Une image de la région tempérée « nord nord » de Jupiter prise par la sonde Juno en octobre 2018. La sonde se trouvait à environ 7000 kilomètres du sommet des nuages. On aperçoit en particulier un ovale blanc anticyclonique.  Crédit : NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstädt/Seán Doran

La planète Jupiter a été étudiée par de nombreuses sondes. D’abord, dans les années 1970, lorsqu’elle fut survolée par les sondes Pioneer 10 et 11, puis Voyager 1 et 2. Ce fut ensuite le tour de la sonde Cassini qui orbita Jupiter et étudia la planète et ses satellites entre 1995 et 2003. D’autres sondes avec des destinations plus lointaines profitèrent également d’un passage rapproché de la géante pour l’observer : Ulysses en 1992, Cassini en 2000 et New Horizons en 2007. Mais nos connaissances sont en train de faire un nouveau bond en avant avec la mission Juno.

La sonde Juno

La sonde Juno a été lancée le 5 août 2011 par une fusée Atlas V depuis Cap Canaveral en Floride et est arrivée à Jupiter le 5 juillet 2016 après un voyage de cinq ans. La sonde a suivi une belle trajectoire qui l’a emmenée au-delà de l’orbite de Mars en 2012, l’a ramenée vers la Terre pour une manœuvre d’assistance gravitationnelle en octobre 2013, et l’a ensuite accélérée vers Jupiter pour de bon. Avec cette trajectoire complexe, la sonde aura parcouru au total 19 unités astronomiques, soit 19 fois la distance Terre-Soleil.

A son arrivée, Juno s’est positionnée sur une orbite polaire autour de la planète gazeuse, qui lui fait effectuer des révolutions d’une période de 53 jours. Une correction de trajectoire était initialement prévue pour obtenir une orbite plus courte et plus basse, mais fut annulée à la suite d’un incident technique, ce qui ne devrait pas affecter les résultats scientifiques à condition que la mission soit prolongée.

A la fin de sa période opérationnelle, prévue pour 2022, la sonde devrait plonger dans l’atmosphère de Jupiter pour y disparaître. Une telle conclusion est nécessaire pour éviter une possible contamination des satellites de la planète, en particulier Europe, l’un des rares environnements du système solaire où les conditions nécessaires à l’apparition de la vie pourraient être réunies.

Grande tache rouge de Jupiter par Juno
La grande tache rouge de Jupiter observée par la sonde Juno le 10 juillet 2017. Crédit : NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Björn Jónsson

La mission scientifique de Juno

La mission de Juno est d’étudier l’origine et l’évolution de Jupiter, donc aussi de mieux comprendre la formation du système solaire puisque la planète, contrairement à la Terre, a conservé sa composition initiale.

L’orbite polaire de Juno lui permet de couvrir toute la surface de la planète et de fournir une carte complète de ses champs gravitationnel et magnétique. Au point le plus proche de Jupiter, elle survole les couches nuageuses externes à une distance d’à peine 5000 kilomètres.

La sonde étudie l’atmosphère de la planète, sa température, ses mouvements internes, sa composition, par exemple son contenu en eau et en ammoniac. Elle analyse aussi la structure interne de la planète grâce à l’analyse de son champ magnétique et de son champ gravitationnel et cherche en particulier à déterminer si la planète possède un noyau solide. Elle s’intéresse enfin à la structure de la magnétosphère jovienne et à sa manifestation la plus visible : les aurores polaires.

En prime, la mission inclut une caméra en lumière visible, baptisée JunoCam, qui permet tout simplement de prendre de belles images et dont les cibles sont principalement choisies par le grand public, une grande première.

Pôle sud de Jupiter par Juno
Le pôle sud de Jupiter et ses cyclones observés par la sonde Juno d’une distance de 52.000 kilomètres (combinaison d’images prises lors de trois orbites différentes). Crédit : NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Betsy Asher Hall/Gervasio Robles
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