Mission JUICE : Dévoiler les secrets des lunes glacées de Jupiter

La sonde Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) est en plein long voyage vers Jupiter. Ce ne sera qu’après la fin de cette décennie que le vaisseau atteindra enfin le Roi des planètes.

Une fois arrivé, la mission de l’ESA se concentrera sur les « trois grandes » lunes glacées de Jupiter : Europe, Ganymède et Callisto. Jupiter possède en réalité 101 lunes connues, en mars 2026, ainsi, lors de la cartographie du champ magnétique de Ganymède, JUICE observera également d’autres lunes.

Un article récent intitulé « Io and the Minor Jovian Moons – Prospects for JUICE¹ », publié dans Space Science Reviews par des chercheurs du Centre aérospatial allemand (DLR), détaille comment la sonde pourrait encore recueillir des données d’observation précieuses sur Io et les lunes moins connues de Jupiter malgré l’absence de ciblage direct. L’article décrit des opportunités d’étudier l’activité volcanique, les changements de surface et les environnements poussiéreux grâce à l’imagerie à distance et à la géométrie des survols.

Pour comprendre pourquoi ces observations sont importantes, nous devons examiner l’environnement extrême de Jupiter et les lunes que JUICE étudiera.

JUICE: Étendre la science au‑delà de ses cibles principales

La force dominante du système solaire et architecte cosmique

Jupiter est considéré comme la première planète à s’être formée dans le système solaire et est la cinquième planète à partir du Soleil. Souvent appelé le « Roi des planètes », il s’est formé à partir de la poussière et des gaz résiduels de la formation du Soleil.

Avec un rayon de 43 440,7 miles (69 911 kilomètres), c’est la plus grande planète du système solaire. En fait, Jupiter est si massive qu’elle pourrait contenir environ mille Terres à l’intérieur si elle était creuse. Elle possède également le jour le plus court du système solaire, ne prenant que 9,9 heures pour accomplir une rotation. Mais comme Jupiter tourne presque droit, elle n’a pas de saisons aussi extrêmes que d’autres planètes.

Quant à ses bandes caractéristiques, les bandes orange foncées sont appelées ceintures, tandis que les plus claires sont appelées zones, qui circulent en sens opposé. Ces bandes sont des nuages froids, colorés et venteux d’ammoniac et d’eau qui flottent dans une atmosphère d’hydrogène et d’hélium.

Jupiter est en réalité principalement constitué de ces gaz et liquides tourbillonnants, sans véritable surface. Cependant, en profondeur, l’hydrogène existe à l’état liquide, formant ce qui est effectivement le plus grand « océan » du système solaire. À mi‑chemin de son centre, les scientifiques pensent que ce liquide devient électriquement conducteur sous la pression, et la rotation rapide de la planète ainsi que les courants électriques internes génèrent ensemble son puissant champ magnétique.

Ce puissant champ magnétique accélère les particules chargées à proximité de Jupiter et crée une radiation intense qui détériore rapidement les composants électroniques des engins spatiaux.

Malgré cet environnement radiatif extrême, qui rend Jupiter lui-même inhabitable, plusieurs de ses lunes pourraient encore offrir des conditions propices à la vie. La planète possède quatre grandes lunes : Io, Europe, Ganymède et Callisto, connues sous le nom de satellites galiléens, ainsi de nombreuses lunes plus petites, formant une sorte de mini‑système solaire à part.

Parmi les grandes lunes, Ganymède est la plus grande du système solaire, même plus grande que la planète Mercure, tandis qu’Io est le corps le plus volcaniquement actif. Quelques petits cratères de Callisto, quant à eux, suggèrent une activité de surface actuelle. Puis il y a Europe, qui possède un océan d’eau sous sa croûte gelée.

Pour étudier ces questions plus en détail, l’ESA a lancé le Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE).

Une quête pluriannuelle pour découvrir des mondes habitables autour de Jupiter

La première opération majeure du programme ESA Cosmic Visions 2015-2025 a été lancée avec succès en avril 2023 depuis le port spatial européen en Guyane française.

JUICE est un engin spatial à orbite unique sans atterrisseur mais équipé de 10 instruments scientifiques, dont des caméras, des capteurs, un radar et des magnétomètres, pour analyser les lunes et leur potentiel à abriter la vie.

Pour protéger les instruments de l’engin des conditions hostiles de Jupiter, JUICE a été doté de boucliers anti‑radiation élaborés. Il est également équipé de vastes panneaux solaires pour générer l’électricité nécessaire à son fonctionnement.

Étant donné que Jupiter est beaucoup plus éloignée du Soleil (plus de cinq fois la distance de la Terre), l’engin reçoit beaucoup moins de rayonnement solaire. Pour produire suffisamment d’énergie, les scientifiques utilisent des panneaux d’une superficie allant jusqu’à 914 pieds carrés. Chaque aile a une forme en croix et doit fonctionner à basse température dans un environnement fortement radiatif.

Une fois que JUICE atteindra le géant gazeux en juillet 2031, il faudra encore trois ans avant qu’il ne passe en orbite autour de Ganymède en décembre 2034.

Cela fait de JUICE une étape cruciale pour améliorer notre compréhension du système jovien, situé en moyenne à environ 750 millions de kilomètres de la Terre. Une fois en orbite, JUICE deviendra le troisième engin spatial à étudier Jupiter depuis l’orbite.

Le premier fut la sonde Galileo, qui a étudié Jupiter entre 1995 et 2003 et a trouvé des preuves que des océans d’eau liquide pourraient exister sous les croûtes glacées de trois de ses quatre lunes principales. En plus de découvrir que les tempêtes de l’atmosphère jovienne pourraient être plus grandes que celles de la Terre, la mission a constaté que Ganymède possède son propre champ magnétique, en faisant la seule lune connue à en disposer.

Le deuxième fut Juno, qui orbite le géant gazeux depuis 2016. Cette mission a découvert que la couche météorologique de l’atmosphère jovienne s’étend au‑delà des nuages visibles et pourrait contenir un noyau de métaux lourds dilués.

Bien que très réussies, ces missions n’ont découvert que la pointe de l’iceberg, et de nombreuses questions sur Jupiter et ses lunes restent sans réponse.

JUICE est conçue pour prolonger ces découvertes en sondant directement la structure, la composition et l’habitabilité des lunes glacées de Jupiter. JUICE a déjà effectué son premier survol de la Terre en août 2024.

Après son arrivée, l’engin passera trois ans en orbite autour de la planète et effectuera des survols rapprochés de ses trois lunes avant de passer en orbite autour de Ganymède. À ce moment‑là, la mission Europa Clipper de la NASA sera déjà présente. Lancé un an avant JUICE, Europa Clipper arrivera à Jupiter légèrement avant la mission de l’ESA.

Contrairement à JUICE, dont l’accent est mis sur Ganymède et la Callisto moins explorée, le vaisseau Europa Clipper effectuera des plongées régulières sur la dynamique Europe. Il analysera l’habitabilité de la plus petite des quatre lunes galiléennes de Jupiter, qui possède une surface couverte de glace avec de fortes preuves d’un océan d’eau salée souterrain contenant deux fois plus d’eau que les océans terrestres.

JUICE effectuera également deux survols d’Europe. Mais surtout, il réalisera 21 survols de Callisto, qui est la deuxième plus grande et la plus distante des quatre lunes principales de Jupiter. Il s’approchera à seulement 120 miles (environ 193 km) de sa surface et aidera à déterminer si Callisto possède également un océan souterrain.

Les observations réalisées par des télescopes terrestres et le télescope spatial Hubble ont déjà fourni davantage de preuves de la présence d’océans d’eau liquide sur Ganymède et Europe, et même de la vapeur d’eau a été détectée dans leurs atmosphères.

Après avoir effectué 12 survols de Ganymède, JUICE entrera en orbite autour de Ganymède, qui se situe entre les orbites de Callisto et d’Europe.

L’opportunité distante de JUICE d’observer le volcanisme violent d’Io

Io est une lune de la taille d’une planète de Jupiter qui a été découverte pour la première fois en 1610, avec les trois autres lunes, par Galilée.

Parmi les quatre grandes lunes de Jupiter, Io est la plus interne, et bien qu’elle soit la deuxième plus petite parmi elles, elle reste légèrement plus grande que notre Lune. Parmi tous les satellites naturels, elle possède en fait la gravité de surface la plus forte.

Bien que son diamètre et sa distance à la « surface » de la planète centrale soient comparables aux valeurs correspondantes pour la Lune terrestre, sa vitesse orbitale est 17 fois plus rapide et sa période de révolution 15,5 fois plus courte en raison de la gravité beaucoup plus forte de Jupiter. Comme le plan orbital d’Io se situe presque exactement dans le plan équatorial de Jupiter, la lune subit des éclipses solaires.

Ces dynamiques orbitales extrêmes ont des conséquences directes sur l’intérieur d’Io. Ce qui rend Io vraiment intéressant, c’est qu’il s’agit de l’objet le plus géologiquement actif de notre système solaire. Plus de 400 volcans actifs recouvrent constamment la surface de la lune. Cette activité géologique extrême est due au chauffage par marée provenant du frottement à l’intérieur de son noyau, alors qu’Io est tiré par Jupiter, Europe et Ganymède.

Ces volcans actifs éjectent des matériaux magmatiques à la fois horizontalement et verticalement, ce qui confère à Io une apparence colorée.

Malgré cette activité intense, Io n’est pas une cible principale de la mission JUICE. Cependant, JUICE effectuera tout de même une surveillance distante des volcans, notamment dans les régions polaires, qui sont très difficiles à observer depuis la Terre.

Comme le souligne la dernière étude, les objectifs de la mission JUICE concernant Io comprennent la caractérisation de la composition de la surface de la lune, la surveillance de l’activité volcanique et plasma, ainsi que des émissions radio de 1 kHz à 45 MHz dans son environnement. Elle observera également Io à des résolutions spatiales de 200 km et le tore plasma à 2000 km.

Malgré cette distance, le vaisseau continuera à collecter autant d’informations que possible sur Io.

Pour capturer ces phénomènes, JUICE s’appuie sur une série d’instruments spécialisés. Sa caméra JANUS, qui constitue « l’œil » de la mission et fournira des images multispectrales haute résolution des lunes de Jupiter, surveillera les changements de surface d’Io à environ 6‑12 kilomètres par pixel. Elle observera également le nuage de sodium d’Io, les aurores et les interactions avec la magnétosphère de Jupiter.

De plus, la caméra recherchera des points chauds et des panaches qui auraient pu être manqués par d’autres missions comme Juno, qui a récemment observé la plus grande éruption jamais enregistrée à la surface d’Io. L’éruption a émis 80 trillions de watts d’énergie.

Récemment, pour la première fois, le télescope spatial James Webb (JWST) a également détecté du soufre dans l’atmosphère d’Io, offrant un moyen de suivre comment les gaz volcaniques s’échappent dans la vaste magnétosphère de Jupiter.

MAJIS, le spectromètre d’imagerie des lunes et de Jupiter, observera Io à des échelles spatiales entre 60‑100 km/px et pourra identifier des espèces telles que SO, gaz SO2, givre SO2, S2, NaCl, KCl, sels contenant du fer, FeS2, silicates ou sulfures de fer.

Le spectrographe d’imagerie ultraviolette (UVS) de JUICE, qui séparera et analysera le rayonnement ultraviolet réfléchi par Jupiter et ses lunes, observera également les aurores et les émissions de SO2. L’instrument a été fourni par la NASA pour la mission JUICE.

Parallèlement, son ensemble Particle Environment Package (PEP) suivra le tore plasma d’Io, un anneau en forme de beignet de gaz ionisé fourni par les dégazages volcaniques. PEP contient des capteurs pour identifier l’environnement plasma de Jupiter.

L’équipe de mission de l’ESA a en fait créé un comité conjoint avec la NASA pour coordonner les observations du tore plasma d’Io.

Au‑delà d’Io, JUICE offre également l’opportunité d’étudier les petites lunes intérieures de Jupiter. Il existe quatre petites lunes joviennes nommées Amalthea, Thèbe, Métis et Adrastea à l’intérieur de l’orbite d’Io. Ces petites lunes intérieures orbitent autour de Jupiter dans un espace très étroit entre l’orbite d’Io et les cimes des nuages de la planète. En raison de leur petite taille et de leurs formes non sphériques, elles sont également appelées lunes mineures.

Vivant profondément dans la ceinture de radiation de Jupiter, ces lunes recèlent leurs propres mystères scientifiques.

Amalthea, par exemple, possède une faible densité malgré sa proximité avec le « Roi des planètes ». Cela suggère qu’Amalthea pourrait être extrêmement poreuse ou contenir beaucoup de glace d’eau.

Nous pourrions obtenir une meilleure compréhension de ces mystères et de la composition de ces petites lunes grâce aux images spectrographiques détaillées capturées par JUICE.

Beaucoup de lunes de Jupiter se trouvent en réalité au‑delà des cibles scientifiques de JUICE, orbitant autour de la planète au‑dessus de l’orbite de Callisto. Mais des lunes comme Himalia, la plus grande lune irrégulière jovienne, et Kallichore pourraient attirer l’attention de la mission. Actuellement, aucun survol rapproché n’est prévu pour ces objets, à l’exception de JXLIV Kallichore, qui fait l’objet d’une étude. Le vaisseau ne s’approchera qu’à environ un million de km de Kallichore, environ 450 000 km de Thèbe et 400 000 km d’Io.

La mission JUICE s’approchera de Jupiter et orbitera la planète pendant une période de quatre ans, de janvier 2031 à la fin 2034. Grâce à sa proximité avec les lunes joviennes, à sa perspective d’observation unique et à son temps d’observation, « JUICE jouera un rôle clé au début des années 2030 pour les observations d’Io, des petites lunes intérieures de Jupiter et des lunes irrégulières joviennes », indique l’étude, ajoutant « Le jeu de données attendu restera probablement unique pendant longtemps. »

Investir dans l’exploration spatiale

Bien que JUICE soit dirigée par l’ESA et construite principalement par Airbus, la NASA et des institutions américaines ont contribué d’instruments et de sous‑systèmes clés, notamment l’électronique radar, des composants d’instrumentation et le spectrographe ultraviolet (UVS).

Pour les investisseurs cherchant une exposition à l’exploration spatiale, Northrop Grumman Corp (NOC ) se distingue par son implication profonde dans les systèmes satellites, les composants avancés et les technologies de charges utiles scientifiques. Son expertise en capteurs, électronique et infrastructures spatiales lointaines en fait un acteur clé des efforts d’exploration interplanétaire.

Northrop Grumman était en fait le contractant principal pour le JWST de la NASA, dirigeant la conception, la construction et l’intégration de l’observatoire.

L’entreprise mondiale de technologie aérospatiale et de défense opère à travers plusieurs segments clés, notamment Aeronautics Systems, Space Systems, Mission Systems et Defense Systems.

Reflétant cette position sur le marché, les actions NOC ont offert de solides rendements au cours des deux dernières décennies. Au moment de la rédaction, NOC se négocie à 680 $, en hausse de 20 % depuis le début de l’année et de 38 % au cours de l’année écoulée.

D’un point de vue financier, l’entreprise a également affiché de solides performances. Northrop Grumman, avec une capitalisation boursière de 96,5 milliards de dollars, possède un BPA (TTM) de 29,08 et un PER (TTM) de 23,38. Elle verse un rendement de dividende de 1,36 %.

En ce qui concerne sa situation financière, l’entreprise a déclaré une hausse de 10 % des ventes du quatrième trimestre 2025, atteignant 11,7 milliards de dollars. Les ventes annuelles se sont élevées à 42 milliards de dollars, en hausse de 2 %. Par ailleurs, le bénéfice net s’est élevé à 1,4 milliard de dollars, soit 9,99 $ par action diluée pour le 4T25, et à 4,2 milliards de dollars, soit 29,08 $ par action diluée pour l’ensemble de l’année.

“Nous avons livré des résultats exceptionnels en 2025 grâce à une performance solide et à une concentration laser sur les priorités les plus élevées de nos clients et parties prenantes. Les investissements anticipant les exigences de nos clients et notre capacité à fournir une technologie différenciée rapidement et à grande échelle nous placent en bonne position pour continuer à répondre aux besoins de notre nation et de nos partenaires à travers le monde.”

– CEO Kathy Warden

Le flux de trésorerie opérationnel a atteint 4,8 milliards de dollars l’an dernier, avec un flux de trésorerie disponible de 3,3 milliards de dollars. Le carnet de commandes a atteint un record de 95,7 milliards de dollars, ce que Warden a déclaré « soutenir nos perspectives 2026 d’une croissance des ventes à moyen chiffre unique et nous sommes confiants dans notre capacité à maintenir une performance solide. »

Dernières actualités et développements des actions Northrop Grumman Corp (NOC)

Conclusion

La mission JUICE représente la tentative la plus directe de l’humanité pour répondre à une question fondamentale : sommes‑nous seuls ? D’ici le milieu des années 2030, lorsque JUICE entrera en orbite autour de Ganymède, nous pourrions obtenir des réponses définitives concernant les océans souterrains de plusieurs lunes, d’immenses réserves d’eau liquide et les conditions chimiques nécessaires à la vie microbienne. Les données renvoyées par JUICE ne se contenteront pas de remodeler notre compréhension des systèmes planétaires. Elles pourraient redéfinir ce que nous considérons comme un espace habitable dans l’univers.

Cliquez ici pour obtenir une liste des cinq meilleurs endroits où la vie extraterrestre pourrait exister dans le système solaire.

Références

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