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Exploration du système jovien

L'exploration du système jovien (Jupiter, ses satellites, ses anneaux) à l'aide de sondes spatiales débute en 1973 avec le survol de la planète par Pioneer 10. Malgré la puissance toujours plus importante des télescopes terrestres, les missions spatiales, grâce aux mesures effectuées in situ, constituent une source d'informations irremplaçable sur les caractéristiques du système jovien.

Jupiter photographiée par la caméra de la sonde spatiale Cassini–Huygens.

La planète Jupiter, avec son cortège de satellites, constitue l'archétype des planètes géantes gazeuses présentes dans le Système solaire. Plus grande planète du système solaire, elle est entourée de 79 satellites naturels. Les quatre plus grands, les lunes galiléennes, présentent un intérêt particulier. Par ordre d'éloignement à la planète : Io, caractérisé par une forte activité volcanique, Europe, qui pourrait abriter des formes de vie dans son océan souterrain, Ganymède, plus grande lune du système solaire, et Callisto, qui pourrait également abriter un océan souterrain.

Jupiter, du fait de sa distance de la Terre et du Soleil et de son environnement radiatif, est toutefois une destination spatiale complexe qui nécessite un savoir-faire et des ressources financières que seule l'agence spatiale américaine, la NASA, est parvenue à réunir jusque dans les années 2010. En 2021, une dizaine de missions spatiales ont visité Jupiter et ses satellites, dont près de la moitié avait pour objectif principal de bénéficier de l'assistance gravitationnelle de celle-ci pour atteindre une autre destination. Seules deux d'entre elles, Galileo et, depuis 2016, Juno, ont pu mener des missions prolongées en se plaçant en orbite. Toutefois, deux missions, qui doivent se placer en orbite autour des lunes galiléennes, sont programmées pour la décennie 2020. La mission JUICE, de l'Agence spatiale européenne, dont le lancement est prévu en 2023, est la première mission vers les planètes externes du système solaire qui ne soit pas développée par la NASA. Cette sonde spatiale doit étudier en les survolant à plusieurs reprises trois des lunes glacées de Jupiter, à savoir Callisto, Europe et Ganymède, avant de se placer en orbite en 2032. La NASA développe de son côté la mission Europa Clipper, dont le lancement est programmé pour 2024. Elle repose sur une sonde spatiale de plus de six tonnes emportant plusieurs instruments, dont un radar permettant de sonder l'océan sous la glace. Après un transit de plus de six ans, avec un recours à l'assistance gravitationnelle de Vénus et de la Terre, la sonde spatiale doit se placer en orbite autour de Jupiter. La partie scientifique de la mission est centrée sur l'étude de la lune Europe et comporte 45 survols de celle-ci sur une période de 3,5 ans.

Enjeux scientifiques

L'étude de la planète Jupiter débute avec l'invention de la lunette astronomique, au début du XVIIe siècle. Galilée découvre en 1610, avec la première de ces lunettes, que Jupiter est accompagnée par plusieurs lunes, ce qui remet en question la conception de l'Univers de l'époque, selon laquelle tout ce qui orbitait devait le faire autour de la Terre. Les quatre lunes découvertes, Io, Europe, Ganymède et Callisto, prennent le nom de lunes galiléennes[1]. Les télescopes, de plus en plus puissants, permettent par la suite de découvrir la Grande Tache rouge dans l'atmosphère de Jupiter, une cinquième lune, Amalthée (1892), et, grâce à la spectroscopie, d'identifier les principaux composants présents dans l'atmosphère visible de la planète géante.

Problèmes soulevés par une mission vers Jupiter

L'exploration des planètes externes du système solaire, telles que Jupiter, présente de nombreuses difficultés supplémentaires, par rapport aux planètes plus proches, comme Mars et Vénus, du fait de la distance et d'un milieu plus hostile.

Vitesse de lancement

Pour parvenir à lancer une sonde spatiale vers une planète externe du système solaire comme Jupiter, il faut que la vitesse de départ soit très importante : il faut en effet s'extraire de manière plus importante du puits gravitationnel du système solaire et, compte tenu de la distance (Jupiter est cinq fois plus éloigné du Soleil que la Terre), il faut aller plus vite, pour que le temps de transit entre la Terre et Jupiter ne soit pas trop important. Mais cette vitesse élevée nécessite de freiner de manière plus importante à l'arrivée sur Jupiter, si on souhaite s'insérer en orbite autour de la planète. Tous ces paramètres jouent sur la taille du lanceur qui envoie la sonde spatiale dans l'espace. Pour gérer ces contraintes, les agences spatiales peuvent avoir recours à un lanceur plus important, avec un impact sur le coût, réduire la taille de la sonde spatiale, utiliser l'assistance gravitationnelle d'autres planètes pour gagner en vitesse (mais au prix d'un allongement du temps de transit), ou effectuer un simple survol, qui demande moins d'ergols qu'une insertion en orbite.

Énergie

Pour fonctionner, une sonde spatiale a besoin de disposer en permanence d'Ă©nergie. Les engins spatiaux dĂ©veloppĂ©s rĂ©cemment doivent disposer d'une puissance Ă©lectrique comprise entre 300 et 2 500 watts, pour alimenter les ordinateurs embarquĂ©s, l'Ă©metteur-rĂ©cepteur radio, les moteurs, les instruments scientifiques, les radiateurs ainsi que de nombreux autres Ă©quipements. Il n'existe que deux sources possibles d'Ă©nergie pour un engin spatial interplanĂ©taire : les panneaux solaires et les RTG, qui reposent sur la dĂ©composition d'un Ă©lĂ©ment radioactif. Au niveau de l'orbite de Jupiter, cinq fois plus Ă©loignĂ©e du Soleil que la Terre, une sonde spatiale reçoit 27 (5,2Ă—5,2) fois moins d'Ă©nergie solaire qu'au niveau de la Terre. Aussi, jusqu'au lancement de la sonde spatiale Juno, toutes les sondes ayant visitĂ© Jupiter Ă©taient Ă©quipĂ©es de RTG. Mais cet Ă©quipement est coĂ»teux et l'isotope de plutonium qu'il utilise n'est pratiquement plus produit. Pour Juno, la NASA a choisi d'Ă©quiper la sonde de panneaux solaires d'une superficie de 45 m2 qui, grâce Ă  leur technologie avancĂ©e, parviennent Ă  fournir 428 watts au niveau de Jupiter.

Distance entre la Terre et Jupiter

La distance entre les opérateurs au sol et Jupiter impose à la fois une grande autonomie des programmes tournant sur l'ordinateur embarqué et un système de communication à la fois puissant (taille de l'antenne, puissance en watts de l'émetteur) et précis (antenne grand gain).

Rayonnement ionisant

Jupiter possède un champ magnétique 14 fois plus puissant que celui de la Terre, allant de 4,2 G à l'équateur à 10 à 14 G aux pôles. Le différentiel de vitesse entre le champ magnétique en rotation rapide de Jupiter (un tour en 10 heures environ) et la rotation plus lente du satellite Io autour de Jupiter (un tour en 40 heures) arrache de l’atmosphère de cette lune environ une tonne d'ions de soufre et d'oxygène par seconde et accélère ces particules à grande vitesse, de sorte qu'ils effectuent également un tour de Jupiter en dix heures. Ces ions forment un gigantesque tore autour de Jupiter, à l'origine d'un rayonnement ionisant intense, susceptible de tuer un être humain en quelques jours et qui détériore rapidement une électronique, même si celle-ci est durcie et qu'elle bénéficie d'un blindage. Les missions à destination de Jupiter évitent généralement de traverser le tore, sauf lorsque l'objectif de la mission, comme dans le cas de Juno, l'impose. Dans ce cas, la vie de l'engin spatial est relativement brève.

Historique de l'exploration par des missions spatiales

Depuis 1973, une dizaine de missions spatiales ont visité Jupiter et ses satellites et en 2020 deux missions sont en cours de développement.

Le programme Pioneer (survols)

L'exploration spatiale de Jupiter dĂ©bute avec le survol de la planète par les petites (256 kg au lancement) sondes spatiales Pioneer 10 (1973) et Pioneer 11 (1974) : celles-ci passent Ă  faible distance de Jupiter et de plusieurs de ses lunes en effectuant les premières photos dĂ©taillĂ©es de ces corps cĂ©lestes. Les donnĂ©es collectĂ©es par les instruments permettent de dĂ©couvrir que la ceinture de radiation autour de la planète gĂ©ante est dix fois plus intense que ce qui Ă©tait prĂ©vu[2]. mais les deux sondes y survivent sans dommage. Les trajectoires des engins permettent d'affiner les estimations de masse du système jovien. Les occultations de leurs signaux radios par la planète gĂ©ante conduisirent Ă  de meilleures mesures du diamètre et de l'aplatissement polaire[3] - [4].

Le programme Voyager (survols)

Voyager 2.

Six ans après les sondes spatiales Pioneer, le système jovien est survolé en 1979 par Voyager 1 et Voyager 2[5]. Les nombreux instruments emportés par ces sondes spatiales, beaucoup mieux équipées, permettent d'effectuer une étude approfondie des lunes galiléennes. Ces observations aboutissent à la découverte des anneaux de Jupiter, confirment que la Grande Tache rouge est un anticyclone et que ses caractéristiques évoluent dans le temps. Le point d'orgue de ces missions est l'observation de volcans actifs à la surface du satellite Io, qui sont les premiers découverts sur d'autres corps du système solaire que la Terre. Les sondes spatiales découvrent, dans le sillage de Io, un tore d'atomes ionisés qui jouent un rôle important dans la magnétosphère de Jupiter[3] - [6].

Ulysses (survol)

La sonde spatiale Ulysses traverse à deux reprises le système jovien (en 1992 et en 2004). Ulysses utilise l'assistance gravitationnelle de la planète géante pour quitter le plan de l'écliptique et se placer sur une orbite polaire autour du Soleil, l'objet principal de sa mission. Durant son survol de Jupiter, la sonde spatiale étudie la magnétosphère de la planète. Aucune photographie ne fut prise, la sonde ne possédant aucune caméra[7].

L'orbiteur Galileo

La sonde Galileo en préparation.

La sonde Galileo était jusqu'en 2016 le seul engin spatial à s'être placé en orbite autour de Jupiter et à avoir pu étudier en profondeur la planète et ses lunes. La sonde spatiale atteint Jupiter en décembre 1995 et entame alors une mission d'exploration d'une durée de 8 ans. Malgré une antenne parabolique grand gain défectueuse affectant fortement la quantité de données pouvant être transmise, Galileo parvient à transmettre des informations sur l'ensemble du système jovien. Au début de sa mission scientifique, Galileo lâche une petite sonde atmosphérique qui pénètre dans l'atmosphère de Jupiter et fournit la composition élémentaire des couches supérieures de celle-ci, avant d'être écrasée par la pression. Les données recueillies remettent en cause une partie des théories admises sur le processus de formation des planètes du Système solaire. La sonde spatiale survole à de nombreuses reprises les satellites galiléens ainsi que la lune Amalthée. La présence probable d'océans liquides sous la banquise qui recouvre Europe est déduite des observations effectuées, et le volcanisme d'Io est confirmé. La sonde est également témoin de l'impact et de la destruction de la comète Shoemaker-Levy 9 en 1994, lors de son approche de Jupiter[8].

Cassini-Huygens (survol)

En décembre 2000, la sonde Cassini, en route pour Saturne, survole Jupiter : elle prend des images à haute résolution de la planète et, en coordination avec la sonde Galileo, étudie sa magnétosphère, très étendue, ainsi que ses interactions avec le vent solaire. L'intensité de la ceinture de radiations est mesurée avec plus de précision et se révèle beaucoup plus élevée que prévu. Ces informations seront utilisées pour dimensionner les protections de la sonde spatiale Juno, lancée par la suite[9]. Avant Juno, la sonde New Horizons est la dernière à survoler Jupiter, le [10]. La sonde spatiale observe des éclairs aux pôles, la création de nuages d'ammoniac et étudie la circulation des particules chargées dans la queue magnétique de la planète[11]

New Horizons (survol)

La sonde spatiale New Horizons, en route pour Pluton, survole Jupiter pour une manœuvre d'assistance gravitationnelle. L'engin spatial passe au plus près de la planète géante le 28 février 2007[12]. Des photos du système jovien sont prises à partir du 4 septembre 2006 ; les instruments de la sonde permettent de préciser les caractéristiques orbitales des lunes internes de Jupiter, particulièrement d'Amalthée [13]. Les caméras de New Horizons photographient l'éjection de plasma par les volcans de Io et plus généralement effectuent des prises de vue détaillées des lunes galiléennes[14] - [15].

L'orbiteur Juno (2011)

Vue d'artiste de la sonde Juno.

La NASA lance, en 2011, la sonde Juno, dont l'objectif est d'effectuer une Ă©tude dĂ©taillĂ©e de la structure interne de Jupiter, depuis une orbite polaire en rasant pĂ©riodiquement sa surface[16]. La sonde spatiale est la deuxième mission du programme New Frontiers, qui regroupe des missions d'exploration du Système solaire nĂ©cessitant un budget moyen. Son coĂ»t total est de 1,1 milliard de dollars. La sonde spatiale doit collecter sur place des donnĂ©es sur les couches internes de Jupiter, la composition de son atmosphère et les caractĂ©ristiques de sa magnĂ©tosphère. Ces Ă©lĂ©ments doivent permettre de reconstituer la manière dont Jupiter s'est formĂ©e, et de corriger ou d'affiner le scĂ©nario de formation des planètes du Système solaire, dans lequel Jupiter a, du fait de sa masse importante, jouĂ© un rĂ´le majeur. La sonde spatiale s'insère en juillet 2016 sur une orbite très elliptique, d'une pĂ©riode de 14 jours, qui fait passer la sonde Ă  très basse altitude au-dessus de la planète, de pĂ´le en pĂ´le, en Ă©vitant en grande partie la ceinture de radiations très intenses, susceptibles de l'endommager. La mission doit durer une annĂ©e, au cours de laquelle Juno rĂ©alisera 36 survols de la planète. Juno emporte huit instruments scientifiques, dont deux spectromètres, un radiomètre, un magnĂ©tomètre et un ensemble d'instruments destinĂ©s Ă  l'Ă©tude des pĂ´les de Jupiter. Juno est la première sonde spatiale Ă  destination d'une planète externe qui utilise des panneaux solaires au lieu de gĂ©nĂ©rateurs thermoĂ©lectriques Ă  radioisotope.

L'orbiteur JUICE (2023)

Vue d'artiste de la sonde JUICE survolant Ganymède.

La mission de l'Agence spatiale européenne Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE), dont le lancement est prévu en avril 2023[17], est la première mission vers les planètes externes du système solaire qui n'est pas développée par la NASA. Cette sonde spatiale doit étudier en les survolant à plusieurs reprises trois des lunes glacées de Jupiter, à savoir Callisto, Europe et Ganymède, avant de se placer en orbite en 2032 autour de cette dernière pour une étude plus approfondie qui doit s'achever en 2033. Pour parvenir jusqu'au système jovien, la sonde utilisera à quatre reprises l'assistance gravitationnelle de la Terre et de Vénus.

La sonde a une masse d'environ 5 tonnes et utilise des panneaux solaires pour produire son Ă©nergie. Elle emporte environ 100 kilogrammes d'instrumentation scientifique. Ceux-ci comprennent des spectromètres pour l'Ă©tude de la composition du sol et de l'atmosphère des lunes, une camĂ©ra et un altimètre pour rĂ©aliser une carte topographique de leur surface, un radar pour Ă©tudier les strates superficielles du sous-sol et notamment de la croute de glace et des ocĂ©ans Ă©ventuels, une expĂ©rience de radio permettant de dĂ©duire la structure interne des astres, un magnĂ©tomètre et des instruments de mesures des champs et des particules pour dĂ©terminer les caractĂ©ristiques de l'environnement spatial.

Europa Clipper (2025)

Europa Clipper (vue d'artiste).

À la suite de l'abandon de Jupiter Europa Orbiter (JEO), l'agence spatiale américaine décide d'étudier en 2012 trois types de mission vers la lune Europe — un orbiteur, un engin effectuant des survols et un atterrisseur — en imposant que le coût du projet reste inférieur à 2 milliards US$. Le projet d'atterrisseur est rapidement éliminé, faute d'informations suffisamment précises sur les sites les plus intéressants sur le plan scientifique et sur la topographie des zones d'atterrissage. Dans l'enveloppe budgétaire imposée, l'orbiteur a une durée de vie estimée à 30 jours. La version effectuant des survols doit réaliser 34 passages à proximité de la lune, en accumulant l'équivalent de six jours d'observation. Malgré cette durée d'observation beaucoup plus brève, ce dernier engin peut retourner près de trois fois plus de données, car le débit en transmission est beaucoup plus faible que le volume collecté par les instruments : la sonde spatiale dispose en effet de sept à dix jours entre chaque survol, pour transférer les données. Compte tenu des objectifs poursuivis, la mission effectuant des survols est préférée, car elle permet une bonne mise en œuvre des instruments clés, comme le radar chargé d'observer sous la glace ou le spectromètre infrarouge chargé d'identifier les éléments chimiques présents. Au cours des deux années suivantes, les caractéristiques de la mission sont affinées : onze survols sont ajoutés et des instruments complémentaires sont étudiés. Le projet, dont le coût est désormais évalué à 2,1 milliards de dollars, sans inclure le lanceur lourd Atlas V, est rebaptisé Europa Clipper (également Europa Multiple-Flyby Mission).

La mission Europa Clipper, dont le lancement est programmé pour 2024, repose sur une sonde spatiale de plus de six tonnes emportant plusieurs instruments, dont un radar permettant de sonder l'océan sous la glace. Après un transit de plus de six ans, avec un recours à l'assistance gravitationnelle de Vénus et de la Terre, la sonde spatiale doit se placer en orbite autour de Jupiter. La partie scientifique de la mission est centrée sur l'étude de la lune Europe et comporte 45 survols de celle-ci, sur une période de 3,5 ans.

Missions étudiées et abandonnées

La lune Europe de Jupiter constitue un objectif scientifique de premier plan, depuis que les données fournies par la sonde Galileo, à la fin des années 1990, ont permis de déterminer qu'il existait probablement un océan d'eau liquide sous sa surface glacée, qui pourrait abriter des formes de vie. Cette hypothèse est confirmée par une étude sur les altérations du champ magnétique de Jupiter[18]. La présence d'un océan souterrain est également supposée sur les lunes Ganymède et Callisto. Mais la mission d'exploration, qui doit se dérouler dans une région de l'espace fortement irradiée, est complexe et coûteuse. Plusieurs projets élaborés au cours des années 2000, échouent faute de disposer de moyens financiers suffisants.

Europa Orbiter

En 1997 la NASA, très satisfaite des résultats des missions interplanétaires à faible coût du programme Discovery et de la première mission Mars Surveyor, décide de transposer ce concept à des objectifs prioritaires beaucoup plus complexes. L'étude de trois missions est confiée au Jet Propulsion Laboratory dans le cadre d'un projet surnommé Fire and Ice (Feu et glace). Parmi celles-ci figurent Europa Orbiter qui doit étudier la lune Europa avec un nombre d'instruments réduit pour limiter les coûts. L'enveloppe budgétaire prévue est de 190 millions de dollars américains mais les coûts s'envolent au fur et à mesure de l'avancement de l'étude pour atteindre 1,4 milliard de dollars. Le projet est alors abandonné[19].

Jupiter Icy Moons Orbiter

L'administrateur suivant de la NASA a une dĂ©marche complètement opposĂ©e. Il fait Ă©tudier, au dĂ©but des annĂ©es 2000, la mission Jupiter Icy Moons Orbiter (JIMO), dont l'objectif est l'exploration des satellites glacĂ©s de Jupiter, avec comme cible principale la lune Europe. La sonde spatiale de 36 tonnes doit disposer d'un rĂ©acteur nuclĂ©aire qui permet d'emporter plusieurs centaines de kilogrammes d'instrumentation scientifique[20]. Ce projet au coĂ»t dĂ©mesurĂ© (16 milliards US$ alors que l'allocation budgĂ©taire annuelle pour le dĂ©veloppement des missions interplanĂ©taires est infĂ©rieure Ă  1 milliard US$) est abandonnĂ© en 2005, lorsque la prioritĂ© est donnĂ©e au programme spatial habitĂ©, avec le projet de retour de l'homme sur la Lune (Programme Constellation)[21].

Schéma du vaisseau JIMO : longueur 59 mètres pour une masse en orbite basse terrestre de 36 tonnes.

Tentative de collaboration entre la NASA et l'Agence spatiale européenne

Les deux missions EJSM : JEO de la NASA et JGO de l'Agence spatiale européenne (vue d'artiste).

Début 2008, la NASA et l'Agence spatiale européenne étudient conjointement une mission baptisée Outer Planet Flagship Mission, destinée à explorer les satellites glacés des planètes extérieures. Deux projets sont évalués : Europa Jupiter System Mission (EJSM), centrée sur l'étude de la lune Europe de Jupiter, et Titan Saturn System Mission (TSSM), à destination du système saturnien et en particulier de Titan. En février 2009, les deux agences annoncent qu'elles ont décidé de développer en priorité EJSM : le lancement doit intervenir en 2020 avec une arrivée en 2026. Le projet sélectionné comporte deux missions lourdes (sondes spatiales de 4–5 tonnes emportant chacune onze instruments scientifiques) dotées d'objectifs complémentaires :

  • Jupiter Europa Orbiter (JEO), dĂ©veloppĂ© par la NASA, qui doit principalement porter sur l'Ă©tude des lunes de Jupiter Europe et Io. Contrairement au projet prĂ©cĂ©dent, cette mission repose sur des technologies maitrisĂ©es. JEO doit effectuer une Ă©tude approfondie du système jovien, avant de se placer en orbite autour d'Europe pour une durĂ©e de neuf mois. Son coĂ»t est Ă©valuĂ© Ă  4,7 milliards US$ ;
  • Jupiter Ganymede Orbiter (JGO), dĂ©veloppĂ© par l'Agence spatiale europĂ©enne, dont l'objectif est d'Ă©tudier Ganymede et Callisto. Il est prĂ©vu que la sonde spatiale effectue plusieurs survols au-dessus de Callisto, avant de se placer en orbite autour de Ganymède pour une Ă©tude plus approfondie. La mission principale s'achève en 2029. L'objectif scientifique de la mission est de dĂ©terminer dans quelle mesure les lunes de Jupiter, en particulier Ganymède, sont susceptibles d'accueillir la vie. Son coĂ»t est Ă©valuĂ© Ă  710 millions d'euros[22].

Début 2011, à la suite de réductions budgétaires, la NASA annonce l'annulation de sa participation. L'Agence spatiale européenne décide de poursuivre seule la mission vers les satellites de Jupiter, sur la base d'un cahier des charges remanié[23]. En mai 2012, l'ESA annonce qu'elle a sélectionné le projet Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE), évolution du projet JGO, pour un lancement vers 2020, dans le cadre du programme scientifique Cosmic Vision. La NASA quant à elle fait renaitre son projet en 2015 qui prend le nom d'Europa Clipper.

L'Agence d'exploration aérospatiale japonaise (JAXA) et l'Agence spatiale fédérale russe (FKA) souhaitaient également participer à EJSM avec deux projets à un stade moins avancé, qui seront tous deux annulés à la suite du retrait de la NASA :

Europa Lander

Europe Lander (vue d'artiste).

Lorsque la NASA décide en 2015 de développer la mission Europa Clipper qui doit étudier le satellite Europeaprès s'être placé en orbite autour de celui-ci, le Sénat américain demande à la NASA d'inclure dans son projet un engin chargé de se poser à la surface d'Europe pour analyser le sol et tenter de découvrir des traces de vie. Après évaluation, il s'avère que cet atterrisseur doit constituer une mission distincte d'Europa Clipper et une étude débute sur ce nouveau projet de mission baptisé Europa Lander. Mais atteindre la surface d'Europe nécessite un ensemble de manœuvres coûteuses en ergols ce qui impose de placer une masse de 16 tonnes sur une trajectoire interplanétaire. L'environnement radiatif élevé et le faible ensoleillement viennent accroître la difficulté de la mission. Le scénario proposé en septembre 2018 prévoit une mission au sol d'une durée de 20 jours qui emporte environ 32,5 kilogrammes d'instruments scientifiques dont un mini laboratoire chargé d'isoler des traces de vie dans des échantillons prélevés dans le sol à une profondeur de 10 centimètres. La décision de développer cette mission, caractérisée par des risques importants et un coût évalué à 3 milliards de dollars américains, reste à prendre en 2021 et aucun budget ne lui est plus affecté à cette date.

  • Europa Lander
  • Les configurations successives en vol d'Europa Lander
    Les configurations successives en vol d'Europa Lander
  • DĂ©roulement de l'atterrissage sur Europe.
    DĂ©roulement de l'atterrissage sur Europe.

Io Volcano Observer

Io photographiée par Galileo.

Io Volcano Observer (IVO) est un projet d'étude du satellite Io de Jupiter, proposé par l'Université de l'Arizona. IVO a été proposé à la NASA en 2009 et 2010, dans le cadre du programme Discovery qui finance des missions à coût modéré, mais il n'a pas été retenu. Le projet est en 2016 en cours d'évaluation pour la sélection de la 13e mission de ce programme avec une date de lancement planifiée en 2021. Dans le cadre de la mission, la sonde spatiale doit effectuer 7 survols de Io. L'objectif scientifique de la mission est l'étude du volcanisme de Io. Il s'agit d'étudier l'impact de la lune sur le système de Jupiter, en mesurant les flux de chaleur globaux, le champ magnétique induit, la température de la lave, et en déterminant la composition de son atmosphère, des panaches volcaniques et des laves[24] - [25] - [26].

Synthèse des projets à l'étude ou abandonnés

Projets de mission Ă  destination de Jupiter et de ses lunes
Projet Agence spatiale Date initialisation projet Type mission Objectif Statut en 2021 Date lancement prévue Remarques Référence
Europa LanderDrapeau des États-Unis NASA2015AtterrisseurÉtude du satellite EuropeAucun budet alloué en 2021Décennie 2020
Jupiter Ganymede OrbiterDrapeau de l’Union européenne ESA2008OrbiteurÉtude du satellite EuropeProjet abandonné en 20112020Participation européenne au programme EJSM
Refondu ==> JUICE
Jupiter Europa OrbiterDrapeau des États-Unis NASA2008OrbiteurÉtude du satellite EuropeProjet abandonné en 20112020Participation américaine au programme EJSM
Refondu ==> Europa Clipper
Jupiter Magnetospheric OrbiterDrapeau du Japon JAXA2008OrbiteurÉtude da la magnétosphère de JupiterProjet abandonné en 20112020Participation japonaise au programme EJSM
Io Volcano ObserverDrapeau des États-Unis NASA2008OrbiteurÉtude du satellite IoProposition pour programme Discovery non retenue en 2008, 2009, 2015, 2021
Jupiter Icy Moons OrbiterDrapeau des États-Unis NASA2000OrbiteurÉtude du satellite EuropeProjet abandonné en 2005Sonde spatiale de 36 t.
utilisation de la propulsion nucléaire électrique
Europa OrbiterDrapeau des États-Unis NASA1997OrbiteurÉtude du satellite EuropeProjet abandonné en 2002Mission à bas cout
Pioneer HDrapeau des États-Unis NASA1971Survol de Jupiter, sortie du plan de l'écliptiqueÉtude du satellite EuropeProjet abandonné en 19731974Troisième mission du programme Pioneer

Références

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  2. (en) « Galileo Legacy site > Explorations > Pioneers », NASA (consulté le ).
  3. (en) Eric Burgess, By Jupiter : Odysseys to a Giant, New York, Columbia University Press, , 155 p. (ISBN 978-0-231-05176-7, LCCN 82004139).
  4. Lawrence Lasher, « Pioneer Project Home Page », NASA Space Projects Division, (consulté le ).
  5. (en) « Galileo Legacy site > Explorations > Pioneers », NASA (consulté le ).
  6. « Jupiter », NASA Jet Propulsion Laboratory, (consulté le ).
  7. Chan, K.; Paredes, E. S.; Ryne, M. S., « Ulysses Attitude and Orbit Operations: 13+ Years of International Cooperation » [PDF], American Institute of Aeronautics and Astronautics, (consulté le ).
  8. (en) Shannon McConnell, « Galileo: Journey to Jupiter », NASA Jet Propulsion Laboratory, (consulté le ).
  9. (en) C. J. Hansen, S. J. Bolton, D. L. Matson, L. J. Spilker et J.-P. Lebreton, « The Cassini-Huygens flyby of Jupiter », Icarus, vol. 172, no 1,‎ , p. 1-8 (DOI 10.1016/j.icarus.2004.06.018). « Bibliographic Code: 2004Icar..172....1H », sur ADS.
  10. (en) Amir Alexander, « New Horizons Mission Update: At Closest Approach, a Fresh View of Jupiter », Planetary society (consulté le ).
  11. (en) « Pluto-Bound New Horizons Sees Changes in Jupiter System », NASA/JPL, .
  12. « "Mission Update: At Closest Approach, a Fresh View of Jupiter" » (consulté le ).
  13. « "Pluto-Bound New Horizons Provides New Look at Jupiter System" » (consulté le ).
  14. « New Horizons targets Jupiter kick », BBC News Online, (consulté le ).
  15. Amir Alexander, « New Horizons Snaps First Picture of Jupiter », The Planetary Society, (consulté le ).
  16. « New Frontiers - Missions - Juno »(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?), NASA (consulté le ).
  17. Par Marc Zaffagni avec CNET.com et Mercredi 20 Juillet 2022 À 12:30, « Tout savoir sur Juice, la mission qui veut percer les mystères de Jupiter et de ses lunes », sur CNET France (consulté le )
  18. Hand, Kevin Verfasser., Alien Oceans : The Search for Life in the Depths of Space (ISBN 978-0-691-18964-2 et 0-691-18964-1, OCLC 1151455180, lire en ligne)
  19. Robotic Exploration of the Solar System Part 3 Wows and Woes 1997-2003, p. 256.
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  21. (en) Brian Berger, « NASA 2006 Budget Presented: Hubble, Nuclear Initiative Suffer », Space.com, (consulté le ).
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  25. James Green, « Planetary Science Update and Lunar Science Plans » [PDF], Goddard Space Flight Center, NASA, (consulté le ).
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Bibliographie

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  • (en) Michael Meltzer (NASA), Mission to Jupiter : a History of the Galileo Project, (lire en ligne) — Histoire du programme Galileo : dĂ©veloppement du projet, dĂ©roulement de la mission, rĂ©sultats scientifiques
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  • (en) Paolo Ulivi et David M Harland, Robotic Exploration of the Solar System Part 1 The Golden Age 1957-1982, Chichester, Springer Praxis, , 534 p. (ISBN 978-0-387-49326-8)
  • (en) Paolo Ulivi et David M Harland, Robotic Exploration of the Solar System Part 2 Hiatus and Renewal 1983-1996, Chichester, Springer Praxis, , 535 p. (ISBN 978-0-387-78904-0)
  • (en) Paolo Ulivi et David M Harland, Robotic Exploration of the Solar System Part 3 Wows and Woes 1997-2003, Springer Praxis, , 529 p. (ISBN 978-0-387-09627-8, lire en ligne)
  • (en) Paolo Ulivi et David M. Harland, Robotic exploration of the solar system : Part 4 : the Modern Era 2004-2013, Springer Praxis, , 567 p. (ISBN 978-1-4614-4811-2)

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