Astronomie : ces amateurs aident la NASA et l’ESA, on vous dit comment

Alors que Juice, première sonde spatiale européenne d’observation à destination de Jupiter s’élance vers l’Espace, les astronomes amateurs participent eux aussi à l'aventure spatiale en aidant les scientifiques de l'ESA et de la NASA à observer des objets de notre galaxie et parfois même de l’Espace lointain.

Mission phare de l’Agence spatiale européenne (ESA), JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) part explorer Jupiter et ses lunes glacées. Le voyage est prévu pour durer huit ans. Elle devrait arriver sur place en juillet 2031. C'est la première fois que l'Europe spatiale s'élance vers une planète du Système solaire externe, qui commence après Mars.

L'engouement pour la planète la plus imposante de notre Système solaire, entourée des plus grands satellites naturels, a été relancé en 2016 grâce à la sonde Juno. Les images spectaculaires qu’elle a livrées ont suscité un regain d’intérêt, en particulier pour les lunes glacées de Jupiter : Europe, Callisto et surtout Ganymède.

En Lorraine, ce voyage passionne les amateurs de la Société Lorraine d'Astronomie (SLA) "C’est exceptionnel de voir une mission européenne", explique Jean-Paul Arnould, l'un de ses membres. "La mission Juice part pour les lunes glacées de Jupiter". Sur ces satellites, la sonde tentera de découvrir de l'eau. "Et l'eau est un élément indispensable à la vie" rappelle avec fascination Jean-Paul Arnould. 

Actuellement, la météo ne permet pas vraiment aux amateurs lorrains de se glisser derrière leurs télescopes. "Nous sommes dans une phase du ciel où les planètes sont plus difficiles à observer." 

Jupiter est la planète du Système solaire ayant le plus grand nombre de satellites naturels observés. Les premières lunes de Jupiter furent découvertes en 1610, lorsque Galilée observa les quatre grands satellites du système jovien : Io, Europe, Ganymède et Callisto. Mais la mission Juice n’est intéressée que pas trois d'entre eux. "Io est la lune la plus proche de Jupiter. Elle est déformée par l’attraction de Jupiter. Io est très volcanique. Donc il y a peu de chances d'y trouver de l’eau. Voici pourquoi la mission ne s’intéressera qu’aux lunes glacées."

Les belles observations d'amateurs

En septembre 2021, Jean-Paul Arnould et d’autres membres de la Société Lorraine d’Astronomie ont fait le buzz, "Dans la nuit du 13 septembre au 14 septembre", précise-t-il. Il observait Jupiter au moment où un flash lumineux s'est produit. Un morceau d'astéroïde est venu heurter sa surface. La vidéo a fait le tour du monde. Elle a été publiée sur le site APOD (Astronomy Picture Of the Day) de la NASA.

Jean-Paul Arnould est un grand passionné. Tous les soirs ou presque, quand le temps le permet, il est derrière son télescope installé dans une cabane dans son jardin de Villey-le-Sec en Meurthe-et-Moselle. "Regarder dans une lunette et avoir la confirmation du modèle héliocentrique de Galilée, c’est chaque fois extraordinaire. Quand je vois Jupiter, je suis fasciné. Je fais beaucoup d’images. Je suis aussi très intéressé par Saturne qui est magnifique avec ses anneaux. "Jean-Paul Arnould et la Société Lorraine d'Astronomie partage leur passion régulièrement lors la nuit des étoiles. Cette année, ce sera le 5 août 2023 à Sion. 

On le sait moins, mais la NASA fait parfois appel aux astronomes amateurs. "Comme en octobre 2022", raconte le Lorrain. "Elle voulait déterminer la taille d’un des astéroïdes, qui gravite assez près de Jupiter, et que l’on appelle un Troyen. "Dans notre club, quatre équipes ont répondu à l’appel. "Toutes ces personnes, 250 en France, ont contribué à préciser la forme et à déterminer la trajectoire d’un astéroïde un peu particulier." Pour un astronome amateur, c'est une fierté de pouvoir aider la communauté scientifique. "J’étais un peu en dehors de la zone d’occultation. C’était un astéroïde de 70 mètres de diamètre. Il était difficile de voir sa lumière. Mais, grâce à une étoile devant laquelle il passait, deux des équipes ont pu voir cette disparition. Ce qui a permis à la NASA de préciser la taille de l’astéroïde, son orbite. Cela faisait partie du programme Lucy de la NASA."

Plus récemment, En janvier 2023, c’est un autre lorrain, amateur débutant qui a découvert un peu par hasard, une nébuleuse autour de la galaxie d'Andromède. "J'ai choisi Andromède parce que c'est un objet tellement lumineux qu'il est relativement simple à photographier" confiait Yann Sainty à nos confrères de francetvinfo.fr. L'image a aussi été publiée par la NASA.

Juice et la diversité jovienne 

JUICE est la 1ere mission spatiale ambitieuse du programme Cosmic Vision de l’ESA en planétologie avec un budget d'environ 1 milliard d'euros. Du point de vue technique, elle repose sur l'expérience acquise lors de la mission Rosetta d'exploration de la comète Tchoury en 2014-2016.

Avec cette mission, "C’est la diversité des objets qui nous intéresse" , explique dans un article du Journal du CNRS, Olivier Grasset, du Laboratoire de planétologie et géosciences1, qui a porté la proposition de mission auprès de l’ESA. « Des jeunes surfaces d’Europe aux vieux cratères de Callisto – qui aurait la surface la plus vieille de notre Système solaire, témoin des premiers instants du système jovien –, en passant par le fort volcanisme rocheux de Io ou la surface lunaire de Ganymède, chaque lune est un monde à part. Pourtant toutes sont nées dans un environnement similaire. Explorer cette diversité et découvrir comment la planète géante et ses satellites se sont formés et ont évolué donnera de précieux indices pour mieux comprendre les milliers d’exoplanètes découvertes en trente ans.

Pour cela, la sonde emporte dix instruments scientifiques. L’un d’eux est de la responsabilité scientifique et technique française : le spectromètre-imageur Majis, pour « Moons and Jupiter imaging spectrometer », dont le Cnes a la maîtrise d’ouvrage et l’Institut d’astrophysique spatiale2 (IAS) situé à Orsay a la maîtrise d’œuvre, avec une forte contribution instrumentale de l’Italie."

Menée par l’Agence spatiale européenne (ESA) avec la participation des agences américaine (Nasa) et japonaise (Jaxa), et impliquant plusieurs laboratoires du CNRS, Juice doit arriver dans le système de Jupiter vers juillet 2031