L'Agence spatiale européenne lance une mission clé pour étudier les exoplanètes

Illustration d'artiste de CHEOPS, avec un système exoplanétaire en arrière-plan. ESA/ATG

Après six années de travail, l'Agence spatiale européenne (ESA), en partenariat avec l'agence spatiale suisse, lance ce mercredi 18 décembre 2019 la mission CHEOPS (acronyme de CHaracterising ExOPlanets Satellite, soit Satellite de caractérisation des exoplanètes en français) pour observer les étoiles brillantes et proches qui abritent des exoplanètes d'une taille comprise entre celles de la Terre (avec 12 756 km de diamètre) et de Neptune (49 244 km de diamètre) et qui n'ont pas d'équivalence dans notre Système solaire. Si les conditions météorologiques le permettent et si aucun problème technique ne survient, le satellite CHEOPS va décoller à bord d'une fusée Soyouz-Frégate depuis Kourou, en Guyane, vers 9h54, heure de France métropolitaine et sera directement placé sur une orbite héliosynchrone à 700 km d'altitude.

Ainsi, "l'arrière du satellite sera en permanence face au Soleil avec un nombre minimum d'éclipses, tandis que l'orientation de l'instrument [un photomètre de haute précision constitué d'un télescope de 30 cm d'ouverture et d'un seul capteur couvrant les longueurs d'onde allant du visible au proche infrarouge, ndlr], dos au Soleil, lui assurera le maintien d'une température stable et réduira la lumière parasite au minimum pendant qu'il observera les cibles, sans éblouissement", explique l'ESA dans sa brochure dédiée à cette mission classée "S" pour "Small", autrement dit avec une durée de mission courte (trois ans et demi) et un budget réduit (inférieur à 50 millions d'euros).

L'objectif de CHEOPS est de réaliser des mesures très précises d'étoiles connues et d'observer les variations de leur luminosité causées par le passage d'une planète devant l'étoile. Cette méthode dite "des transits" est la même utilisée par TESS, le télescope spatial super-puissant lancé par la NASA en avril 2018 qui scrute le ciel pour trouver de nouvelles planètes. Mais à la différence de TESS, CHEOPS saura où diriger son objectif : au total, entre "500 et 600 cibles" ont été préalablement choisies par les scientifiques, a précisé à Business Insider France, Kate Isaak, responsable scientifique de la mission CHEOPS.

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Cette mission va notamment permettre de déterminer de façon très précise la taille de ces exoplanètes, une information qui sera couplée à d'autres pour connaître la densité moyenne de chacune d'elles. "En combinant la taille et la masse d'une planète, on peut connaître sa densité. Et avec la densité, on peut connaître sa composition interne : si elle est faite de gaz ou de roche", a détaillé Kate Isaak. Car la masse seule ne permet pas de déterminer la composition d'une planète : "pour la même masse, on peut avoir une grande planète molle ou bien une grande planète rocheuse, plus dense", a-t-elle précisé. 

Les données de CHEOPS serviront pour d'autres missions sur la recherche de la vie extraterrestre

Les nouvelles données récoltées par CHEOPS ne vont pas directement permettre de déterminer les probabilités d'habitabilité d'une planète, mais il s'agit d'une étape essentielle pour la recherche de la vie extraterrestre. "On ne pourra pas savoir si oui ou non ces exoplanètes sont habitables, mais elles pourraient être des bonnes cibles potentielles pour un suivi détaillé pour d'autres missions, comme par exemple avec le nouveau télescope de la NASA baptisé James Webb (qui devrait être lancé en mars 2021 pour apprendre entre autres où il pourrait y avoir des formes de vie dans l'univers, ndlr) ou avec de très grands télescopes terrestres (ELT)."

CHEOPS est en fait la première des trois missions de l'ESA consacrées aux exoplanètes avec PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) qui devrait être lancée fin 2026 et ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey) au milieu de 2028. 

L'observatoire spatial PLATO devrait notamment permettre de trouver et d'étudier des exoplanètes de type terrestre, tandis qu'ARIEL aura pour objectif de mesurer la composition chimique et les structures thermiques des atmosphères de centaines d'exoplanètes chaudes ou tempérées, de détecter la présence de nuages ou d'étudier les interactions avec l'étoile hôte. La première étape de caractérisation des exoplanètes que devrait entreprendre CHEOPS sera donc cruciale pour "mieux comprendre la formation et l'évolution des toutes sortes de planètes", a ajouté la responsable scientifique de la mission. 

Par ailleurs, même si CHEOPS n'est pas destinée à trouver de nouveaux mondes, il est fort probable que "de nouvelles planètes soient identifiées pendant la mission", a ajouté Kate Isaak. En effet, CHEOPS "pourra également permettre de débusquer des planètes encore inconnues grâce à la mesure de petites variations dans les temps de transit d'une planète connue, lesquelles peuvent révéler la présence d'une autre planète", explique l'ESA. 

Les premiers retours sur la capacité de CHEOPS à bien mesurer la taille des exoplanètes devraient nous parvenir lors de sa mise en service en orbite, qui se déroulera de janvier à mars 2020. Les observations quant à elles commenceront vers début avril.

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