Les objectifs de la mission européenne JUICE : étudier de près Jupiter et trois de ses lunes

Avec la sonde JUICE, l'Europe compte bien étudier le système jovien (Jupiter et ses lunes) sous toutes les coutures, avec deux idées en tête : mieux comprendre le système solaire et chercher d'éventuelles traces de vies passées. La mission se terminera par un « dernier baiser » à Ganymède, notamment afin de protéger Europe. 

Dans les précédentes parties de notre dossier sur la mission JUICE de l'Agence spatiale européenne (ESA) nous nous sommes penchés sur la conception de la sonde et l'importance des tests de « propreté » électromagnétiques avant de partir dans l'espace.

Nous attaquons désormais la dernière partie avec un sujet tout aussi important : les objectifs de la mission. Là encore, des responsables de mission de chez Airbus ont pu nous donner des explications. Il ne s'agit pas de détailler le rôle précis de chaque instrument scientifique, mais d'expliquer les attentes. Il est évidemment question de la recherche de traces de vies passées et de compréhension de notre univers.

Notre dossier sur la sonde JUICE : 

• À la découverte de la sonde JUICE, dans la salle blanche et anéchoïque d’Airbus
• JUICE : l’importance des tests avant de partir pour Jupiter
• Les objectifs de la mission JUICE : étudier de près Jupiter et trois de ses lunes

Jupiter est comme «  un Système solaire miniaturisé »

Si JUICE s'intéresse tant aux lunes de Jupiter, c'est que « la communauté scientifique estime qu'elles sont susceptibles d'abriter des océans sous leur surface. Élément essentiel à l'apparition de la vie, l'eau est l'un des composants qui rendent la Terre si spéciale, c'est pourquoi l'étude des lunes de Jupiter s'annonce fascinante !  », explique l'ESA. La quantité d'eau est même plus importante que celle que l'on retrouve sur notre Terre.

Manuela Baroni, responsable intégration et interface JUICE à l’Agence spatiale européenne (ESA), nous précise qu’il est aussi possible d’observer « tout le système de Jupiter comme un Système solaire miniaturisé, formé d’une géante gazeuse et de lunes qui tournent autour ». 

En étudiant le système jovien, les scientifiques espèrent ainsi pouvoir faire « des études de similarités et différences » afin d’en apprendre davantage sur notre système solaire et les autres planètes qu’il contient. Le but est de répondre à l’éternelle question : « savoir qui on est on et d’où on vient ».

Ce n'est pas tout pour l'ESA, qui voit de débouchés bien au-delà de notre « petit » système : « La mission Juice devrait également nous permettre de mieux comprendre les mondes qui évoluent autour d'autres étoiles que le Soleil. En effet, nous avons déjà identifié des milliers de planètes extrasolaires, et notre univers en compte une infinité d'autres. Bon nombre de ces planètes lointaines sont des géantes gazeuses, comme Jupiter. Ces mondes sont bien trop éloignés pour que nous puissions y envoyer des sondes spatiales mais, en étudiant Jupiter, nous devrions parfaire nos connaissances théoriques sur les planètes extrasolaires ».

L'éternelle question de la vie extraterrestre

« Savoir qu’il y a une vie ailleurs pourrait être une révolution dans nos connaissances », indique la scientifique, qui nous pousserait à continuer d’explorer l’Univers. Comme toujours en pareille situation, c'est l'occasion de rappeler que la question de la vie n’est pas universelle, même si nous n’avons pour le moment qu’un seul modèle : « on cherche la vie qu’on connait basée sur le carbone, mais peut être qu’on va trouver de la vie basée sur d’autres éléments ».

Sur Mars, des recherches similaires sont en cours avec Perseverence… et peut-être un jour ExoMars 2018, 2020, 2022, 2024 ? Nous avons consacré tout un dossier sur ce sujet. Nous avions d'ailleurs demandé au planétologue Sylvestre Maurice ce qu'il se passerait si on trouvait un jour des traces de vie sur Mars. « Ce sera une révolution de pensée », non sans ajouter qu'il ne fallait « pas rêver » sur les débouchées d'une telle annonce : « Je dirais comme pour l'habitabilité : j'ai deux planètes habitées dans le système solaire. Conclusion : il y en a une infinité dans l'univers ».

• ExoMars : le rover est prêt, l’ESA cherche des solutions pour un « lancement le plus tôt possible » 
• Et si on trouvait des traces de vie sur Mars ? Les explications de Sylvestre Maurice

Cyril Cavel confirme que le but est bien d’ « explorer le système de Jupiter dans son ensemble », en précisant qu’il est question de « caractériser un peu mieux les océans liquides [dont on sait qu’ils se trouvent sous la surface des lunes, ndlr] pour vérifier s’ils peuvent ou non contenir des formes primitives de vies, c’est ça l’objectif ultime de la mission ».

« C’est une réelle possibilité », affirme Cyril Cavel. Il rappelle que, sur Terre, les formes de vies primitives que l’on retrouve au fond des océans sont bien différentes de celles en surface. Il ajoute néanmoins qu’on « en est pas là » : « on ne va pas chercher des traces de vie de façon directe, on va chercher à caractériser l’environnement pour essayer de répondre à une question : "oui ou non, cet environnement peut-il supporter l’apparition de la vie ?" ».

Suivant la réponse, d’autres missions pourront venir pour effectuer des fouilles plus poussées. C’est exactement ce qu’il s’est passé avec les différentes missions des rovers martiens de la NASA ; Perseverance étant le dernier de la lignée. La suite est déjà programmée avec le retour d'échantillons... pas avant de nombreuses années. 

Une mission nominale de 3,5 ans…

La mission nominale est prévue pour durer 3,5 ans, mais pourra être prolongée (c'est très souvent le cas sur ce genre de mission) si les instruments sont toujours en état de marche et s’il reste du carburant. Les paris sont ouverts pour savoir quelle partie va flancher en premier.

Le CNES détaille un peu les opérations : 

« JUICE portera une attention toute particulière à Ganymède, une lune de Jupiter suspectée d'abriter un océan liquide sous sa croûte de glace. En analysant cet océan liquide, JUICE recueillera ainsi des informations précieuses sur les conditions nécessaires à l'apparition de la vie dans ce type d'environnement […]

L'étude d’Europe et de Callisto, deux autres lunes de Jupiter, fera également partie du programme. Enfin, JUICE analysera l'atmosphère et la magnétosphère de Jupiter (la magnétosphère est la zone située autour d'un corps céleste dont les caractéristiques physiques sont régies par le champ magnétique produit par ce dernier), et les interactions avec ses lunes. »

Pour sa mission, la sonde dispose de 10 instruments scientifiques – dont les principes de fonctionnement sont détaillés sur cette page –, d’une masse totale de 276 kg :

• Caméra Visible à champ étroit JANUS
• Spectromètre Imageur Visible et IR MAJIS (Maitrise d’œuvre française)
• Spectromètre Imageur Ultraviolet UVS (participation française)
• Instrument Submillimétrique SWI (participation française)
• Altimètre Laser GALA
• Radar pénétrant la glace RIME (participation française)
• Magnétomètres JMAG
• Instrument Particules et Plasma - Spectromètre de Masse Ions-Neutres PEP (participation française)
• Instrument Ondes Radio et Plasma RPWI (participation française)
• Instrument Science Radio 3

…avec au final un crash sur Ganymède

À la fin de sa mission, la sonde ira se crasher volontairement sur Ganymède. Plusieurs raisons : éviter la pollution spatiale en laissant la sonde à la dérive et surtout éviter de polluer la lune Europe qui est « protégée » par un traité international. Cet astre est en effet susceptible d'abriter des traces de vie primitives, au même titre que Mars ; il faut donc éviter à tout prix de la polluer avec des éléments venus de la Terre.

Si JUICE est soumise à un régime strict, on est loin du niveau de propreté des rovers ExoMars et Perseverance. Il serait en effet catastrophique de trouver des traces de vies sur Mars… puis de se rendre compte qu'elles viennent de la Terre, mais c’est une autre histoire.