 15	0h 30	le vaisseau est tourné dans son attitude de mise à feu et le contrôle d'attitude est configuré pour l'exécution de la mise à feu
	0h 34 p.m.	77-0h 25	0h 20	les panneaux solaires sont configurés pour l'exécution de la mise à feu
	0h 49 p.m.	77-0h 40	0h 05	le système anti-panne du vaisseau est configurée pour l'exécution de la mise à feu
	0h 54 p.m.	77-0h 45	0h 00	mise à feu pour insertion en orbite mercurienne ("Mercury orbit insertion" ou MOI)
	1h 09 p.m.	77-01h 00	0h 15	le moteur est éteint
	1h 21 p.m.	77-01h 12	0h 27	le vaisseau est tourné en direction de la Terre et reçoit les données d'après mise à feu
	1h 32 p.m.	77-01h 23	0h 38	les systèmes du vaisseau sont reconfigurés pour des opérations normales d'après exécution de la mise à feu
	2h 25 p.m.	77-02h 16	01h 31	fin de la couverture de la mise à feu par le Deep Space Networkd (retour à la couverture critique par 2 stations)
samedi 19 mars	6h 56 a.m.	77-06h 47	06h 02	1er passage de MESSENGER à l'apoapse de son orbite (début de l'orbite n°1)
	16h 40 p.m.	77-16h 31	15h 46	fin de la couverture critique par le Deep Space Network (retour au suivi continu par une seule station)
	18h 57 p.m.	77-18h 48	18h 03	2ème passage à l'apoapse de l'orbite (début de l'orbite n°2)
lundi 21 mars	16h 56 p.m.	80-16h 48		la période de mise en route sur l'orbite ("orbital commissioning period") commence; elle consiste en les vérifications du vaisseau
mardi 22 mars				mise en route du refroidissseur du spectromètre rayons gamma (ou GRS)
mercredi 23 mars				tous les instruments scientifiques sont allumés et configurés (sauf les appareils de prise de vues)
lundi 28 mars	19h 51 p.m.	087-19h 45		suite de la période de mise en route sur l'orbite (vérification des instruments; les appareils de prise de vues sont allumés)
lundi 4 avril	20h 20 p.m.	094-20h 15		les observations scientifiques de Mercure commencent