Les agences spatiales du monde ont en tête des plans vraiment ambitieux pour la prochaine décennie. Parallèlement aux missions qui rechercheront des preuves de la vie passée (et peut-être présente) sur Mars, des télescopes spatiaux de prochaine génération et du «retour sur la Lune», il y aura des missions qui exploreront les lunes de Jupiter pour trouver des signes de vie extraterrestre. Il s'agit notamment du JUpiter Icy Moon Explorer (JUICE) de l'ESA, qui sera lancé en 2022.
Dans le cadre du programme Cosmic Vision 2015-2025 de l'agence, ce vaisseau spatial effectuera des observations détaillées de Jupiter et de trois de ses grandes lunes - Ganymède, Callisto et Europa - pour voir si elles pourraient effectivement héberger la vie dans leurs intérieurs. À la fin du mois dernier (25 février), le premier instrument qui volera à bord de JUICE et aidera à ces efforts a été livré et a commencé le processus d'intégration avec le vaisseau spatial.
Cet instrument est connu sous le nom de spectrographe ultraviolet (UVS), qui a été conçu et construit par le Southwest Research Institute (SwRI) à San Antonio, Texas. L’instrument UVS se trouve maintenant dans les locaux de la division Défense et espace du constructeur (Airbus SE) à Friedrichshafen, en Allemagne, où il sera intégré au vaisseau spatial.
Dans le cadre de la suite avancée d'instruments scientifiques de JUICE, UVS effectuera des observations rapprochées d'Europa, de Ganymède et de Callisto, et enregistrera la lumière UV qu'ils émettent dans la plage de 55 à 210 nanomètres (nm). Ce faisant, l'instrument révélera la composition de leurs surfaces et atmosphères, permettant aux enquêteurs de voir comment ces corps glacés interagissent avec Jupiter et sa magnétosphère géante.
Steven Persyn, directeur adjoint de la division Sciences et ingénierie spatiales de SwRI, est également chef de projet pour JUICE-UVS. Comme il l'a déclaré dans un récent communiqué de presse de la SwRI:
«Cela a été un énorme effort d'équipe pour obtenir cet instrument - connu sous le nom de JUICE-UVS - construit, testé et livré. En 2013, UVS a été sélectionné pour représenter la NASA lors de la première mission dirigée par l'ESA sur une planète extérieure. Répondre aux spécifications de la NASA et de l'ESA était difficile, mais nous l'avons fait. "
Au total, JUICE sera équipé de dix instruments avancés qui permettront toutes sortes d'expériences scientifiques. L'UVS fait partie de l'ensemble de télédétection de JUICE, qui comprend la caméra optique JANUS, le spectromètre d'imagerie Lunes et Jupiter (MAJIS) et l'instrument à ondes submillimétriques (SWI) - qui cartographiera les nuages de Jupiter et les surfaces de ses lunes en déterminer leur composition et mesurer leurs températures.
Ensuite, le package géophysique du vaisseau spatial, qui comprend l'altimètre laser GAnymede (GALA), le radar pour l'exploration des glaces lunaires (RIME), et l'expérience de radio-science Gravity & Geophysics of Jupiter et Galilean Moons (3GM). Ceux-ci permettront aux scientifiques de la mission d'explorer la surface et la sous-surface des lunes, de sonder leurs atmosphères (et celle de Jupiter) et de mesurer leurs champs de gravité.
Enfin, il y a le package in situ, qui comprend un magnétomètre (J-MAG), le Particle Environment Package (PEP), l'instrument Radio & Plasma Wave Investigation (RPWI). Celles-ci permettront à l'équipe JUICE d'étudier l'environnement des particules dans le système Jupiter et les particules ionisées (aka. Plasma) créées par les interactions entre les atmosphères de la lune et le champ magnétique de Jupiter.
Il existe également une expérience dans le domaine des télécommunications des engins spatiaux connue sous le nom de PRIDE (Planetary Radio Interferometer & Doppler Experience). Cet instrument utilisera des radiotélescopes au sol et un processus connu sous le nom d'interférométrie à très longue base (VLBI) pour déterminer avec précision la position et la vitesse du vaisseau spatial.
Le SwRI a une longue histoire de soutien et de leadership pour les missions de la NASA, qui comprennent Nouveaux horizons mission et Juno mission à Jupiter. Dirigées par les membres de SwRI Alan Stern et Scott Bolton, ces missions ont accompli le tout premier survol de Pluton et d'un KBO (Arrokoth) et ont fourni l'étude la plus détaillée de l'atmosphère et de l'intérieur de Jupiter à ce jour (respectivement). Comme l'a dit Persyn:
"JUICE-UVS est le cinquième de cette série de spectrographes ultraviolets construits par SwRI, et il profite grandement de l'expérience de conception acquise par notre équipe de l'instrument Juno-UVS, qui fonctionne actuellement dans l'environnement de rayonnement rigoureux de Jupiter. Chaque instrument successif que nous construisons est plus performant que son prédécesseur. »
Les neuf autres instruments sont actuellement testés par leurs équipes respectives et seront livrés pour intégration plus tard cette année. L'UVS constitue la contribution de la NASA à la mission, dont le développement a été dirigé par le SwRI et comprenait des chercheurs supplémentaires de l'Université du Colorado à Boulder, du SETI Institute et des partenaires internationaux du Royaume-Uni, de la Belgique et de la France.
JUICE devrait être lancé en 2022 et arrivera à Jupiter en 2029. Il sera rejoint peu après par la NASA. Europa Clipper, dont le lancement est prévu d'ici 2024 et arrivera autour de Jupiter d'ici 2027 ou 2030 (en fonction du profil de lancement sélectionné). Ces deux missions s’entraideront en effectuant des recherches complémentaires de biosignatures sur la lune glacée de Jupiter.
Depuis le Voyageur sondes ont traversé le système Jupiter en 1979, les scientifiques ont spéculé sur la possibilité qu'il pourrait y avoir un océan intérieur sous la surface glacée d'Europa, et peut-être la vie. Après plus de quatre décennies d'attente, l'humanité pourrait enfin avoir une chance de voir si cela pourrait être le cas. Enfin, une chance de savoir si nous sommes seuls ou non dans l'Univers!
