L'Université de Berne est à bord d'une mission vers Jupiter

Le jeudi 13 avril 2023 à 14h15, la sonde spatiale Juice (Jupiter ICy moons Explorer) de l’Agence spatiale européenne (ESA) sera lancée à bord d’une fusée ARIANE 5 depuis le port spatial européen de Kourou, en Guyane française, avec pour destination Jupiter. Après un voyage de près de huit ans, Juice atteindra Jupiter où elle étudiera la plus grande planète de notre système solaire et trois de ses plus de 80 lunes : Ganymède, Callisto et Europe, des mondes glacés et obscurs. La température moyenne à leur surface avoisine les moins 140 degrés Celsius.

Le but de la mission Juice est de mieux comprendre comment Jupiter et ses lunes se sont formées, mais aussi de rechercher des signes de vie. Dix instruments scientifiques se trouveront à bord de la sonde spatiale Juice. Le spectromètre de masse NIM (qui fait partie du Particle Environment Package, PEP) embarqué dans la mission provient de l’Université de Berne, qui participe également à deux autres instruments : le Submillimeter Wave Instrument (SWI) et l’altimètre laser GALA.

L’expertise bernoise demandée

La réalisation d’instruments pour les missions spatiales est une tradition de longue date à l’Université de Berne. À Berne, on dispose, par exemple, d’une expertise avérée dans le domaine de la spectrométrie de masse. Le Neutral and Ion Mass Spectrometer (NIM) a été développé et construit à Berne pour la mission Juice sous la direction du Prof. Peter Wurz, directeur de l’Institut de physique de l’Université de Berne. NIM fait partie du « Particle Environment Package » (PEP), composé de six spectromètres différents. Le spectromètre de masse NIM étudiera la composition chimique et isotopique et la distribution des particules présentes dans les atmosphères des lunes glacées de Jupiter, ainsi que les paramètres physiques de ces atmosphères. Wurz déclare : « Les découvertes sur la façon dont Jupiter et ses lunes se sont formées et sur leur évolution sont essentiels pour nous permettre de comprendre la naissance du système solaire en général. »

L’Institut de physique appliquée (IAP) de l’Université de Berne a conçu, sous la direction d’Axel Murk, l’optique et l’unité de calibration du Submillimeter Wave Instrument (SWI). À l’automne 2020, l’optique du SWI a été intégrée et testée à l’Institut Max-Planck de recherche sur le système solaire. Murk, responsable du Département de physique des micro-ondes de l’IAP, explique : « L’instrument mesurera le rayonnement thermique de la stratosphère de Jupiter dans les longueurs d’onde submillimétriques afin de déterminer la répartition des températures, la composition et les vents de l’atmosphère de Jupiter. Les atmosphères et les propriétés des surfaces des lunes seront également étudiées avec le SWI. » L’IAP développe depuis de nombreuses années des radiomètres micro-ondes pour le sondage à distance de l’atmosphère terrestre. Comme le souligne Murk, les longues années d’expérience de l’IAP dans le domaine du design optique et de l’étalonnage ont permis d’apporter une précieuse contribution au SWI.

À bord de la mission Juice, il y aura également l’altimètre laser GALA, pour lequel l’Institut de physique a développé le « Range Finder Module », un télémètre, sous la direction de Nicolas Thomas. « Le projet GALA est dirigé par le Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Nous mettons à disposition l’électronique de télémétrie spécialement fabriquée par la société Thales-Alenia Space Switzerland à Zurich », explique Thomas, professeur d’astrophysique à l’Université de Berne et directeur du Pôle de Recherche National PRN PlanetS. Thomas est l’un des plus importants experts internationaux dans le domaine des instruments de télédétection pour les missions spatiales. La caméra CaSSIS, qui fournit depuis 2018 des images spectaculaires de la surface de mars en haute résolution, a, par exemple, été réalisée sous sa direction.

« Le fait que des instruments conçus avec la participation de Berne s’envolent vers Jupiter nous rend fiers, et c’est aussi une preuve de la grande expertise de l’Université de Berne ! Nous avons hâte de recevoir les premières données des instruments », ajoute Wurz.

À la recherche de traces de vie

Les données recueillies lors de missions spatiales antérieures et des modélisations indiquent la présence d’océans sous une couche de glace pour Ganymède et Europe. D’après les connaissances actuelles, ces océans possèdent toutes les caractéristiques requises pour permettre l’émergence de la vie et son existence sur une longue période.

« Compte tenu des efforts engagés dans la recherche de la vie, tant par les observations à distance d’exoplanètes que par l’analyse d’objets prometteurs dans notre système solaire, je m’attends à ce que l’on trouve des traces de vie dans les 20 années à venir », affirme Wurz. « La question ne sera peut-être plus de savoir s’il y a de la vie dans l’Univers, mais quelles sont les formes de vie : une forme primitive, une forme avancée ou une forme intelligente, et en quelle quantité elles sont présentes. »

Nous nous ferons un plaisir d’organiser des interviews et des discussions avec les personnes impliquées de l’Université de Berne. Les demandes peuvent être adressées à medien@unibe.ch.