L'Europe part à la conquête de Jupiter : c'est la mission JUICE
JUICE (JUpiter ICy moons Explorer), une mission spatiale à destination de la plus grosse planète du système solaire : la gazeuse Jupiter.Quel est l’objectif de la mission JUICE ?
C'est aussi un moment historique pour l'Agence spatiale européenne (ESA), car c'est la toute première fois qu'une sonde européenne va explorer une planète au-delà de Mars, dans la partie extérieure du système solaire. Par le passé, il y a déjà eu la mission Cassini-Huygens, mais c'était une coopération avec la Nasa. Le transport jusqu'à Saturne était alors assuré par les Américains.
Mais, comme son nom l'indique, cette mission ne vise pas directement Jupiter : ce sont ses lunes glacées qui intéressent l'ESA -- en l'espèce, Ganymède, Europe et Callisto. Elle a été retenue en 2012 comme grande mission spatiale européenne, devant deux projets rivaux : NGO (un observatoire des ondes gravitationnelles) et ATHENA (un télescope pour l’astrophysique à haute énergie).
D’où vient le nom de la mission JUICE ?
Le nom de la mission est officiellement Jupiter Icy Moons Explorer, puisque son but est la collecte d'informations scientifiques sur certaines lunes autour de Jupiter. Elles sont présentées comme des lunes glacées, parce qu'elles ont une croûte gelée. Cela a fait naître un jeu de mots, avec un acronyme anglophone qui veut dire « JUS ».
Est-ce que Jupiter a été exploré par l'homme ?
Jupiter n'a jamais été exploré avec un équipage humain, puisque les missions habitées se sont limitées à la Lune ou à l'orbite terrestre basse.
En revanche, il y a eu des missions artificielles lancées vers le système jovien. Certaines n'ont fait que passer dans les parages. C'est le cas de Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2, Ulysses, Cassini-Huygens et New Horizons. Toutes ces sondes étaient américaines. Certaines ne sont plus actives, d'autres continuent d'être opérationnelles.
Il existe aussi deux missions qui ont eu pour objectif de se déployer dans le système jovien. C'est le cas de Galileo, un orbiteur positionné en 1995. Juno a suivi en 2016. Et maintenant, c'est JUICE. À court terme, il y a aussi Europa Clipper, une mission pilotée par la Nasa, dont le départ est planifié pour l'automne 2024. Hélas, bien des missions ont aussi été annulées.
Quand et d’où le décollage de JUICE a-t-il lieu ?
La mission JUICE décolle de la Terre le jeudi 13 avril, à 14h15 (heure de Paris). Le lancement est effectué depuis Kourou, en Guyane française. C'est une fusée Ariane 5 qui assure l'envoi de la sonde dans l'espace, en l'arrachant à la gravité terrestre. La durée de la mission, du décollage à la séparation du satellite, est courte : 27 minutes et 45 secondes, selon les prévisions d'Arianespace.
Combien de temps va durer le voyage de JUICE ?
Le voyage va durer environ huit ans, avec une arrivée prévue dans le système jovien en juillet 2031.
C'est un long périple, où la mécanique spatiale sera utilisée pleinement pour donner de l'élan à la sonde pour rejoindre Jupiter. De fait, l'engin ne se déplacera pas en ligne droite jusqu'à la géante gazeuse, mais fera des boucles autour de certaines planètes -- trois fois autour de la Terre et une fois autour de Vénus. C'est ce qu'on appelle une assistance gravitationnelle.
Quelle sera la durée de la mission ?
La mission primaire doit durer quatre ans, jusqu'en 2035, avec une orbite autour de Ganymède. Il est toutefois plausible que la mission bénéficie d'un délai additionnel, si l'état de la sonde est satisfaisant -- et si elle dispose encore assez d'énergie et de carburant pour continuer sa tâche. Une partie de cette réponse dépendra aussi de la qualité du lancement par Ariane 5.
Quels sont les instruments à bord ?
Il y a douze instruments à bord de JUICE.
JANUS : caméra optique
MAJIS : spectromètre imageur infrarouge et visible
UVS : spectromètre imageur ultraviolet
SWI : spectrographe submillimétrique
RIME : radar sondeur
PRIDE : interférométrie radio
RADEM : moniteur de radiation
GALA : altimètre laser
3GM : expérience scientifique radio
J-MAG : Magnétomètre
PEP : Analyse particules et plasma
RPWI : Analyse ondes radio et plasma
Quel est le calendrier d'exploration de Jupiter, Ganymède, Europe et Callisto ?
C'est un long périple qui attend JUICE : voilà les principales dates à retenir.
Février 2023
Arrivée de la sonde spatiale en Guyane française. C'est depuis le centre spatial guyanais, en Amérique du Sud, que la sonde sera envoyée dans l'espace. Fabriqué par Airbus Defence and Space, l'engin sera transporté par avion depuis la métropole -- elle a passé les derniers mois à Toulouse pour d'ultimes essais et réglages avant son départ sans retour.
Février-mars 2023
Les préparatifs pour le décollage s'engagent avec la mise en place de la fusée Ariane 5. Concernant l'installation de la sonde dans la coiffe du lanceur, elle surviendra quelques jours avant. Le chargement des réservoirs, lui, n'interviendra qu'au tout dernier moment. L'ESA conduira un exercice de simulation de lancement au Centre des opérations spatiales, en Allemagne.
Avril 2023
C'est le mois décisif pour la mission JUICE. La fenêtre de tir s'étale du 5 au 30 avril. Une semaine avant le tir, JUICE est installée dans Ariane 5. Un jour avant, la fusée est placée sur son pas de tir. Le largage de la sonde doit survenir 28 minutes après le décollage, l'acquisition du signal à 33 minutes et le déploiement des panneaux solaires à 50 minutes.
Août 2024
Première assistance gravitationnelle au niveau de la Terre. La sonde ne va pas filer en ligne droite vers Jupiter au début : elle va au contraire rester plusieurs années dans le système solaire intérieur avant d'entamer vraiment son voyage vers Jupiter. Ces « flybys » utilisent la gravité des planètes pour propulser la sonde comme on lance une pierre avec une fronde, en la faisant tournoyer.
Août 2025
Deuxième assistance gravitationnelle, cette fois au niveau de Vénus. La sonde va utiliser la gravité de cette planète, bien qu'elle soit plus éloignée de Jupiter que la Terre -- ce qui peut sembler paradoxal, puisqu'elle revient vers l'intérieur du système solaire.
Septembre 2026
Retour de JUICE dans les environs de la Terre pour une troisième assistance.
Janvier 2029
Quatrième et dernière assistance gravitationnelle, toujours au niveau de la Terre. Il faut imaginer que JUICE ne restera pas à proximité de la planète bleue pendant tout ce temps. Elle effectuera en fait de grandes boucles dans l'espace -- sa trajectoire ressemblera à une sorte d'ellipse, avec la Terre se trouvant en quelque sorte en bordure -- idem pour les autres « flybys », d'ailleurs.
Juillet 2031
Arrivée de la sonde JUICE dans le système jovien -- c'est-à-dire la région où règne Jupiter. C'est à cette occasion que l'assistance gravitationnelle va servir cette fois à décélérer l'engin, en profitant justement des lunes qu'il devra observer plus tard. Un survol de Ganymède est notamment prévu à cette occasion. JUICE utilisera aussi sa propulsion pour ralentir.
Juillet 2031 - novembre 2034
C'est la phase scientifique à proprement parler qui doit s'ouvrir, avec plusieurs survols des lunes de Jupiter -- Europe, Callisto et Ganymède. Chacune d'entre elles a sa particularité. L'ESA table sur un total de 35 survols. C'est aussi l'occasion d'étudier le système jovien, rare référence d'une géante gazeuse qui est visitable par l'humanité, avec une sonde.
Callisto : lune qui posséderait un vaste océan souterrain composé d'eau salée, à 100 km de profondeur. Cet environnement serait propice à l'apparition de la vie.
Europe : semblable à Callisto, avec en plus des panaches de vapeur d'eau comme des geysers. L'éjection de cette eau à la surface permettrait de l'échantillonner un jour avec une mission dédiée.
Ganymède : la lune a un océan souterrain. Mais, c'est surtout le fait que cette lune est la seule à avoir son propre champ magnétique dans le système solaire qui la rend si intéressante.
Décembre 2034 - septembre 2035
Arrivée de la sonde JUICE en orbite autour de Ganymède, qui doit être le point final de la mission. Celle-ci doit s'étaler pendant un peu moins d'un an. Il n'est toutefois pas impossible que l'ESA prolonge la mission principale en fonction de l'état de la sonde. Mais, même sans cette prolongation, la mission initiale, si elle va au bout, sera un succès considérable pour l'Europe.