Juice, la sonde européenne qui partira en 2022 vers Jupiter L’Odyssée jovienne de “Juice”
JUICE = JUpiter ICy moons Explorer (l’explorateur des lunes glacées de Jupiter)
ESA – 5 février 2019
La sonde de l’ESA qui explorera les lunes glacées de Jupiter, « Juice », est programmée pour partir en 2022 pour un voyage de sept ans. La mission recherchera l’émergence de mondes habitables autour des géantes gazeuses et particulièrement Jupiter comme un archétype des nombreuses géantes gazeuses que l’on sait trouver autour d’autres étoiles. Une animation décrit le voyage vers Jupiter et les points forts de ce que sera ce tour de la planète et de ses grandes lunes incluant des océans souterrains.
Une fusée Ariane 5 propulsera Juice depuis la base européenne de Kourou. Des assistances gravitationnelles auront lieu autour de la Terre (3), de Vénus (1) et de Mars (1) pour une date d’arrivée prévue en octobre 2029 dans le système jovien.
Il est prévu qu’un grand nombre d’instruments de la sonde soient activés lors des survols des planètes pendant les assistances gravitationnelles (montrés par des traits de différentes couleurs dans la vidéo) et des mesures seront prises pour vérifier le bon fonctionnement de ces instruments. La visualisation des survols de la Terre montreront des images de l’océan pacifique, de l’Argentine et du Pérou. Dans l’animation les couleurs des traits correspondent aux observations des instruments JANUS (en vert), MAJIS (en rouge), UVS (en violet), GALA (en bleu) et RIME (en gris), qui sont des caméras, spectromètres, altimètres laser et radar.
Pendant le survol de Vénus, seules des observations limitées auront lieu car la sonde sera orientée de manière à se protéger de la chaleur du Soleil qui sévit dans le système solaire interne. Le survol de Mars passera au-dessus du pôle sud de la planète pour faire des observation scientifiques.
Juice commencera sa réelle mission scientifique environ six mois avant son arrivée en orbite autour de la géante gazeuse, en réalisant des observations au fur et à mesure de son approche. Une fois dans le système jovien, une assistance gravitationnelle autour de Ganymède (la plus grande lune du système solaire) aidera Juice à se mettre en orbite autour de Jupiter 7h30 plus tard.
Alors qu’elle sera en orbite autour de Jupiter, Juice étudiera le système jovien comme étant un archétype des géantes gazeuses, en faisant des observations sur son atmosphère, sa magnétosphère, ses anneaux et ses satellites.
Pendant ce voyage, Juice effectuera 2 survols d’Europe, qui présente la forte probabilité de posséder un océan d’eau liquide sous sa croûte glacée. Juice édudiera les zones actives, la composition de sa surface et sa géologie, effectuera une recherche de poches d’eau liquide sous la surface et étudiera aussi l’environnement de plasma autour d’Europe. Une séquence de survols de Callisto ne sera pas utilisée seulement pour étudier cet ancien monde cratérisé qui peut aussi héberger un océan sous sa surface, mais cela changera aussi l’orbite de Juice par rapport à l’équateur de Jupiter, rendant ainsi possible des recherches sur les régions du pôle sud de la planète et son environnement à hautes latitudes.
Pendant ce voyage il y aura aussi des périodes rares pour observer des évènements tels que les transits des satellites. L’exemple dans l’animation montrent Europe et Io qui passeront devant Jupiter le 27 janvier 2032. Ce type d’évènement est rare, avec seulement 10 occurrences pendant la périple de Juice dans le système jovien.
Une suite de survols de Ganymède et de Callisto permettant à Juice de se mettre en orbite autour de Ganymède ce qui marque le fait que Juice soir la première sonde à se mettre en orbite autour d’un satellite d’une autre planète que la Terre. L’orbite, elliptique d’abord, sera remplacée par une orbite circulaire à 5.000 km d’altitude, puis ensuite à 500 km. Ganymède est unique dans le système solaire car c’est la seule lune à posséder une magnétosphère. Juice fera des recherches sur ce phénomène ainsi que sur le champ magnétique interne de Ganymède et l’interaction de son environnement plasmatique avec celui de Jupiter. Juice étudiera aussi son atmosphère, sa surface, sa sub-surface, son intérieur et son océan souterrain, observant cette lune comme un habitat possible. Au fil du temps l’orbite de 500 km se dégradera et, finalement, il n’y aura plus assez de carburant pour la maintenir et Juice ira se désintégrer sur la surface de Ganymède. L’animation se termine avec un exemple de ce qui pourrait ressembler à une telle approche à un tel impact.
En dehors de ce futur lancement de Juice, l’ESA prévoit déjà l’exploration du système solaire externe. La NASA et l’ESA étudient la possibilité d’une mission conjointe qui ciblerait deux planètes gazeuses et glacées : Uranus et Neptune. Tandis que nous découvrons de plus en plus d’exoplanètes autour d’autres étoiles, nous découvrons que beaucoup d’entre elles sont des géantes gazeuses de la taille de ces mondes gazeux (Uranus et Neptune). Explorer nos planètes locales pour comprendre pourquoi notre système solaire est ce qu’il est, est crucial pour également comprendre les systèmes des exoplanètes.
L’animation a été préparée par Benjamin Torn, comme une partie de son programme de jeune diplômé à l’ESA, sous la supervision du groupe du projet Juice, avec le support de Mr Steko.
Les Instruments de Juice :
Juice de l’ESA, emportera les plus puissants instruments quant aux facultés de perception, en géophysique et en charge utile jamais envoyée dans le système solaire externe.
3GM, ou Gravité & Géophysique de Jupiter et des lunes Galiléennes, est un ensemble radio comprenant le KaT (transpondeur Ka), USO (ultra stable oscillateur) et HAA (Accéléromètre de haute précision). L’expérimentation étudiera la champ gravitationnel de Ganymède, la taille des océans internes sur ces unes glacées, et la structure de l’atmosphère neutre et de l’ionosphère de Jupiter et se ses lunes.
Gala, l’altimètre Laser de Ganymède, étudiera la déformation de Ganymede par les forces de marée et la topographie des surfaces des lunes glacés.
JANUS, un système de caméras optiques, étudiera au niveaux global, régional et local les caractéristiques et processus sur les lunes et établira une carte des nuages de Jupiter. Elle aura une resolution de 2,4 m par pixel sur Ganymède et de 10 km sur Jupiter.
J-MAG est le magnétomètre de Juice. Il est équipé avec des capteurs pour décrire le champ magnétique jovien et ses interactions avec celui de Ganymède ainsi que pour étudier les océans souterrains des lunes glacées.
MAJIS est le spectromètre d’imagerie pour Jupiter et ses lunes. Il observera les caractéristiques des nuages et les constituants atmosphériques de Jupiter et décrira les glaces et les minéraux sur la surface glacée des lunes.
PEP est l’ensemble chargé d’étudier l’environnement et ses particules. Cela comprend un ensemble de capteurs chargés d’analyser l’environnement plasmatique du système jovien.
RIME, est le radar pour l’exploration des lunes de glace. C’est un radar capable de pénétrer à travers la glace pour étudier la structure de la subsurface des lunes glacées jusqu’à une profondeur de 9 kilomètres.
RPWI, est chargé de la recherche des ondes radio et de plasma qui devra analyser les émissions de ces ondes dans l’environnement de Jupiter et de ses lunes en utilisant des capteurs et des sondes.
SWI, c’est l’instrument dédié aux ondes sub-millimétriques qui analysera la structure des températures , la composition et la dynamique de l’atmosphère de Jupiter ainsi que les exosphères et les surfaces de lunes glacées.
UVS est un spectrographe en ultraviolet destine à décrire la composition et la dynamique des exosphères des lunes, étudier les aurores joviennes ainsi que le composition et la structure de la haute atmosphère de Jupiter.
La mission emportera aussi un interféromètre radio planétaire et d’expérimentation Doppler (PRIDE) qui utilisera le système standard de télécommunications de la sonde pour communiquer avec les radiotélescopes sur Terre pour effectuer des mesures précises de la position et la vitesse de la sonde pour étudier les champs gravitationnels de Jupiter et de ses lunes.
Credits : ESA – European Space Agency – (Traduction : Olivier Sabbagh)