The visible and infrared Moon And Jupiter Imaging Spectrometer (MAJIS), aboard the JUpiter ICy Moons Explorer (JUICE) spacecraft, will characterize the composition of the surfaces and atmospheres of the Jupiter system. Prior to the launch, a campaign was carried out to obtain the measurements needed to calibrate the instrument. The aim was not only to produce data for the calculation of the radiometric, spectral, and spatial transfer functions but also to evaluate MAJIS performance, such as signal-to-noise ratio and amount of straylight, under near-flight conditions. Here, we first describe the setup implemented to obtain these measurements, based on five optical channels. We notably emphasize the concepts used to mitigate thermal infrared emissions generated at ambient temperatures, since the MAJIS spectral range extends up to 5.6 µm. Then, we characterize the performance of the setup by detailing the validation measurements obtained before the campaign. In particular, the radiometric, geometric, and spectral properties of the setup needed for the inversion of collected data and the calculation of the instrument’s calibration functions are presented and discussed. Finally, we provide an overview of conducted measurements with MAJIS, and we discuss unforeseen events encountered during the on-ground calibration campaign.

1.
F.
Poulet
,
G.
Piccioni
,
Y.
Langevin
,
C.
Dumesnil
,
L.
Tommasi
,
V.
Carlier
,
G.
Filacchione
,
M.
Amoroso
,
A.
Arondel
,
E.
D’Aversa
,
A.
Barbis
,
A.
Bini
,
D.
Bolsée
,
P.
Bousquet
,
C.
Caprini
,
J.
Carter
,
J. P.
Dubois
,
M.
Condamin
,
S.
Couturier
,
K.
Dassas
,
M.
Dexet
,
L.
Fletcher
,
D.
Grassi
,
I.
Guerri
,
P.
Haffoud
,
C.
Larigauderie
,
M.
Le Du
,
R.
Mugnuolo
,
G.
Pilato
,
M.
Rossi
,
S.
Stefani
,
F.
Tosi
,
M.
Vincendon
,
M.
Zambelli
,
G.
Arnold
,
J. P.
Bibring
,
D.
Biondi
,
A.
Boccaccini
,
R.
Brunetto
,
A.
Carapelle
,
M.
Cisneros González
,
C.
Hannou
,
O.
Karatekin
,
J. C.
Le Cle’ch
,
C.
Leyrat
,
A.
Migliorini
,
A.
Nathues
,
S.
Rodriguez
,
B.
Saggin
,
A.
Sanchez-Lavega
,
B.
Schmitt
,
B.
Seignovert
,
R.
Sordini
,
K.
Stephan
,
G.
Tobie
,
F.
Zambon
,
A.
Adriani
,
F.
Altieri
,
D.
Bockelée
,
F.
Capaccioni
,
S.
De Angelis
,
M. C.
De Sanctis
,
P.
Drossart
,
T.
Fouchet
,
J. C.
Gérard
,
D.
Grodent
,
N.
Ignatiev
,
P.
Irwin
,
N.
Ligier
,
N.
Manaud
,
N.
Mangold
,
A.
Mura
,
C.
Pilorget
,
E.
Quirico
,
E.
Renotte
,
G.
Strazzulla
,
D.
Turrini
,
A. C.
Vandaele
,
C.
Carli
,
M.
Ciarniello
,
S.
Guerlet
,
E.
Lellouch
,
F.
Mancarella
,
A.
Morbidelli
,
S.
Le Mouélic
,
A.
Raponi
,
G.
Sindoni
, and
M.
Snels
, “
Moons and Jupiter Imaging Spectrometer (MAJIS) on Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE)
,”
Space Sci. Rev.
220
,
27
(
2024
).
2.
I.
Guerri
,
A.
Fabbri
,
L.
Tommasi
,
M.
Amoroso
,
R.
Mugnuolo
,
G.
Filacchione
,
S.
Fonti
,
G.
Piccioni
,
B.
Saggin
,
F.
Tosi
,
M.
Zambelli
, and
A.
Taiti
, “
The optical design of the MAJIS instrument on board of the JUICE mission
,”
Proc. SPIE
10690
,
49
(
2018
).
3.
P.
Haffoud
,
F.
Poulet
,
M.
Vincendon
,
G.
Filacchione
,
A.
Barbis
,
P.
Guiot
,
B.
Lecomte
,
Y.
Langevin
,
G.
Piccioni
,
C.
Dumesnil
,
S.
Rodriguez
,
J.
Carter
,
S.
Stefania
,
L.
Tommasi
,
F.
Tosi
, and
C.
Pilorget
, “
Calibration of MAJIS (Moons and Jupiter Imaging Spectrometer). III. Spectral calibration
,”
Rev. Sci. Instrum.
95
,
031301
(
2024
); arXiv:2405.19021 [astro-ph.IM].
4.
G.
Bonello
,
J.
Pierre Bibring
,
A.
Soufflot
,
Y.
Langevin
,
B.
Gondet
,
M.
Berthé
, and
C.
Carabetian
, “
The ground calibration setup of OMEGA and VIRTIS experiments: Description and performances
,”
Planet. Space Sci.
53
,
711
728
(
2005
).
5.
E.
Ammannito
,
G.
Filacchione
,
A.
Coradini
,
F.
Capaccioni
,
G.
Piccioni
,
M. C.
de Sanctis
,
M.
Dami
, and
A.
Barbis
, “
On-ground characterization of Rosetta/VIRTIS-M. I. Spectral and geometrical calibrations
,”
Rev. Sci. Instrum.
77
,
093109
(
2006
).
6.
S.
Murchie
,
R.
Arvidson
,
P.
Bedini
,
K.
Beisser
,
J. P.
Bibring
,
J.
Bishop
,
J.
Boldt
,
P.
Cavender
,
T.
Choo
,
R. T.
Clancy
,
E. H.
Darlington
,
D.
Des Marais
,
R.
Espiritu
,
D.
Fort
,
R.
Green
,
E.
Guinness
,
J.
Hayes
,
C.
Hash
,
K.
Heffernan
,
J.
Hemmler
,
G.
Heyler
,
D.
Humm
,
J.
Hutcheson
,
N.
Izenberg
,
R.
Lee
,
J.
Lees
,
D.
Lohr
,
E.
Malaret
,
T.
Martin
,
J. A.
McGovern
,
P.
McGuire
,
R.
Morris
,
J.
Mustard
,
S.
Pelkey
,
E.
Rhodes
,
M.
Robinson
,
T.
Roush
,
E.
Schaefer
,
G.
Seagrave
,
F.
Seelos
,
P.
Silverglate
,
S.
Slavney
,
M.
Smith
,
W. J.
Shyong
,
K.
Strohbehn
,
H.
Taylor
,
P.
Thompson
,
B.
Tossman
,
M.
Wirzburger
, and
M.
Wolff
, “
Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) on Mars Reconnaissance orbiter (MRO)
,”
J. Geophys. Res.: Planets
112
,
E05S03
, (
2007
).
7.
F.
Poulet
,
J.
Rodriguez-Ferreira
,
A.
Arondel
,
K.
Dassas
,
P.
Eng
,
P.
Lami
,
Y.
Langevin
,
Y.
Longval
,
P.
Pradel
, and
M.
Dami
, “
The pre-flight calibration setup of the instrument SIMBIO-SYS onboard the mission BepiColombo
,”
Planet. Space Sci.
117
,
82
95
(
2015
).
8.
L.
Riu
,
J.-P.
Bibring
,
C.
Pilorget
,
F.
Poulet
, and
V.
Hamm
, “
The on-ground calibration performances of the hyperspectral microscope MicrOmega for the Hayabusa-2 mission
,”
Planet. Space Sci.
152
,
31
44
(
2018
).
9.
G.
Filacchione
,
F.
Capaccioni
,
F.
Altieri
,
C.
Carli
,
I.
Ficai Veltroni
,
M.
Dami
,
L.
Tommasi
,
G.
Aroldi
,
D.
Borrelli
,
A.
Barbis
,
M.
Baroni
,
G.
Pastorini
, and
R.
Mugnuolo
, “
The pre-launch characterization of SIMBIO-SYS/VIHI imaging spectrometer for the BepiColombo mission to Mercury. I. Linearity, radiometry, and geometry calibrations
,”
Rev. Sci. Instrum.
88
,
094502
(
2017
).
10.
F.
Altieri
,
G.
Filacchione
,
F.
Capaccioni
,
C.
Carli
,
M.
Dami
,
L.
Tommasi
,
G.
Aroldi
,
D.
Borrelli
,
A.
Barbis
,
M.
Baroni
,
G.
Pastorini
,
I.
Ficai Veltroni
, and
R.
Mugnuolo
, “
The pre-launch characterization of SIMBIO-SYS/VIHI imaging spectrometer for the BepiColombo mission to Mercury. II. Spectral calibrations
,”
Rev. Sci. Instrum.
88
,
094503
(
2017
).
11.
D. C.
Reuter
,
S. A.
Stern
,
J.
Scherrer
,
D. E.
Jennings
,
J. W.
Baer
,
J.
Hanley
,
L.
Hardaway
,
A.
Lunsford
,
S.
McMuldroch
,
J.
Moore
,
C.
Olkin
,
R.
Parizek
,
H.
Reitsma
,
D.
Sabatke
,
J.
Spencer
,
J.
Stone
,
H.
Throop
,
J.
van Cleve
,
G. E.
Weigle
, and
L. A.
Young
, “
Ralph: A visible/infrared imager for the new horizons Pluto/Kuiper Belt mission
,”
New Horiz.
140
,
129
154
(
2009
); arXiv:0709.4281 [astro-ph].
12.
L.
Riu
,
C.
Pilorget
,
V.
Hamm
,
J.-P.
Bibring
,
C.
Lantz
,
D.
Loizeau
,
R.
Brunetto
,
J.
Carter
,
G.
Lequertier
,
L.
Lourit
,
T.
Okada
,
K.
Yogata
,
K.
Hatakeda
,
A.
Nakato
, and
T.
Yada
, “
Calibration and performances of the MicrOmega instrument for the characterization of asteroid Ryugu returned samples
,”
Rev. Sci. Instrum.
93
,
054503
(
2022
).
13.
S.
De Angelis
,
M. C.
De Sanctis
,
F.
Altieri
,
M.
Ferrari
,
E.
Ammannito
,
S.
Novi
,
M.
Dami
,
F.
Antonacci
,
F.
Villa
,
M.
Meini
,
F.
Ruggiero
,
S.
Fonte
,
M.
Formisano
,
A.
Frigeri
,
P.
Tinivelli
,
M.
Giardino
,
R.
Mugnuolo
, and
S.
Pirrotta
, “
The pre-launch on-ground characterization of Ma_MISS spectrometer for ExoMars-Rosalind Franklin Rover mission. II. Radiometric calibration
,”
Rev. Sci. Instrum.
94
,
094501
(
2023
).
14.
C.
Royer
,
F.
Poulet
,
J. M.
Reess
,
C.
Pilorget
,
V.
Hamm
,
T.
Fouchet
,
S.
Maurice
,
O.
Forni
,
P.
Bernardi
,
F.
Montmessin
,
L.
Lapauw
,
J.
Parisot
,
M.
Bonafous
,
O.
Gasnault
, and
R. C.
Wiens
, “
Pre-launch radiometric calibration of the infrared spectrometer onboard SuperCam for the Mars2020 rover
,”
Rev. Sci. Instrum.
91
,
063105
(
2020
).
15.
G.
Filacchione
,
P.
Haffoud
,
F.
Poulet
,
G.
Piccioni
,
Y.
Langevin
,
L.
Tommasi
,
A.
Barbis
,
J.
Carter
,
I.
Guerri
,
C.
Dumesnil
,
S.
De Angelis
,
M.
Vincendon
,
S.
Stefani
,
C.
Pilorget
,
F.
Tosi
, and
S.
Rodriguez
, “
Calibration of MAJIS (Moons and Jupiter Imaging Spectrometer). II. Spatial calibration
,”
Rev. Sci. Instrum.
95
,
041301
(
2024
).
16.
P.
Puget
,
J.-L.
Beney
,
J.-P.
Bibring
,
Y.
Langevin
,
A.
Semery
, and
A.
Soufflot
, “
OMEGA IR spectral imager for Mars 96 mission
,”
Proc. SPIE
2583
,
323
354
(
1995
).
17.
G.
Cremonese
,
F.
Capaccioni
,
M. T.
Capria
,
A.
Doressoundiram
,
P.
Palumbo
,
M.
Vincendon
,
M.
Massironi
,
S.
Debei
,
M.
Zusi
,
F.
Altieri
,
M.
Amoroso
,
G.
Aroldi
,
M.
Baroni
,
A.
Barucci
,
G.
Bellucci
,
J.
Benkhoff
,
S.
Besse
,
C.
Bettanini
,
M.
Blecka
,
D.
Borrelli
,
J. R.
Brucato
,
C.
Carli
,
V.
Carlier
,
P.
Cerroni
,
A.
Cicchetti
,
L.
Colangeli
,
M.
Dami
,
V.
Da Deppo
,
V.
Della Corte
,
M. C.
De Sanctis
,
S.
Erard
,
F.
Esposito
,
D.
Fantinel
,
L.
Ferranti
,
F.
Ferri
,
I.
Ficai Veltroni
,
G.
Filacchione
,
E.
Flamini
,
G.
Forlani
,
S.
Fornasier
,
O.
Forni
,
M.
Fulchignoni
,
V.
Galluzzi
,
K.
Gwinner
,
W.
Ip
,
L.
Jorda
,
Y.
Langevin
,
L.
Lara
,
F.
Leblanc
,
C.
Leyrat
,
Y.
Li
,
S.
Marchi
,
L.
Marinangeli
,
F.
Marzari
,
E.
Mazzotta Epifani
,
M.
Mendillo
,
V.
Mennella
,
R.
Mugnuolo
,
K.
Muinonen
,
G.
Naletto
,
R.
Noschese
,
E.
Palomba
,
R.
Paolinetti
,
D.
Perna
,
G.
Piccioni
,
R.
Politi
,
F.
Poulet
,
R.
Ragazzoni
,
C.
Re
,
M.
Rossi
,
A.
Rotundi
,
G.
Salemi
,
M.
Sgavetti
,
E.
Simioni
,
N.
Thomas
,
L.
Tommasi
,
A.
Turella
,
T.
Van Hoolst
,
L.
Wilson
,
F.
Zambon
,
A.
Aboudan
,
O.
Barraud
,
N.
Bott
,
P.
Borin
,
G.
Colombatti
,
M.
El Yazidi
,
S.
Ferrari
,
J.
Flahaut
,
L.
Giacomini
,
L.
Guzzetta
,
A.
Lucchetti
,
E.
Martellato
,
M.
Pajola
,
A.
Slemer
,
G.
Tognon
, and
D.
Turrini
, “
SIMBIO-SYS: Scientific cameras and spectrometer for the BepiColombo mission
,”
Space Sci. Rev.
216
,
75
(
2020
).
18.
A.
Slemer
,
V.
Da Deppo
,
E.
Simioni
,
C.
Re
,
M.
Dami
,
D.
Borrelli
,
I. F.
Veltroni
,
G.
Aroldi
,
L.
Tommasi
,
M. T.
Capria
,
G.
Naletto
,
R.
Mugnuolo
,
M.
Amoroso
, and
G.
Cremonese
, “
Radiometric calibration of the SIMBIO-SYS STereo imaging Channel
,”
CEAS Space J.
11
,
485
496
(
2019
).
19.
D.
Dipasquale
,
S.
Debei
,
G.
Cremonese
,
F.
Capaccioni
, and
P.
Palumbo
, “
Optical performance evaluation of the high spatial resolution imaging camera of BepiColombo space mission
,”
Opt. Laser Technol.
141
,
107172
(
2021
).
20.
P.
Guiot
, “
L’expérience MAJIS: développement d’un imageur spectral pour les lunes de Jupiter
,” Ph.D. thesis (
Université Paris-Saclay
,
2019
).
21.
I. E.
Gordon
,
L. S.
Rothman
,
C.
Hill
,
R. V.
Kochanov
,
Y.
Tan
,
P. F.
Bernath
,
M.
Birk
,
V.
Boudon
,
A.
Campargue
,
K. V.
Chance
,
B. J.
Drouin
,
J. M.
Flaud
,
R. R.
Gamache
,
J. T.
Hodges
,
D.
Jacquemart
,
V. I.
Perevalov
,
A.
Perrin
,
K. P.
Shine
,
M. A. H.
Smith
,
J.
Tennyson
,
G. C.
Toon
,
H.
Tran
,
V. G.
Tyuterev
,
A.
Barbe
,
A. G.
Császár
,
V. M.
Devi
,
T.
Furtenbacher
,
J. J.
Harrison
,
J. M.
Hartmann
,
A.
Jolly
,
T. J.
Johnson
,
T.
Karman
,
I.
Kleiner
,
A. A.
Kyuberis
,
J.
Loos
,
O. M.
Lyulin
,
S. T.
Massie
,
S. N.
Mikhailenko
,
N.
Moazzen-Ahmadi
,
H. S. P.
Müller
,
O. V.
Naumenko
,
A. V.
Nikitin
,
O. L.
Polyansky
,
M.
Rey
,
M.
Rotger
,
S. W.
Sharpe
,
K.
Sung
,
E.
Starikova
,
S. A.
Tashkun
,
J. V.
Auwera
,
G.
Wagner
,
J.
Wilzewski
,
P.
Wcisło
,
S.
Yu
, and
E. J.
Zak
, “
The HITRAN2016 molecular spectroscopic database
,”
J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer
203
,
3
69
(
2017
).
22.
J.
Rodriguez-Ferreira
, “
Étalonnage au sol de l’instrument SIMBIO-SYS à bord de la mission ESA/BEPICOLOMBO
,”
Ph.D. thesis
(
Université Paris Sud—Paris XI
,
2015
).
23.
S.
Rodriguez
,
M.
Vincendon
,
P.
Haffoud
,
Y.
Langevin
,
F.
Poulet
,
E.
Quirico
,
C.
Pilorget
,
G.
Filacchione
,
J.
Carter
,
R.
Brunetto
,
B.
Lecomte
,
P.
Guiot
,
C.
Dumesnil
, and
G.
Piccioni
, “
Calibration of MAJIS (Moons and Jupiter Imaging Spectrometer): V. Validation with mineral samples and reference materials
,”
Rev. Sci. Instrum.
95
,
101301
(
2024
).
24.
Y.
Langevin
,
F.
Poulet
,
G.
Piccioni
,
G.
Filacchione
et al, “
Calibration of MAJIS (Moons And Jupiter Imaging Spectrometer): IV. Radiometric calibration (invited)
,”
Rev. Sci. Instrum.
95
,
111301
(
2024
).
You do not currently have access to this content.