Avant la première sonde spatiale, Mercure était une planète peu et
mal connue. Cette sonde portant le nom de Mariner 10. Beaucoup de modifications
ont été apporté par rapport aux autre sondes Mariner qui ont voyagé vers Vénus
et Mars. Par exemple la sonde était surmontée d'un bouclier en fibre de verre et
Téflon pour la protéger de l'intensité du rayonnement solaire, qui est 4,5 fois
plus intense que celui reçu à la surface de la Terre. Avec toutes ces
évolutions, la sonde représentait le meilleur de la technologie aéronautique du
moment.
Le 3 novembre 1973, un lanceur décolla de cap Canaveral. La sonde fut d'abord dirigée vers Vénus aavit lieu le premier essai de manœuvre orbitale avec assistance gravitationnelle grâce à laquelle Mariner 10 fut renvoyée vers Mercure avec un surcroît d'énergie de mouvement de la planète. Le professeur G. Colombo démontra qu'il était possible de faire revenir la sonde au voisinage de Mercure après son premier passage. Et c'est ainsi que Mariner 10 réussit à survoler trois fois Mercure (contre une fois pour le plan de vol initial), multipliant de la sorte la quantité d'informations recueillies.
Le 5 février 1974, après diverses défaillances, mais réparées dans les temps, la sonde effectua une reconnaissance de Vénus et exécuta la première assistance gravitationnelle de l'histoire, couronnée de succès. Ensuite Mariner 10 continua son voyage vers Mercure. Cependant ses systèmes de contrôle d'assiette accusèrent de nouvelles défaillances. On fit alors appel à une autre technique de navigation qui était programmée comme activité expérimentale mais devint dès lors l'unique moyen de poursuivre la mission : il fut décidé d'orienter les panneaux solaires pour les utiliser en guise de voile afin que la pression du rayonnement solaire fournisse poussée et direction à la sonde.
Heureusement en arrivant dans la région de Mercure, la sonde Mariner 10
recommença d'elle-même à fonctionner. Le 29 mars 1974, elle survola pour la première
fois la surface de Mercure depuis une altitude de 705 km. Diverses mesures furent
effectuées par la sonde, comme par exemple des images transmisent à la Terre qui révélèrent
d'impressionnantes analogies entre le paysage de Mercure et celui de la Lune. Cependant
de nouveaux problèmes perturbèrent l'orbite précédant les deux rencontres ultérieures
de Mariner 10 avec Mercure, qui eurent lieu le 21 septembre 1974 à une altitude de
48 065 km, et le 16 mars 1975 à une altitude de 327 km. Ce dernier passage permit de
mesurer le faible champ magnétique découvert lors du premier survol et de reprendre
des images de la surface avec une meilleur résolution (100 m seulement).
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