JIMO - Définition
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Introduction
Jupiter Icy Moons Orbiter (JIMO), souvent dénommé projet Prometheus, était un projet de sonde spatiale conçu pour explorer les lunes glaciaires de Jupiter. La cible principale était Europe, dont l'océan est considéré comme étant le plus probable berceau de vie primitive dans le système solaire. Ganymède et Callisto, dont on pense aujourd'hui qu'elles ont des océans liquides et salés sous leurs surfaces glaciaires, étaient également visées par la mission.
Historique
Au début des années 2000, la NASA lance le programme de systèmes et technologies nucléaires Prometheus (Prometheus Nuclear Systems and Technology Program), il devait promouvoir une nouvelle approche de l'exploration spatiale grâce à l'énergie nucléaire qui fournit une capacité de manœuvre accrue (permettant des destinations multiples et/ou des charges utiles importantes) et une profusion d'énergie électrique (pouvant alimenter de nouveaux types d'expériences scientifiques et des hauts débits de données).
Au sein de ce programme, elle définit le projet Prometheus de développement d'une famille de véhicules basée sur ce nouveau paradigme. Le premier de ces véhicules, Prometheus 1, devait faire office de démonstrateur de cette nouvelle stratégie technologique en réalisant la mission appelée JIMO. Après l'abandon du programme, comme la mission JIMO fut la seule étudiée dans le cadre du projet, la terminologie devient moins formelle et on fait désormais référence au projet, au véhicule ou à la mission indifféremment par les termes JIMO ou Prometheus.
JIMO s'inscrit également dans une série d'études de sondes à destination d'Europe, motivées par le plan décennal d'exploration spatiale de l'Académie nationale des sciences. Cette sonde devait ensuite servir de modèle pour de nouvelles missions d'exploration des planètes extérieures.
La NASA initia la phase d'étude approfondie en septembre 2002, qui aboutit en février 2003 à la présentation d'une version préliminaire nommée JIMT (Jupiter Icy Moons Tour), déclinée en trois options de source d'énergie : solaire, radio-isotopique ou nucléaire. Cette dernière option était présentée comme la seule capable d'atteindre l'objectif jovien avec une charge utile de 490 kg pour une masse initiale raisonnable (en l'occurrence, 23 t). Le véhicule devait être mis en LEO par un lanceur lourd sans le réacteur nucléaire qui l'aurait rejoint en navette spatiale pour être assemblé en orbite.
La phase suivante de spécification des systèmes et de la mission fut complétée de mars 2003 à juillet 2005. Elle présenta un véhicule de 36 t de masse initiale, dont 12 t de xénon et 1500 kg de charge utile. La conception et la fabrication de la partie non nucléaire du véhicule devait être assurée par le JPL avec la collaboration de Northrop Grumman, tandis que le Laboratoire national de Los Alamos produisait le réacteur nucléaire sous l'égide du DOE.
JIMO devait compter de nombreuses innovations technologiques. Il devait être propulsé par un moteur ionique alimenté par un petit réacteur nucléaire. La conversion électrique thermodynamique devait fournir 1000 fois plus de puissance que pour une sonde alimentée par RTG ou panneaux solaires, permettant outre des manœuvres par propulsion ionique, l'utilisation d'un radar capable de sonder l'intérieur des lunes et une transmission de données à large bande passante.
Avant que commence la phase de conception, les priorités de la NASA changèrent et se réorientèrent vers les missions habitées. Le financement du projet s'arrêta en 2005, annulant de fait la mission. Entre autres problèmes, la technologie nucléaire proposée était jugée trop ambitieuse pour un démonstrateur, de même le lancement en plusieurs parties et l'assemblage en orbite. Une partie des équipes impliquées travaillèrent ensuite sur un projet de mini-centrale électrique nucléaire pour la surface lunaire FSPS (Fission Surface Power System) jusqu'à la fin officielle du projet en octobre 2005.
Le projet avait alors coûté 460 millions USD et son coût final était estimé à 16 milliards USD.
