Juno, le moment de vérité face à Jupiter

par Houssen Moshinaly · 4 juillet 2016

Le 4 juillet 2016 est une date historique à plus d’un titre. On a la fête de l’indépendance américaine, mais pour la première fois, nous avons une sonde qui va étudier Jupiter dans tous ses détails. Sur bien des aspects, la mission Juno est bien plus importante que celle de New Horizons.

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À part le soleil, il n’y a aucun corps céleste qui a influencé la Terre comme Jupiter. C’est Jupiter qui a façonné une grande partie du système solaire et c’est lui, indirectement, qui a décidé que la Terre serait à cet endroit. Pendant la jeunesse de notre système solaire, la migration de Jupiter en s’éloignant du soleil a permis d’avoir de l’espace pour notre planète. Jupiter a pu ensemencer la Terre avec des matériaux de glace et il nous a protégés des collisions mortelles des comètes. Et malgré l’importance phénoménale de Jupiter, sa formation et son fonctionnement restent des mystères indéchiffrables. Est-ce que Jupiter s’est formé lentement comme d’autres planètes ou il est né dans un éclatement gravitationnel foudroyant comme une petite étoile. On sait que Jupiter s’est bagaunedé ici et là, mais quelle est sa zone céleste natale ?

On pourra bientôt éclaircir tous ses mystères. Une occasion de relire notre dossier consacré à Juno et Jupiter. La sonde Juno s’avance tout droit pour son rendez-vous avec Jupiter et elle a croisé l’orbite de Callisto, l’un des satellites les plus éloignés de la planète, à 11 heures en heure du pacifique. Si Juno arrive à déclencher un de ses propulseurs, dans une sorte de ça passe ou ça casse, alors Juno deviendra la seconde sonde à orbiter autour de Jupiter après Galileo en 1995. Galileo a visité tout le système jovien en nous donnant des aperçus sur les satellites de Jupiter, mais Juno va se concentrer uniquement sur la géante gazeuse. Juno va effectuer 37 orbites à environ 5 000 kilomètres au dessus des nuages. Et contrairement à Galileo qui utilisait l’énergie nucléaire, Juno utilise l’énergie solaire, une première pour un vaisseau dans la partie externe du système solaire.

Juno est conçu pour cartographier la carte gravitationnelle de la planète en révélant ainsi ses couches internes. Cela permettra de déterminer si Jupiter possède un noyau rocheux ce qui prouverait une formation progressive. Et la composition de la planète permettra de comprendre son origine. En 1995, Galileo avait balancé une petite sonde dans l’atmosphère et on avait découvert que Jupiter était anormalement riche en éléments lourds tels que l’azote et l’argon comme s’il s’est formé loin du soleil, des zones où ce type d’élément est abondant. Mais un de ces éléments lourds, l’oxygène, lié à la vapeur d’eau dans l’atmosphère de Jupiter, était manquant. Soit la petite sonde est tombée dans une zone sèche ou qu’il faudra d’autres théories pour expliquer la présence de ces éléments lourds sur le géant. Étant donné que les nuages bloquent les observations depuis la Terre, la sonde Juno va utiliser un radiomètre à micro-ondes pour analyser les concentrations d’eau à une profondeur de 500 kilomètres à l’intérieur des nuages.

Ensuite, on a le champ magnétique de Jupiter. À sa source, ce champ est 20 000 fois plus puissant que celui de la Terre, mais il s’affaiblit au fil de la distance. Sur la partie supérieure des nuages, il est 20 fois plus intense que le champ à la surface terrestre. Ce champ puissant surpasse celui du soleil sur une grande distance et en fait, Juno est entré dans ce champ depuis le 25 juin 2016 quand la sonde était encore à 8 millions de kilomètres de la planète. Mais qu’est-ce qui génère ce champ ? On estime que ça a quelque chose à voir avec le fait que Jupiter n’est pas vraiment une géante gazeuse, mais plutôt une géante métallique. La pression interne transforme l’hydrogène en un métal liquide. Le magnétomètre de Juno va mesurer le champ et donc, sa source par la même occasion. À la fin de la mission de Juno, on connaitra davantage le champ magnétique de Jupiter que celui de la Terre.

L’arrivée du 4 juillet 2016 est la première étape d’un long processus pour l’entrée en orbite. Le principal moteur de Juno va se déclencher le 4 juillet 2016 à 20 h 18 en temps du pacifique pour 35 minutes afin de réduire la vitesse de Juno, actuellement de 58 kilomètres par seconde, d’environ 1 % pour que la sonde tombe dans l’attraction gravitationnelle de Jupiter. Il entrera dans une orbite initiale de 54 jours s’étirant de 4 500 kilomètres au dessus des nuages jusqu’à 8,1 millions de kilomètres. Pendant la manoeuvre, les instruments scientifiques seront éteints pour éviter les interférences et l’antenne principale sera décalée par rapport à la Terre. Les seules transmissions qu’on recevra se feront via l’antenne de sauvegarde et on aura juste des bips pour dire que tout va bien. La collecte des données va reprendre le 6 juillet 2016.

Après 2 orbites similaires, le moteur va se déclencher de nouveau le 19 octobre 2016 pour 22 minutes en déplaçant Juno sur une orbite de 14 jours jusqu’à 3,3 millions de kilomètres. C’est ensuite que la principale mission scientifique pourra commencer. C’est inhabituel pour un orbiteur de planète, mais Juno va passer sur les poles de Jupiter. Il va aller partir du nord en zoomant sur l’équateur à une hauteur de 4 000 à 8 000 kilomètres, va collecter des données pendant 2 heures, et ira vers le pôle Sud. Les 4 premières orbites seront espacées de 90 degrés pour avoir une carte complète et il y aura d’autres orbites pour combler les espaces manquants.

Quand on regarde les déplacements prévus de Juno, on a l’impression que la sonde utilise des tactiques de commandos comme un nain qui titillerait un géant pour éviter qu’il se réveille. Mais les chercheurs ont des raisons d’avoir peur de Jupiter. La planète possède une ceinture de radiation qui entoure l’équateur dans une forme torique. Il y a comme un beignet autour de Jupiter et Juno va voler par le trou du beignet selon Bill Kurth, de l’université de l’Iowa et qui dirige l’équipe chargée du magnétomètre de Juno. Et pour une protection supplémentaire, l’électronique embarquée est blindée par une coque en titane d’une épaisseur d’un centimètre.

Mais malgré ces précautions, la mission, qui a couté 1,1 milliard de dollars, sera toujours limitée par la radiation. C’est aussi la raison pour laquelle très peu d’agences tentent une mission pour Jupiter. C’est l’environnement le plus hostile du système solaire selon Matt Bill, un historien de l’espace au Booz Allen Hamilton. Si les instruments ne deviennent pas des cacahuètes grillées en février 2018 alors la sonde Juno continuera de s’approcher de Jupiter et finira comme Galileo en explosant dans l’atmosphère. Cette précaution est nécessaire pour protéger les lunes de glace de Jupiter qui pourraient abriter de la vie.