L’instrument HIRIMS sur la sonde JUICE

Contexte scientifique

L’instrument HIRIMS (High resolution InfraRed IMaging Spectrometer) est un spectromètre imageur à haute résolution spectrale pour la mission JUICE. Il a été proposé fin 2012 lors de la réponse à l’appel d’offre de l’ESA du programme d’offre Cosmic Vision, classe L2, sous responsabilité scientifique du LESIA avec la collaboration du LATMOS (France), de SwRI (USA) et de CAAUL (Portugal).
La proposition HIRIMS n’a pas été retenue par l’ESA.

Les objectifs scientifiques principaux sont :

• l’identification des matériaux organiques et inorganiques attendus sur les surfaces glacées et la caractérisation fine de leur température et de leur dilution.
• l’étude de la composition de la surface des satellites Galiléens en relations avec leur activité présente et passée.
• l’étude des sources et des puits des exosphères des satellites Galiléens et leurs interactions avec Jupiter
• la caractérisation de l’atmosphère de Jupiter, sa dynamique, sa composition, sa chimie et sa structure verticale
• la caractérisation de la magnétosphère jovienne, en particulier les sources et les puits de plasmas
• l’étude de l’activité de Io et les propriétés des anneaux de Jupiter

Concept instrumental

Concept optique de l’instrument HIRIMS

Le concept de l’instrument HIRIMS proposé par le LESIA dans le cadre de l’appel d’offre ESA de la mission JUICE, est basé sur la sélection par un cristal acouto-optique des ordres multiples diffractés par un réseau. Ce principe permet d’obtenir une résolution spectrale importante de l’ordre de 10 000 dans une large bande passante entre 2.4µm et 4.75µm. Le champ de l’instrument permet une couverture complète de l’atmosphère jovienne avec une résolution horizontale à 15 rayons joviens de 250km. Sur Ganymède, HIRIMS couvrira 50% de la surface avec une résolution de 100km et 8% de la surface avec une résolution de 10km. Le corps du spectromètre est refroidi passivement à 130K pour un radiateur, alors que le détecteur est refroidi à 85K à l’aide d’une machine cryogénique.

Schéma mécanique de l’instrument HIRIMS

Personnels LESIA impliqués dans la phase d’étude de l’instrument HIRIMS