JUICE, mission

Un vaisseau spatial résistant à l’environnement hostile de Jupiter

Juice est un vaisseau spatial imposant avec sa masse de 6 000 kilogrammes (dont 3 650 kg de carburant et 280 kg d’instruments). Installé dans la coiffe de la fusée avant son lancement, il avait pour dimensions 4,09 × 2,86 × 4,35 mètres. Après son déploiement dans l’espace, celles-ci ont été portées à 16,8 × 27,1 × 13,7 mètres. La complexité technique de cette sonde spatiale est justifiée par le programme ambitieux des observations scientifiques, mais également par les cinq défis que pose l’exploration du système de Jupiter :

– La distance entre la Terre et Jupiter qui limite la télémétrie et donc les communications avec la Terre. Une antenne de 2,4 mètres a été implémentée pour augmenter autant que possible les communications avec Juice et, ainsi, le débit de données scientifiques. Par ailleurs, un ordinateur à bord a été spécialement conçu afin de gérer de manière autonome certaines opérations, sans qu’il soit nécessaire d’attendre une commande émise depuis le centre de contrôle sur Terre et qui mettrait plus d’une heure et demie pour parvenir jusqu’à la sonde.

– Les températures extrêmes que va rencontrer le satellite lors de son voyage dans le système solaire. Afin d’atteindre sa cible, Juice profite de l’assistance gravitationnelle des planètes internes du système solaire. Dans ce cadre, un survol de Vénus en août 2025 la conduira à supporter des températures de +250 °C. Une fois parvenue à destination, au sein du système jovien, elle devra cette fois-ci survivre à des températures de –230 °C. Des adaptations techniques spécifiques ont été mises en place afin que Juice puisse fonctionnerquelle que soit la température rencontrée lors de sa mission.

– L’éloignement de Jupiter au Soleil, qui réduit l’énergie solaire disponible par 25 par rapport à celle reçue au niveau de la Terre. Pour pallier cette difficulté, l’alimentation en énergie électrique du satellite s’effectue grâce à des panneaux solaires d’une surface totale de 85 mètres carrés et comportant 23 560 cellules solaires – les plus grands jamais construits pour une sonde spatiale. Ils fournissent une puissance de 850 watts qui permet d’actionner le satellite et ses instruments. De plus, des batteries ont été ajoutées pour permettre à Juice de fonctionnerlors des éclipses solaires par Jupiter, qui peuvent durer jusqu’à quatre heures.

– Survivre à l’environnement radiatif très intense de Jupiter, généré par des particules qui sont piégées par la magnétosphère. Ces particules présentent un danger important pour Juice et ses instruments, et notamment pour les matériels électroniques les plus sensibles, qui ont dû être abrités dans deux caissons fixés le long du cylindre central, « colonne vertébrale » du satellite. Les parois de ces caissons sont constituées d'un blindage d'aluminium d'environ 10 millimètres d’épaisseur (qui représente une masse totale de 80 kg).

– La durée de la mission de douze ans, qui a imposé des contraintes importantes sur le choix des composants. Leur durée de vie a dû être testée au sol lors de la phase de développement du satellite en simulant leur vieillissement, afin de vérifier qu’ils pouvaient fonctionner au moins pendant toute la durée de la mission sans dégradation importante des performances.