Pour les scientifiques et les groupies de Jupiter (comme moi), la véritable finale du 4 juillet s'est déroulée un peu après le feu d'artifice officiel. Lundi à 20h53, HNT, une salle remplie de scientifiques de la NASA au Jet Propulsion Lab de Pasadena, en Californie, a été acclamée par les applaudissements après que le vaisseau spatial Juno de la NASA soit entré avec succès en orbite autour de Jupiter. L'entrée triomphale a été longue à venir: nous attendons depuis près de cinq ans la prochaine occasion de nous rapprocher de la plus grande planète de notre système solaire.
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Juno est le neuvième vaisseau spatial à voir Jupiter de près, mais le deuxième à se mettre en orbite autour de lui. Le premier était Galileo, qui a orbité autour de Jupiter de 1995 à 2003. Depuis lors, nous avons fait d’excellentes observations grâce à Cassini et à New Horizons - deux avions survolés par Jupiter -, mais Juno promet de donner le coup d’œil le plus intime au monde lointain. système off-jovien pour le moment.
Les principaux objectifs scientifiques de Juno sont d'étudier l'atmosphère et la magnétosphère de Jupiter et de sonder son intérieur insaisissable afin de mieux comprendre la formation initiale du géant gazier. Une des questions les plus importantes auxquelles il espère répondre: Jupiter a-t-il un noyau, et si oui, de quoi est-il fait? Ce n'est pas un hasard si la sonde porte le nom de l'épouse du dieu romain Jupiter (connus respectivement par les Grecs comme Héra et Zeus). Juno la déesse pouvait voir à travers les nuages que Jupiter se drapait autour de lui pour l'empêcher de découvrir sa méchanceté. Le Juno de la NASA, quant à lui, est équipé d'instruments conçus pour pénétrer dans les épaisses couches nuageuses de Jupiter et révéler le monde qui se cache en dessous.
Lancé en août 2011, le satellite Juno a parcouru 1 740 millions de milles entre Terre et Jupiter, faisant une boucle autour du soleil une fois et demie en route et obtenant une dernière assistance gravitationnelle de la Terre en octobre 2013. Aujourd'hui, près de cinq ans plus tard, il a officiellement atteint sa destination finale. Au moment de son arrivée, Juno volait à plus de 150 000 km / h dans le système solaire, ce qui en faisait l'un des objets fabriqués par l'homme les plus rapides jamais créés.
Ralentir suffisamment un vaisseau spatial pour laisser tomber une orbite précise autour de Jupiter n’est pas une mince tâche. L'insertion orbitale de Jupiter (JOI) a obligé Juno à exécuter une série de manoeuvres autonomes presque parfaites sur une période de trois heures. D'abord, le vaisseau spatial a pivoté en position. Il a ensuite lancé son moteur principal pendant 35 minutes, réduisant sa vitesse de plus de 1 200 milles à l'heure et permettant à Jupiter de le capturer sur une orbite de 53, 5 jours.
Selon l’investigateur principal Scott Bolton, Juno a dû se détourner du soleil et de l’énergie solaire qu’elle fournit pendant toute la durée de JOI, ce qui a rendu les choses plus compliquées et plus éprouvantes pour les nerfs. Pire, se détourner du Soleil signifiait également se tourner vers Jupiter, et plus particulièrement l'anneau de Jupiter - une source dangereuse de particules de poussière qui aurait pu arrêter le moteur de Juno s'il avait été touché directement.
En plus de tout cela, Juno fonctionnait sur batterie pendant la majeure partie du processus - bien au-delà d'une heure et demie - pendant que tout le monde en charge de la mission retenait son souffle, attendant chaque bip de la part du vaisseau spatial qui signifiait que tout allait bien. De 18h13 à 21h16, Juno a transféré toutes les émissions de son antenne à gain élevé à ses antennes à gain moyen et à gain faible, ce qui signifie qu’elle a cessé d’envoyer des données détaillées au lieu de communiquer uniquement en tonalités.
Certaines tonalités étaient à intervalles réguliers pour indiquer «l'état nominal», tandis que d'autres étaient à des fréquences et des durées spécifiques pour signaler le début ou la fin d'événements programmés. Chaque ton a pris environ 48 minutes pour parcourir les 540 millions de miles entre Juno et la Terre pendant cette période critique. «Lorsque nous aurons le ton (à la fin des 35 minutes de JOI), ce sera de la musique à mes oreilles car cela signifie que nous sommes exactement où nous voulons être», a déclaré Rick Nybakken, chef de projet chez Juno chez JPL, au conférence de presse lundi matin.
Dans la salle de presse, scientifiques et journalistes surveillaient le réseau Deep Space de la NASA, qui visualisait les transmissions de Juno à l'antenne Goldstone de la NASA située dans le désert de Mojave, nous assurant que tout se déroulait comme prévu. Lors de la conférence de presse sur l'insertion post-orbitale, Nybakken a de nouveau parlé de ces sonorités: «Ce soir, Juno nous a chanté d'une voix à l'autre et c'était une chanson de perfection.»
Maintenant que Juno a effectué ses manœuvres d’insertion, il complétera deux orbites de 53, 5 jours, puis passera sur une orbite de 14 jours. Il restera jusqu’à la fin de sa mission, en février 2018. Pendant les deux orbites plus longues, il testera toutes les les instruments à bord de Juno avant de passer en mode scientifique officiel pour le reste de la mission.
Après avoir zoomé directement sur le géant planétaire, Juno a maintenant basculé autour de Jupiter sur une orbite polaire et s’éloigne de celle-ci. Dans environ 50 jours, il commencera une autre approche rapprochée, celle où les premières images détaillées devraient commencer à être intégrées. «Notre phase de collecte scientifique officielle commence en octobre, mais nous avons trouvé un moyen de collecter des données beaucoup plus tôt que prévu. ça, dit Bolton. «Ce qui, lorsque vous parlez du plus grand corps planétaire du système solaire, est une très bonne chose. Il y a beaucoup à voir et à faire ici.
Juno est une mission passionnante de premières. Il s’agit du plus lointain engin spatial à énergie solaire envoyé de la Terre et le premier à fonctionner dans le système solaire externe (les autres sont tous à propulsion nucléaire). À la distance de Jupiter du soleil, les panneaux solaires de Juno ne reçoivent que 1/25 de la lumière du soleil qu'ils recevraient en orbite terrestre. Pour compenser cela, chacun des trois panneaux solaires de la sonde a une superficie de 24 pieds carrés, ce qui confère à Juno une «envergure» de plus de 65 pieds et une empreinte au sol de la taille d’un terrain de basketball.
Juno est également la première mission conçue pour survivre et fonctionner au cœur des ceintures de radiations de Jupiter, mieux décrites comme les ceintures de Van Allen de la Terre sous stéroïdes. Au cours de chaque orbite, Juno passera non pas une mais deux fois à travers les zones de rayonnement les plus fortes, traversant la magnétosphère pour obtenir les données dont elle a besoin. Pour permettre au vaisseau spatial et à ses instruments sensibles de survivre dans cet environnement hostile, Juno est la première mission à loger ses instruments dans une chambre forte à rayonnement de titane. Sans ce blindage essentiel, Juno recevrait «l'équivalent en rayonnement de 100 millions de rayons X dentaires chaque année», selon Heidi Becker, responsable des enquêtes sur la surveillance du rayonnement chez Juno.
Même avec la voûte en titane, «les électrons de la plus haute énergie vont pénétrer dans la (barrière), créant ainsi une pulvérisation de photons et de particules secondaires», a expliqué Becker. «Le bombardement constant rompra les liens atomiques dans l'électronique de Juno» - par conséquent, la durée de vie de la mission de Juno est finalement limitée. Mais pour l'instant, les scientifiques profitent de l'aube de la résidence de Junon autour de Jupiter, alors que nous franchissons une nouvelle étape dans la voie empruntée par Galileo Galilei il y a plus de 400 ans.
