13 Février 2020

[Quézako?] Cette diode reniflera l'atmosphère de Jupiter en 2030

Microscopique, cette diode quittera la Terre en 2022 à bord de la sonde européenne JUICE. Direction : Jupiter, la plus grosse planète de notre Système solaire !

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Diode Schottky du radiotélescope SWI, un des 10 instruments de la sonde JUICE. Crédits : CNES.

Observations en 3D

Cette image au relief très marqué a été réalisée avec un microscope électronique à balayage. Il faut dire que l’élément en photo, une diode Schottky, est minuscule : 13 x 15 x 5 µm ! Pour comparaison, le diamètre d’un cheveu est d'environ 50 μm.

Issue de travaux de recherche et développement du CNES et du LERMA, sa technologie « Schottky » lui permet de détecter et transmettre des signaux peu puissants, de fréquence extrêmement élevée (ici de 300 GHz), ce qui la rend très utile en radioastronomie. C’est d’ailleurs à cette fin qu'elle a été choisie pour embarquer à bord de la sonde européenne JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) qui observera à partir de 2030 la plus grosse planète de notre Système solaire, Jupiter.

Cette diode est un des innombrables composants du radiotélescope SWI (Submillimeter Wave Instrument), l'un des 10 instruments de la sonde JUICE. Dédié à l'étude de la stratosphère de Jupiter, SWI réalisera des observations en 3D de la composition en gaz (CH4, H2O, CO, HCN…) mais aussi de la température et des vents de la géante gazeuse.

Dépourvue de nuages, la stratosphère de Jupiter est difficile à observer et sa circulation atmosphérique est méconnue.

Seule une image en 2D , via des observations en infrarouge, existe. Grâce à SWI et ses observations dans le domaine des ondes radios à 600 GHz et 1200 GHz, on en saura plus ! » explique Carole Larigauderie, cheffe du projet JUICE au CNES. Outre Jupiter, la sonde européenne tournera aussi ses instruments vers les atmosphères ténues de 3 de ses lunes glacées : Ganymède, Callisto et Europe. Vivement la prochaine décennie !

Une diode enfermée dans un sarcophage doré

Une diode Schottky se cache à l’intérieur de cet élément doré appelé « doubleur 300 GHz » de la taille d’un morceau de sucre. Fabriqué par une PME française proche de Toulouse (SAP MicroMecanique) puis recouvert d’or en Bretagne par la société Kerdry, il a été assemblé en décembre 2019 au LERMA à Paris. Pourquoi l'avoir recouvert d’or ? Pour éviter la corrosion et surtout améliorer les performances en limitant les pertes de signal traité par l'instrument SWI qui  détectera les ondes électromagnétiques naturellement émises par Jupiter. En février 2020, ce doubleur va subir des tests thermiques au LERMA et de vibrations chez MecanoID à Toulouse avant de partir pour l’Allemagne où il sera monté avec les autres éléments du radiotélescope SWI, et notamment son miroir principal de 29 cm de diamètre. 

Représentation d’artiste de la sonde  JUICE devant Jupiter entourée de 4 de ses lunes glacées. Crédits : spacecraft: ESA/ATG medialab; Jupiter: NASA/ESA/J. Nichols (University of Leicester); Ganymede: NASA/JPL; Io: NASA/JPL/University of Arizona; Callisto and Europa: NASA/JPL/DLR.

 

Carole Larigauderie est cheffe de projet au CNES des contributions françaises à JUICE. Crédits : CNES/N. Tronquart, 2018.


Le saviez-vous ?

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.

L'équipe de France de JUICE se compose, au CNES, de : Frédéric Courtade (responsable Instruments des contributions françaises à la mission) ; Charlène Doucet (experte composants électroniques) ; Christophe Goldstein (responsable halométrie et radiofréquences pour l’instrument SWI) ; Marina Heim (experte mécanique) ; Carole Larigauderie (cheffe de Projet des contributions françaises à la mission) ; François Nouals (expert connectique spatiale) ; Francis Rocard (responsable des Programmes d’exploration du Système solaire) ; Jean-Luc Roux (expert composants et technologies hyperfréquences) ; Laboratoire d’expertises technologiques (Florie Mialhe, Romain Petre-Bordenave, Jean-Michel Desmarres).

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