Mission JUICE/Laplace (ESA)

La mission JUICE/Laplace (JUpiter ICy moon Explorer) vers le système de Jupiter est la première mission de classe L du programme Cosmic Vision de l’Agence Spatiale Européenne, sélectionnée en Mai 2012. La sonde sera lancée en 2022, pour une arrivée à Jupiter 8 ans plus tard, en 2030. Cette sonde naviguera dans le système de Jupiter avant de s’insérer en orbite autour de Ganymède. Cette phase orbitale va permettre l’étude approfondie de l’atmosphère de Jupiter, de sa magnétosphère et de ses autres satellites.

Participation du LESIA à la charge utile de JUICE

Le LESIA est impliqué sur trois expériences de la charge utile de la mission JUICE sélectionnée par l’ESA :

• MAJIS (Moons and Jupiter Imaging Spectrometer), spectromètre infrarouge :
  • participation au consortium.
• RPWI (Radio and Plasma Waves Investigation), instrument radio et onde plasma :
  • coordination de la contribution française (LPP, LPC2E, LATMOS et IRAP),
  • responsabilité scientifique du récepteur radio (JENRAGE, Jovian ENvironment Radio Astronomy and Ganymede Exploration),
  • co-responsabilité de l’archivage et de la distribution des données RPWI avec le CDPP (Centre de Données de la Physique des Plasma), à Toulouse (IRAP et CNES),
  • soutien scientifique pour les observations radio sol, pour la modélisation des émissions radio et de leur propagation, ainsi que pour l’analyse multi-longueur d’onde,
  • préparation, étalonnage et analyse scientifique.
• SWI (Sub-millimetre Wave Instrument), spectromètre à micro-onde hétérodyne passif :
  • préparation et analyse scientifique,
  • collaboration avec le LERMA pour la fourniture des synthétiseurs de fréquence et de l’oscillateur ultrastable.

Participation du LESIA aux études préparatoires

Grâce à sa longue expérience dans l’étude des atmosphères et des magnétosphères des planètes géantes, les équipes du LESIA ont été impliquées dans les études préliminaires organisées par l’ESA, dès l’étape de définition des charges utiles. Les instruments qui seront développés pour la mission EJSM devront répondre à un cahier des charges très strict en terme de résistance aux radiations et de protection planétaire.

Le LESIA a été impliqué dans les études préliminaires liées aux instruments suivants :

• SWI (Spectromètre à micro-onde hétérodyne passif) : étude d’un synthétiseur de fréquence et du mécanisme d’antenne (collaboration avec le LERMA) ;
• VIRHIS (Spectromètre imageur hyperspectral visible et proche IR) : participation au développement chaîne de détection mené par l’IAS ;
• HIRIMS (Spectromètre haute résolution proche IR) : étude d’un instrument de spectro-imagerie infrarouge de nouvelle génération ;
• JENRAGE (Jovian ENvironment Radio Astronomy and Ganymede Exploration) : un récepteur radio miniaturisé adapté à la gamme des émissions radio naturelles de Jupiter, dans le cadre de l’étude de l’éxpérience RPWI menée par l’IRFU (Suède).

Enfin, l’équipe plasma du LESIA a réalisé une étude sur les senseurs électro-magnétiques pour la mission EJSM/JGO, afin de définir un ensemble de capteur et de récepteurs optimal en terme de retour scientifique, ainsi que de masse, de consommation ou d’encombrement.

Historique de la mission

La mission JUICE/Laplace reprend la partie ESA du projet EJSM/Laplace (Europa Jupiter System Mission), qui était conjointement étudié par la NASA et l’ESA jusqu’en avril 2010. Ce projet comprenait deux sondes :

• Jupiter Europa Orbiter (JEO, menée par la NASA), destinée à étudier le satellite Europe ;
• Jupiter Ganymede Orbiter (JGO, anciennement LAPLACE, menée par l’ESA), dédiée à l’étude de Ganymède.

Lors de son Planetary Decadal Survey (avril 2011), la NASA a abandonné l’étude de JEO en raison de son coût trop élevé. La NASA continue cependant d’étudier la possibilité d’explorer Europa, mais avec une mission réduite et sans collaboration directe avec l’ESA.

Un second orbiteur (JMO, Jupiter Magnetospheric Orbiter) est à l’étude par la JAXA pour compléter le duo ESA/NASA : celui-ci se concentrerait sur la magnétosphère jovienne.

Le 2 mai 2012, l’ESA a sélectionné la mission JUICE comme première mission de classe L du programme Cosmic Vision.

Le 21 février 2013, l’ESA a sélectionné la charge utile scientifique de JUICE, dans laquelle le LESIA est impliqué dans 3 expériences.

Le 19 Novembre 2014, l’ESA a donné son feu vert pour le démarrage de la phase de réalisation de la mission JUICE.

Le 16 Mars 2017, l’ESA lance la fabrication de la plateforme satellite de la mission JUICE.