Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) / Submillimetre Wave Instrument (SWI)

Dans le cadre de la réforme des SNO en astrophysique, ce SNO fait désormais partie du SNO « Imagerie Hyperspectrale Multi-Échelle ».

Objectifs :

Le Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) est la 1ère mission de classe L de l’ESA. Cette mission a décollé en Avril 2023 et embarqué 10 instruments scientifiques. Après 9 années de transfert interplanétaire, JUICE explorera Jupiter et son système pendant 4 ans. Les 3 premières années seront consacrées à l’étude de l’atmosphère et de la magnétosphère de Jupiter. Cette phase orbitale sera ponctuée par une trentaine de survols des satellites Galiléens (sauf Io), dont deux survols d’Europe. Lors de la dernière année, JUICE sera placée en orbite autour de Ganymède pour se consacrer pleinement à l’observation de la surface et de l’atmosphère de cette lune. La mission s’achèvera fin 2035.

Données mesurées :

Le Submillimetre Wave Instrument (PI P. Hartogh et L. Rezac, MPS) est un des instruments sélectionnés sur la plateforme de la mission JUICE. Il permettra d’étudier le système de Jupiter entre 2031 et 2035. SWI est un observatoire submillimétrique miniaturisé, avec un miroir de 29 cm de diamètre et une capacité de pointage dans deux directions. Il permet d’observer simultanément dans deux bandes spectrales, entre 530 et 638 GHz et entre 1066 et 1286 GHz, avec des spectromètres dont le pouvoir de résolution peut atteindre 10^7 ou des détecteurs de continuum. SWI permettra d’observer les raies rotationnelles des molécules qui composent les atmosphères de Jupiter et de ses lunes pour déterminer leur distribution spatiale et mesurer les vents atmosphériques à partir des décalages Doppler induits par les vents sur les raies moléculaires en utilisant des techniques d’inversion spectrale. SWI sera également sensible à l’émission thermique des surfaces glacées des satellites de Jupiter pour déterminer leurs propriétés thermophysiques.

Juice © ESA, CC BY-SA IGO 3.0

Implication de l’OASU :

La tâche de service JUICE-SWI à l’OASU a démarré en 2013 suite à la sélection de l’instrument SWI sur la charge utile de la mission JUICE. Cette tâche de service labellisée ANO-2 comprend deux parties :

      • Fourniture de sous-systèmes pour l’instrument (UMR LERMA (Observatoire de Paris-PSL))
      • Préparation des étapes nécessaires à l’acquisition, l’analyse et la mise à disposition des observations pour la communauté (LIRA, LAB) : caractérisation et calibration de l’instrument, définition des stratégies d’observation, uplink/downlink/archivage.

La contribution de l’OASU s’inscrit dans la seconde partie et nous nous sommes positionnés sur les points suivants : support à la calibration au sol et en vol, définition des modes d’observation de l’instrument, uplink. Nous développons également en ce sens un logiciel de planification des observations.

Notre stratégie globale de soutien aux activités d’uplink suit la logique suivante :

      • Simuler les observations à effectuer
      • Définir et décider lequel, des modes d’observation définis, est le plus adapté pour effectuer les observations simulées.
      • Planifier des observations de la manière la plus optimale avec le logiciel de planification (en fonction de la trajectoire et de l’attitude du vaisseau par rapport aux cibles). Le résultat final consistera en l’envoi régulier de fichiers d’uplink qui seront implémentés par le Mission Operation Center de l’ESA pendant la mission pour les opérations de l’instrument.

Nous soutenons également l’institut PI pour définir et exploiter les campagnes de commissioning de l’instrument et de vérification de la santé de l’instrument. La campagne de commissioning a eu lieu pendant les 3 mois qui ont suivi le lancement. Les campagnes de vérification ont lieu en moyenne deux fois par an.

Enfin, chaque survol de la Terre (08/2024, 09/2026, 01/2029) est utilisé pour valider nos séquences observationnelles.

 

Collaborations :

JUICE/SWI est un projet international, géré par un consortium piloté par l’institut Max Planck pour la recherche dans le Système Solaire (MPS) de Göttingen (Allemagne) et dont les principaux partenaires sont la France (Obs. Paris, OASU), la Suisse (IAP Berne), la Suède (Chalmers Univ.) et la Pologne (CBK).

 

Coordination :

Nationale :

– Emmanuel Lellouch (UMR LIRA)

Locale :

– Thibault Cavalié (UMR LAB)

 

Partenaire institutionnel :

– Le CNES

Actualités et production scientifique :

– Earth Gravity Assist #2 le 28 septembre 2026

– Publications liées au survol Terre-Lune de 2024 dans Annales Geophysicae :

Accéder au site web de JUICE