Juice : la mission de l’Agence spatiale européenne sur Jupiter
L’Agence spatiale européenne est sur le point d’envoyer un vaisseau spatial pour explorer Jupiter et trois de ses lunes les plus grandes et les plus intrigantes.
La mission Jupiter Icy Moons Explorer, ou Juice, devait décoller jeudi à 8 h 15 HE à bord d’une fusée Ariane 5 depuis le port spatial européen de Kourou, en Guyane française. Mais un risque foudroyant a reporté le lancement, qui a été reporté à vendredi à 8 h 14 HE.
La météo peut souvent entraîner des retards et des reports de lancement. Des critères météorologiques spécifiques doivent être respectés pour que les fusées puissent décoller en toute sécurité. Le télescope spatial James Webb, qui a été lancé à bord d’une Ariane 5 depuis le même endroit en décembre 2021, a également subi des retards similaires en raison de conditions météorologiques défavorables autour de Kourou.
Une fois lancé, le vaisseau spatial se séparera du lanceur Ariane 5 après 28 minutes. Au cours des 17 prochains jours, Juice déploiera ses panneaux solaires, antennes et autres instruments, suivis de trois mois de tests et de préparation des instruments.
Juice mettra huit ans pour atteindre Jupiter, la plus grande planète de notre système solaire. Au cours de sa longue croisière, le vaisseau spatial utilisera des lance-pierres gravitationnels lorsqu’il survolera la Terre, notre lune et Vénus pour faciliter le voyage.
Une fois que Juice arrivera sur Jupiter en juillet 2031, le vaisseau spatial passera environ trois ans et demi en orbite autour de la géante gazeuse et effectuera des survols de trois de ses lunes : Ganymède, Callisto et Europe. Vers la fin de la mission, Juice se concentrera uniquement sur l’orbite de Ganymède, ce qui en fera le premier vaisseau spatial à orbiter autour d’une lune dans le système solaire externe.
Ganymède, Callisto et Europe sont des mondes recouverts de glace qui peuvent contenir des océans souterrains potentiellement habitables.
Pendant ce temps, la mission Europa Clipper de la NASA, lancée en 2024, devrait atteindre Jupiter en avril 2030 et effectuer près de 50 survols d’Europe, atteignant finalement seulement 25 kilomètres au-dessus de la surface de la lune.
Ensemble, les deux missions pourraient révéler certains des plus grands mystères de Jupiter et de ses lunes.
AU PLUS PRÈS DU ROI DU SYSTÈME SOLAIRE
L’exploration de Jupiter a commencé avec les missions Pioneer et Voyager de la NASA dans les années 1970, suivies de missions dédiées à Jupiter comme Galileo et la sonde Juno. Juno est en orbite autour de Jupiter et vole près de certaines de ses lunes depuis 2016.
La mission Juice a cinq objectifs principaux, notamment l’utilisation de sa puissante suite de 10 instruments pour caractériser les trois lunes glacées et déterminer si elles abritent des océans, découvrir ce qui rend Ganymède si unique et déterminer si les lunes sont potentiellement habitables à vie.
Les planétologues veulent savoir à quelle profondeur se trouvent les océans, s’ils contiennent de l’eau salée ou douce et comment cette eau interagit avec la coquille de glace de chaque lune. Ganymède, Callisto et Europe ont également des surfaces différentes. Le jus pourrait révéler quel type d’activité a rendu certains d’entre eux sombres et cratérisés ou plus pâles et rainurés.
Ganymède est la plus grande lune du système solaire, plus grande que Pluton et Mercure, et c’est la seule qui possède un champ magnétique similaire à celui de la Terre. Les instruments de Juice peuvent révéler la rotation, la gravité, la forme, la structure intérieure et la composition de la lune et observer à travers sa croûte glacée à l’aide d’un radar.
Juice effectuera également une analyse détaillée de Jupiter pour déterminer comment l’environnement magnétique et radiatif complexe autour de cette planète massive a façonné ses lunes, ainsi que la façon dont Jupiter s’est formé en premier lieu. Comprendre davantage l’histoire d’origine de Jupiter peut aider les scientifiques à appliquer ces découvertes à des planètes semblables à Jupiter trouvées en dehors de notre système solaire.
Le champ magnétique de Jupiter est 20 fois plus fort que celui de la Terre et il a un environnement de rayonnement difficile, qui ont tous deux un impact sur ses lunes. La mission Juice a été conçue pour démêler ce qui se passe lorsque Jupiter interagit avec ses lunes, y compris les aurores, les points chauds, les émissions radio et les ondes de particules chargées.
LE POTENTIEL POUR LA VIE
Bien que les trois lunes soient enfermées dans d’épaisses coquilles de glace, un chauffage intérieur pourrait avoir lieu au cœur de chaque lune – et cette chaleur pourrait faire des océans intérieurs des habitats possibles pour la vie passée ou existante.
Le jus peut rechercher sur les lunes des preuves des éléments constitutifs de la vie, y compris des éléments comme le carbone, l’oxygène, l’azote, le fer et le magnésium.
Des missions précédentes comme Galileo et Cassini, qui ont visité Saturne et ses lunes, ont confirmé que de l’eau liquide peut être trouvée sur des planètes et des lunes éloignées du soleil – et que l’eau est susceptible d’exister sous la surface.
« Je pense que Juice est une confirmation que notre compréhension de l’endroit où rechercher une habitabilité potentielle a changé au cours des 20 dernières années », a déclaré Michele Dougherty, professeur de recherche de la Royal Society à l’Imperial College de Londres et chercheur principal du magnétomètre de Juice.
La vie telle que nous la comprenons sur Terre nécessite de l’eau liquide, une source de chaleur et des matières organiques – « et puis vous avez besoin que ces trois premiers ingrédients soient suffisamment stables sur une période suffisamment longue pour que quelque chose puisse réellement se produire », a déclaré Dougherty.
« Avec Juice, nous voulons confirmer qu’il y a de l’eau liquide dans ces lunes, confirmer leurs sources de chaleur. D’autres instruments pourront également détecter à distance s’il y a de la matière organique à la surface. Et donc, il assemble tous ces ingrédients », a-t-elle ajouté. a dit.
JUPITER SURVIVANT
Le vaisseau spatial de la taille d’un camion de Juice a été conçu pour survivre à un long voyage vers Jupiter – et il doit survivre aux extrêmes de l’environnement de la géante gazeuse une fois arrivé. Deux panneaux solaires en forme de croix fourniront de l’énergie au vaisseau spatial et des voûtes doublées de plomb protégeront ses composants électroniques les plus sensibles.
La mission dirigée par l’ESA comprend des contributions de la NASA et de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale. Les tests et la modélisation des ceintures de rayonnement de Jupiter ont permis aux ingénieurs de se préparer à ce que Juice rencontrera.
« Une réalisation clé de ce modèle pour nous a été de montrer que ce qui semblait au début être un endroit dangereux n’était pas complètement hors de portée », a déclaré Christian Erd, responsable du vaisseau spatial et du système Juice, dans un communiqué. « Environ trois ans et demi à Jupiter impliqueront l’exposition aux rayonnements équivalente d’un satellite de télécommunications en orbite terrestre géostationnaire pendant 20 ans – ce que nous avons beaucoup d’expérience dans la gestion. »
Afin d’aider Juice à survivre, sa trajectoire a été conçue pour survoler Callisto 21 fois mais ne passer que deux fois par Europa. Europa est la plus proche de Jupiter et se situe bien dans son halo de rayonnement. Seulement deux orbites de la lune feront que le vaisseau spatial subira un tiers de son exposition globale aux rayonnements.
Certains des instruments de Juice sont blindés, tandis que d’autres seront exposés aux éléments pour sonder les atmosphères de Jupiter et de ses lunes. Plusieurs imageurs et capteurs captureront et renverront des données sur différentes longueurs d’onde de lumière.
Compte tenu de la distance éventuelle entre le vaisseau spatial et la Terre, il faudra 45 minutes pour envoyer un signal à sens unique à Juice. Mais ce n’est rien comparé aux années d’attente pour que Juice arrive sur Jupiter.
Les scientifiques anticipent déjà les données uniques que Juice renverra.
« Je pense que le moment le plus critique est le premier survol que nous avons de Ganymède », a déclaré Dougherty. « Le premier ou les deux premiers survols, c’est quand nous allons confirmer l’existence d’un océan. »