Le décollage de la sonde spatiale JUICE en direction de la planète Jupiter est une première à plus d’un titre pour l’Agence spatiale européenne : JUICE (pour Jupiter Icy Moons Explorer) est en effet la première mission spatiale dédiée à une planète éloignée de notre système solaire pour laquelle l’ESA ne prend pas place sur le siège passager. « Il s’agit de la plus grande mission dans l’espace lointain que nous ayons jamais lancée », a déclaré Andrea Accomazzo, responsable des opérations de la mission, début février 2023 alors que la sonde était préparée pour être transportée jusqu’à la zone de lancement. L’ESA assume la responsabilité globale de ce projet qui associe l’Europe, les États-Unis, le Japon et Israël : elle est donc responsable de la plateforme satellite, du lancement avec une fusée Ariane 5 depuis le centre spatial européen situé à Kourou et de l’exploitation de la sonde. Après un décollage prévu pour mi-avril 2023, cette dernière est censée atteindre Jupiter à l’été 2031.

Avec JUICE, l’ESA souhaite étudier les conditions dans lesquelles les planètes peuvent se former et comment la vie peut apparaître. Pour ce faire, la sonde spatiale va analyser de près Jupiter et ses lunes à l’aide de 10 instruments scientifiques embarqués. Des centres de recherche européens ont joué un rôle déterminant dans le développement de neuf de ces instruments, le dixième ayant été créé aux États-Unis sous leur égide. Le Japon et Israël ont également participé à la mise au point de quelques-uns des instruments.

Des instituts de recherche allemands ont travaillé sur sept des neuf instruments européens, deux d’entre eux étant même placés sous leur responsabilité. L’Allemagne finance les institutions nationales participant au développement des instruments à hauteur de 100 millions d’euros issus du programme spatial national. « Vient s’ajouter à cela la part de l’Allemagne dans le financement des frais globaux de la mission de l’ESA, à savoir 21 % », explique Christian Chlebek, responsable du projet JUICE au sein de l’Agence spatiale allemande qui fait partie du Centre aérospatial allemand (DLR). L’ESA estime le coût total de la mission à 1,6 milliard d’euros. En tout, 18 établissements originaires de 23 pays participent à JUICE.

Destination : Jupiter et ses 92 lunes

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JUICE a pour destination la plus grande planète de notre système solaire. Jupiter est dix fois plus grosse que la Terre et sa masse est 318 fois plus élevée. Ce n’est pas une planète rocheuse comme la Terre, mais une gigantesque boule de gaz. Du fait de son éloignement par rapport au soleil, sa température de surface au niveau des nuages est de moins 120 degrés Celsius. Jupiter est si colossale que, contrairement à la Terre, elle n’a pas une mais au moins 92 lunes. Quatre d’entre elles sont connues depuis le 17^e siècle déjà, car elles sont visibles même avec de modestes télescopes et ressemblent à des points lumineux en forme d’étoiles.

Il est de notoriété publique que trois grandes lunes disposent d’une carapace de glace de plusieurs kilomètres d’épaisseur sous laquelle il fait suffisamment chaud pour que de l’eau liquide puisse éventuellement s’y trouver. Elles ont pour noms Europe, Ganymède et Callisto, d’après des personnages de la mythologie grecque. Si elles abritent véritablement de l’eau liquide, il ne s’agirait alors pas de simples flaques ou de lacs, mais bien de gigantesques océans. Dans le cas d’Europe, l’océan sous la carapace de glace pourrait contenir plus d’eau que tous les océans terrestres réunis.

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À l’aide des instruments scientifiques de JUICE, l’ESA souhaite établir l’épaisseur de la couche de glace des trois lunes, découvrir si elle recouvre bien des océans, combien d’eau ceux-ci contiendraient et quelles substances minérales pourraient être dissoutes dans l’eau. Il n’y aurait donc encore aucune réponse à la question de savoir s’ils renferment vraiment de la vie. Mais on saurait si les conditions pour la vie sont réunies.

JUICE doit arriver à destination en 2031

Mais il faudra encore au moins une décennie avant d’en arriver là. La sonde spatiale n’effectue pas un vol direct jusqu’à Jupiter, car cela exigerait plus de carburant que ce qu’elle peut transporter. Au lieu de cela, elle va passer plusieurs fois près d’autres planètes pour y prendre de l’élan : en août 2024, elle passera en un jour et demi à côté de la lune et de la Terre, en août 2025 ce sera au tour de Vénus, puis à nouveau la Terre en 2026 et 2029. La sonde effectuera un voyage d’au moins sept ans et demi avant d’atteindre Jupiter en juillet 2031.

Enfin, la sonde spatiale séjournera dans le système de Jupiter pendant trois ans et demi pour y effectuer des mesures, jusqu’à la fin de la mission prévue en 2035. Pendant cette période, JUICE commencera par tourner autour de la planète pour passer en tout 35 fois à quelques centaines de kilomètres des lunes Europe, Ganymède et Callisto afin de les étudier de près. Enfin, JUICE se mettra en orbite autour de Ganymède, s’approchera toujours plus de la surface de cette lune de Jupiter pendant les mesures avant d’en briser la carapace de glace à la fin de la mission. « Ce crash sert à protéger Europe », explique Christian Chlebek, responsable du projet. Certains éléments laissent à penser que la lune Europe présenterait une carapace de glace plutôt fine, et peut-être même des geysers.

Des essais ont montré que les bactéries terriennes peuvent résister même aux conditions défavorables de l’espace pendant de longues périodes. « Ganymède présente une couche de glace extrêmement épaisse que JUICE ne peut pas détruire, d’après ce que nous savons », précise Christian Chlebek. « Nous évitons ainsi un crash incontrôlé sur Europe à la fin de la mission car la sonde risquerait alors de contaminer l’océan avec des bactéries terriennes. » Une telle éventualité compromettrait de futures missions puisque celles-ci pourraient attester d’une vie terrienne sur Europe par contamination, mais pas d’une vie qui y serait née par elle-même.

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