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Du CERN à Jupiter : Juice entreprend son voyage historique

Avant le lancement de Juice, des éléments essentiels de la mission interplanétaire, menée sous l’égide de l’ESA, ont été testés dans la seule structure au monde capable de reproduire l’environnement radiatif difficile de Jupiter

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ESA’s latest interplanetary mission, Juice, lifted off on an  Ariane 5 rocket  from  Europe’s Spaceport .

La dernière mission interplanétaire de l’ESA, Juice, a quitté le Port spatial de l’Europe sur une fusée spatiale Ariane 5 à 9 h 14 heure locale/14 h 14 CEST le 14 avril 2023 pour commencer son voyage de huit ans vers Jupiter. (Image: ESA)

Ce n’est pas seulement dans les tunnels du CERN que nous pouvons en apprendre davantage sur l’origine et la composition de l’Univers. Si vous levez les yeux, vous verrez que l’espace nous offre les plus beaux sujets d’étude : les trous noirs, la matière noire, les rayons cosmiques, etc. L’étude des planètes, de leur structure et de leur composition nous en apprend beaucoup sur la formation de notre planète et pourrait un jour nous mener à la découverte d’un autre habitat, voire de la vie extraterrestre. Jupiter, la plus grande planète de notre système solaire, se caractérise par un nombre étonnant de lunes, près de 100 au total, dont trois sur lesquelles de grands océans se trouvent sous une énorme couche de glace. Le 14 avril, l’Agence spatiale européenne a lancé la mission Juice (Jupiter Icy Moons Explorer, ou exploration des lunes glacées de Jupiter) pour explorer la planète géante gazeuse et ses lunes glacées. 

Avant de s’envoler pour rencontrer le roi des dieux et certains de ses nombreux satellites, portant tous le nom d’une de ses maîtresses, la sonde spatiale Juice a dû être soumise à des tests pour vérifier sa résistance à l’environnement radiatif généré par les champs magnétiques entourant la planète. Jupiter est entouré d’un champ magnétique très fort qui piège de très grands flux de protons et d’électrons dont l’énergie peut atteindre plusieurs centaines de mégaélectronvolts. L’impact direct et indirect d’électrons de haute énergie sur des dispositifs électroniques modernes, notamment leur capacité à causer des aléas logiques, n’avait encore jamais été étudié. 

home.cern,Industry and Technology
Située au CERN, l’installation d’essai VESPER a été utilisée pour simuler l’environnement hautement radiatif qui entoure Jupiter et préparer le voyage de Juice vers la plus grande planète de notre système solaire. (Image: CERN)

Le CERN est la seule structure au monde qui puisse reproduire les phénomènes les plus extrêmes découlant de l’environnement radiatif exigeant de Jupiter. En 2018, une équipe de l’ESA s'est rendue à VESPER (Very energetic Electron facility for Space Planetary Exploration missions in harsh Radiative environment) pour préparer la sonde spatiale à sa mission d’exploration. VESPER est un faisceau d’électrons de haute énergie destiné aux tests d’irradiation. Les ingénieurs et les physiciens ont testé avec succès la capacité de certains éléments essentiels de la sonde Juice à supporter des flux d’électrons de haute énergie pendant plusieurs années de fonctionnement. « Les tests menés au CERN confortent l’ESA dans ses ambitions d’exploration et ont permis d’optimiser la conception de la sonde Juice », explique Giuseppe Sarri, chef de projet pour la mission Juice à l’ESA. 

« VESPER fait partie de l’installation CLEAR, l'accélérateur linéaire d'électrons du CERN pour la recherche. Nous sommes heureux d’avoir contribué à une meilleure compréhension, à une anticipation plus précise et à une plus grande atténuation des effets des radiations de Jupiter. 
Bon voyage, Juice ! »
, ajoute Roberto Corsini, responsable de l’installation CLEAR. 

L’expertise du CERN en matière de tests au rayonnement de satellites et d’éléments spatiaux est reconnue. Parmi les autres équipements de test mis à la disposition de la communauté spatiale internationale figure l’installation CHARM du CERN. Grâce à un projet récent financé par l’Union européenne, cette installation tiendra un rôle de premier plan en Europe, en permettant de tester la résistance de systèmes spatiaux électroniques à la pénétration d’ions lourds de haute énergie.
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Plus d’informations sur les applications aérospatiales du CERN (en anglais).