Mission

Chronologie de la mission JUICE - Cliquez pour agrandir l'image. Crédit : ESA

Mission

JUICE est lancé mi-avril 2023 par un lanceur Ariane 5 et, après de multiples assistances gravitationnelles de Vénus et de la Terre, arrivera vers Jupiter en juillet 2031. L'insertion en orbite autour de Jupiter (Jupiter Orbit Insertion : JOI) sera le début d'une phase d'étude du système jovien (la planète Jupiter, sa magnétosphère et deux satellites galiléens : Europe et Callisto) qui durera 2,5 ans. Suivra une phase de 8 mois en orbite autour de Ganymède, où des phases en orbites elliptiques et circulaires d'observations scientifiques sont programmées afin de répondre à tous les objectifs de la mission.

Résumé des principales phases de la mission :

• Phase de croisière et transfert en orbite jovienne (7,6 ans)
• Phase équatoriale Jupiter / Transfert vers Callisto (11 mois)
• Etude d'Europe (2 survols - 36 jours)
• Orbite haute latitude de Jupiter et étude de Callisto (21 survols - 260 jours)
• Orbite équatoriale de Jupiter / Transfert vers Ganymède (11 mois)
• Orbite elliptique autour de Ganymède (30 jours)

• Orbite circulaire à haute altitude (5000 km) autour de Ganymède (90 jours)
• Orbite circulaire à moyenne altitude (500 km) autour de Ganymède (102 jours)
• Orbite circulaire à basse altitude (200 km) autour de Ganymède (30 jours)
• Fin de la mission nominale après environ 11 années

Cinq grandes questions auxquelles la mission JUICE cherchera des réponses - Cliquez pour agrandir l'image. Crédit : ESA.

Le saviez-vous ?

La mission JUICE sera la première mission spatiale à :

• utiliser, au cours de son voyage vers Jupiter, une assistance gravitationnelle du couple Terre-Lune entier ;
• se placer en orbite autour d'une autre lune que celle de la Terre ;
• 1ère fois qu'une chaîne 1200 GHz (monté sur l'instrument SWI) sera utilisée dans l'espace.

OBJECTIFS SCIENTIFIQUES

La mission JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) étudiera de façon détaillée Jupiter et son système dans toutes ses interactions et complexités, en mettant particulièrement l'accent sur Ganymède en tant que lune glacée  possédant un océan sous une croûte de glace potentiellement habitable et pourvue d’un champ magnétique intrinsèque. Les observations d'Europe et Callisto complèteront l’étude des lunes galiléennes.

Jupiter est l'archétype des planètes géantes du Système Solaire et de nombreuses géantes gazeuses observées autour d'autres étoiles que le Soleil. L'étude des divers satellites galiléens - dont trois pourraient posséder un océan interne - est, de plus, essentielle pour comprendre l'habitabilité des mondes glacés.

Mieux connaître le système jovien et son histoire, depuis son origine jusqu'à l'émergence possible d'environnements propices à la vie, nous donnera une meilleure idée de la façon dont les planètes géantes et leurs satellites se forment et évoluent. Un éclairage nouveau pourra aussi être apporté sur les possibilités d'apparition de la vie dans les systèmes planétaires extra-solaires similaires à Jupiter.

La mission JUICE abordera deux thèmes du programme Cosmic Vision de l'ESA :

• Quelles sont les conditions pour la formation de planètes et l'émergence de la vie ?
• et Comment fonctionne le Système Solaire ?

Principaux sujets d'étude de Jupiter et de son environnement par la mission JUICE - Cliquez pour agrandir l'image. Crédit : ESA.

Océans internes - mondes habitables ?

Ganymède est le plus gros satellite naturel du Système solaire et la seule lune connue à posséder un champ magnétique propre significatif, plongé lui-même dans la magnétosphère jovienne. Il possède aussi un champ magnétique induit qui a permis d'en déduire la présence d'un océan souterrain liquide et salé.

L'objectif de JUICE est de caractériser les conditions ayant pu amener à l'émergence d'environnements habitables parmi les satellites joviens glacés, en mettant l'accent sur les trois lunes comportant un océan, Ganymède, Europe et Callisto. Ganymède est une cible privilégiée en tant que laboratoire naturel représentatif des mondes glacés, de leur évolution et potentiel d'habitabilité, mais aussi pour son rôle au sein du système des satellites galiléens et ses interactions magnétiques et plasma très particulières avec l'environnement jovien.

Les principaux objectifs scientifiques pour l'étude de Ganymède (et à une moindre échelle de Callisto) sont :
- caractérisation des océans potentiels et détection de possibles réservoirs d'eau dans la croûte ;
- cartographie, géologie, topographie et composition de la surface ;
- étude des propriétés physiques des croûtes glacées ;
- caractérisation de la distribution de masse interne, de la dynamique et de l'évolution couches internes ;
- étude de l'exosphère ;
- étude des champs magnétiques intrinsèque (Ganymède uniquement) et induit et de leurs interactions avec la magnétosphère jovienne.

Pour Europe, JUICE va effectuer uniquement deux survols au dessus de régions à fort intérêt pour l'exobiologie, la chimie, et la géologie. Sur ces zones, JUICE va :
- déterminer la composition des matériaux qui ne sont pas de l'eau glacée ;
- fournir les premiers sondages de la subsurface pour chercher des réservoirs d'eau liquide et déterminer l'épaisseur minimale de la croûte de glace au-dessus des régions récemment actives ;
- voir si les mouvements tectoniques à la surface sont encore actifs ;
- explorer de possibles sites d'atterrissage pour les futures missions.

Résumé du programme d'étude des trois satellits galiléens Europe, Callisto et Ganymède (objectif principal de la mission) - Crédit : ESA.

Le système de Jupiter, archétype des géantes gazeuses

La mission se concentrera aussi sur la caractérisation de la diversité des processus dans le système de Jupiter pouvant être nécessaire à la présence d'un environnement stable autour de Ganymède, Europe et Callisto à l'échelle des temps géologiques.

Les études de l'atmosphère jovienne concerneront essentiellement sa structure, sa dynamique et sa composition. La circulation, la météorologie, la chimie et la structure de Jupiter seront étudiées depuis le sommet des nuages jusqu'à la thermosphère. Ces observations se feront sur une durée suffisante et une couverture latitudinale assez large afin d'étudier les systèmes météorologiques en évolution et les mécanismes de transfert d'énergie et de matière entre les différentes couches.

Objectifs scientifiques de JUICE pour l'atmosphère jovienne. Crédit : ESA.

L'étude de la magnétosphère jovienne inclura une étude des propriétés en trois dimensions du magnétodisque, et une observation approfondie des processus de couplage dans la magnétosphère, l'ionosphère et la thermosphère. Les aurores et les émissions radio, ainsi que leurs interactions avec le vent solaire, seront analysées.

Dans le système de satellites de Jupiter, JUICE étudiera aussi les interactions des lunes avec la magnétosphère, le couplage gravitationnel et l'évolution à long terme des marées des satellites galiléens.

Les interactions complexes dans le système jovien feront partie des études faites par JUICE. Crédit : ESA.