Jupiter est si grand et si violent que de nombreux astronomes le comparent à une étoile mère autour de laquelle orbitent les planètes, en l’occurrence ses plus de 80 lunes. Parmi eux se trouvent les quatre que Galilée a découverts en 1610 et dont la simple existence a contribué à renverser la théorie selon laquelle la Terre est le centre de l’univers : Callisto —l’un des corps les plus anciens du système solaire—, Io —celui avec le plus de volcans — , Europa et Ganymède – le plus grand de tout le système solaire. Jupiter est à une distance moyenne du Soleil de 778 millions de kilomètres, cinq fois plus que la Terre, mais même ainsi, on pense que dans plusieurs de ces satellites se trouvent de vastes océans d’eau liquide où la vie peut se trouver.
“Il y a quelques années, j’aurais dit qu’il était impensable de trouver des êtres vivants dans cet environnement, mais maintenant je sais que nous sommes sur le point d’y parvenir”, reconnaît l’astrophysicienne espagnole Luisa María Lara dans un entretien téléphonique en route vers le Port spatial européen en Guyane française, d’où jeudi la mission est lancée Jus de l’Agence spatiale européenne (ESA).
En 2007, lorsque cette mission a été approuvée, Lara avait 40 ans. Il a maintenant 56 ans et, dans huit ans, lorsque le vaisseau atteindra Jupiter, il lui restera un an pour prendre sa retraite. “J’aurai un an pour profiter des nouvelles données et ensuite je prendrai ma retraite”, déclare Lara, scientifique à l’Institut d’astrophysique d’Andalousie (IAA-CSIC) qui a participé au développement de deux des 10 instruments scientifiques du mission. La fin de Jus Il en sera encore loin, en 2035, lorsque le navire s’écrasera sur la surface glacée de Ganymède, laissant un cratère d’environ deux mètres de diamètre.
“Cette mission est une bête”, résume Nicolás Altobelli, un Français de 46 ans et chef des activités scientifiques de la mission, qui sera dirigée depuis le centre de l’ESA à Villanueva de la Cañada, dans la périphérie de Madrid. Les panneaux solaires ont une surface similaire à celle d’un plancher moyen —85 mètres carrés—, le plus grand jamais créé pour une mission interplanétaire. La masse totale du navire est de six tonnes, dont plus de la moitié rien que pour le carburant nécessaire à l’exécution de toutes ses manœuvres scientifiques, notamment les sauts orbitaux entre Callisto, Europe et Ganymède. Le navire est si gros et si lourd que pour l’expédier d’Europe en Guyane française, il a fallu utiliser l’un des plus gros avions du monde, l’Antonov 124, exploité, malgré la guerre, par une compagnie ukrainienne.
Jus est l’acronyme anglais d’explorateur des lunes glacées de Jupiter. Il faut qu’il décolle exactement jeudi à 14h15 heure de la péninsule espagnole. Cela lui permettra d’optimiser le carburant au maximum, en réalisant une chorégraphie interplanétaire complexe dans laquelle il gagnera en vitesse en utilisant la force de gravité de la Terre, de la Lune et de Vénus, en un total de quatre survols et huit années de voyage. Il faut tellement de temps pour que la programmation informatique de la sonde puisse être mise à jour depuis la Terre afin qu’elle ne devienne pas obsolète, explique Altobelli, responsable scientifique d’un projet de 1,6 milliard d’euros impliquant quelque 2 000 personnes.
La grande majorité des 5 000 exoplanètes connues au-delà de notre système solaire sont des mondes comme Jupiter. Ils ont probablement aussi plusieurs lunes glacées autour d’eux. Les découvertes que cette sonde peut faire sur les lunes galiléennes, selon Altobelli, pourraient changer notre façon de penser à ces mondes et à la possibilité de la vie sur eux. “Une des exigences habituelles est qu’il y ait de l’oxygène, mais ce gaz n’était pas nécessaire à l’apparition de la vie sur la Terre primitive”, souligne l’astrophysicien. “Une autre chose est que vous avez besoin d’oxygène pour que la vie complexe apparaisse comme sur Terre aujourd’hui”, ajoute-t-il.
La présence d’eau liquide est une condition essentielle à l’existence de la vie, mais elle ne suffit pas. Il doit aussi y avoir un fond rocheux avec les éléments essentiels à toute forme de vie, que les planétologues appellent CHNOPS : carbone, hydrogène, azote, oxygène, phosphore et soufre. La première lune que vous visiterez Jus, Callisto, peut abriter un océan en contact avec le socle rocheux, il pourrait donc remplir ces conditions. Mais confirmer qu’il y a de la vie là-bas est un énorme défi pour la technologie humaine, puisque l’eau liquide se trouve probablement à environ 250 kilomètres sous la glace. Malgré cela, cette lune est intéressante en elle-même, souligne Claire Vallat, scientifique de la mission. « C’est l’un des corps les plus anciens du système solaire ; elle a été témoin de toute son histoire et on ne sait presque rien de sa structure interne », souligne-t-il. Les instruments à bord du navire permettront de cartographier la surface et de prospecter son intérieur grâce à la lumière visible, des caméras laser et radar, entre autres.
Ce sera ensuite au tour du favori des paris d’habitabilité, Europa, que la sonde survolera deux fois à une altitude d’environ 400 kilomètres. “Cette lune devrait avoir beaucoup plus de cratères que nous n’en voyons et nous pensons que quelque chose les efface”, résume Vallat.
Sur ce satellite se trouvent des volcans de glace, similaires à ceux de la Terre, mais entièrement constitués d’eau gelée de densités et de températures différentes. Les coulées de « glaces tempérées » renouvelleraient périodiquement la surface, ce qui expliquerait le mystère. Sur cette lune, l’océan est à environ 100 kilomètres de profondeur, totalement inaccessible, mais dans ce cas, il existe des preuves indirectes qu’il y a des geysers sur le fond rocheux qui crachent des particules et peut-être aussi des microbes vers l’extérieur. C’est possible que Jus et la sonde orbitale de la NASA Tondeuse, qui sera lancée en 2024, permet de localiser les geysers et, dans le cas de la mission européenne, d’identifier d’éventuelles poches d’eau liquide qui auraient pu rester près de la surface.
La dernière partie du projet arrivera avec un record historique : en 2034 Jus il deviendra le premier satellite artificiel à orbiter autour d’un satellite naturel : la lune Ganymède, plus grande que Pluton et Mercure et la seule dotée d’un champ magnétique. La sonde européenne passera neuf mois dans ce monde d’un rayon de 2 631 kilomètres. Son objectif est de réaliser une tomographie, comme s’il s’agissait d’un patient, qui comprendra la carte la plus détaillée de sa surface et une estimation de sa structure intérieure.
Ganymède pourrait contenir plus d’eau qu’il n’y en a sur toute la surface de la Terre. Ce serait aussi dans un océan d’eau salée enfoui à 150 kilomètres sous la glace. Il est possible que le champ magnétique énigmatique soit généré par le mouvement de rotation de cette énorme masse d’eau liquide. Découvrir, Jus Il dispose d’un magnétomètre installé à l’extrémité d’une antenne de 10 mètres, fabriquée par la société espagnole Sener, qui mesurera le champ magnétique à une distance suffisante pour que le reste des systèmes du navire ne provoque pas d’interférences.
En 2035 la sonde dépensera son dernier carburant en direction de la surface de Ganymède, où elle s’écrasera. Les organismes qui surveillent la contamination d’autres mondes par la vie terrestre considèrent qu’il n’y a aucun risque que s’il y a des microbes à bord, ils puissent survivre aux conditions de cette lune. Pour Jusmourir sur Ganymède est aussi un moyen de s’assurer que la vie terrestre n’envahit pas la très intéressante Europe.
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