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MAJIS: pour l’exploration des lunes glacées de Jupiter

Research Topic Chapter
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Pendant longtemps, les scientifiques ont étudié de manière approfondie la relation existant entre le rayonnement solaire et la biosphère terrestre. Avec l’essor de l’astronomie, les planètes et leurs lunes errantes furent progressivement découvertes , suscitant l’insatiable curiosité des scientifiques. Enfin, après le fameux saut sur la Lune, l’heure est venue pour un bond «magique» vers Jupiter et trois de ses lunes glacées! MAJIS est un projet spatial associant l’IASB, l’ORB (Observatoire royal de Belgique) et l’IAS (Institut d’Astrophysique Spatiale, France). La contribution de l’IASB consiste à développer une unité d’étalonnage pour la caractérisation du détecteur du canal VIS et NIR de cet instrument.
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La mission MAJIS/JUICE

MAJIS sera un instrument à bord de JUICE (Jupiter Icy Moons Exploration), une mission scientifique d'exploration de Jupiter et de trois de ses plus grandes lunes: 

  1. Europa
  2. Ganymède
  3. Calisto 

Après huit années d’un impressionnant voyage aux allures de billard céleste, la mission atteindra Jupiter pour trois ans et demi d’observations. MAJIS caractérisera spectralement l'atmosphère jovienne et déterminera les exosphères, la composition globale et les matériaux de surface des lunes glacées.

La société LDO (Italie) a conçu deux spectro-imageurs couvrant les plages spectrales VIS-NIR et IR associées aux deux canaux de mesure de l'instrument MAJIS pour cette mission. Une mission d’avant-garde, mais pour des atmosphères et un environnement glacés !

En effet, les observations dans l’infrarouge nécessitent des dispositifs de détection  fonctionnant à basse température... Ce «cœur froid» de l’instrument, un détecteur Teledyne, doit être entièrement caractérisé au laboratoire, pixel par pixel, à l’aide d’une unité de tests simulant l’environnement spatial afin de définir son niveau de performance avant la mission.

Une installation, financée par l'ESA (PRODEX), est en cours d’assemblage en Belgique pour le détecteur VIS-NIR (0,5 µm - 2,35 µm).

Le dispositif de caractérisation MAJIS VIS-NIR

L'IASB et l’ORB ont uni leurs efforts et sont responsables de la caractérisation du détecteur entre -153 ° C et -123 ° C. En 2018, le consortium a finalisé en détail la conception du dispositif de caractérisation (Fig. 1).

Lors de la phase suivante, les scientifiques et les ingénieurs se concentreront sur l’assemblage et l’alignement de l’optique, la connexion des pompes, du système cryogénique et des capteurs, ainsi que sur l’ajustement fin de la mécanique. Ceci afin d’être prêt en  2019 pour analyser  les performances des détecteurs.

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MAJIS: pour l’exploration des lunes glacées de Jupiter
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Conception de la chambre à vide de l'installation MAJIS VIS-NIR, avec une vue de la mécanique interne pour la caractérisation du détecteur.