Mercredi 18 avril, la société américaine Space X dirigée par Elon Musk, a lancé depuis la base de lancement de Cap Canaveral en Floride, le télescope TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite ou Satellite de de recensement des exoplanètes en transit). C’est un engin spatial de petite taille (350 kilogrammes), mais le plus puissant de la NASA à ce jour.
Télescope TESS, successeur du télescope Kepler
Vue d’artiste du télescope Kepler – credits : / NASA Ames/W. Stenzel
Le télescope Kepler développé par la NASA a été lancé en 2009 pour être placé en orbite autour du Soleil. Tout comme TESS, il utilise la méthode des transits. Mais qu’est-ce que la méthode des transits me demanderez-vous ? Lorsqu’une planète passe devant une étoile, elle bloque une partie de la lumière, causant une légère baisse de luminosité. Eh bien ces subtiles variations lumineuses permettent au satellite d’identifier la présence d’une exoplanète ! Kepler a ainsi mesuré en continu la luminosité de 145 000 étoiles d’une petite zone de notre galaxie, ce qui lui a permis la découverte de plus de 2600 exoplanètes confirmées situées autour d’étoiles entre 300 et 3 000 années-lumière de la Terre.
Méthode de détection par transit
« Nous avons appris de Kepler qu’il existe davantage de planètes que d’étoiles dans notre ciel, et maintenant, TESS va nous révéler la variété de planètes qui se trouvent autour des étoiles qui nous sont les plus proches. TESS va nous permettre d’avoir une perspective plus grande que jamais concernant les mondes énigmatiques », explique Paul Hertz, directeur du département d’astrophysique de la NASA.
Schéma de gauche : en bleu secteur du ciel observé à un instant donné par les 4 caméras embarquées (1/26 voûte céleste). Chaque secteur est observé durant 2 semaines consécutives. Schéma de droite : nombre de jours d’observation cumulés (de 27 à 351 jours) des différentes régions de la voûte céleste durant la mission de deux ans. Les régions polaires où les secteurs d’observation se recoupent sont observées sur une plus longue période, presque en continu sur une année au niveau du pôle de l’écliptique. – wikipedia
Là où Kepler n’observait qu’une faible portion du ciel, TESS a prévu de scruter presque l’ensemble de la voûte céleste ! Le nouveau satellite observera plus de 200 000 étoiles situées à moins de 300 années-lumière et en moyenne 30 à 100 fois plus lumineuses que celles étudiées par Kepler, ce qui devrait amener à la découverte de plusieurs milliers d’exoplanètes. Il est parti à la recherche de planètes allant de la taille de la Terre à des géantes gazeuses plus grandes que Jupiter. Pour cela, le satellite utilise quatre caméras à champ large de 16,8 mégapixels chacune, ce qui lui permettra d’observer 85 % du ciel soit 350 fois plus que son prédécesseur. Chaque caméra couvre un carré de 24 degrés de côté, soit assez large pour couvrir une constellation. Elles sont placées de façon à pouvoir observer une longue bande du ciel (une région de 96° x 24° ) qu’on appelle un secteur d’observation. Tess qui circulera sur une orbite de 13,7 jours observera chaque secteur pendant environ 27 jours avant de se tourner vers le suivant. Elle couvrira le ciel du sud la première année puis commencera à observer le nord. Pendant deux ans, le télescope spatial de la Nasa va ainsi observer 26 secteurs différents. Les exoplanètes potentielles trouvées seront par la suite observées par des télescopes terrestres et spatiaux tels que le télescope spatial James Web.
Le télescope spatial James Web
Le Télescope spatial James Web succédant à Hubble sera lancé en 2020. Il est développé par la NASA avec le concours de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) et de l’Agence Spatiale Canadienne (ASC). Il pourra scruter les atmosphères des exoplanètes et y identifier des éléments pouvant constituer la signature d’une activité biologique afin de déterminer si elles peuvent abriter la vie.
James Web pourra mesurer le spectre de la lumière de l’étoile qui permet par la suite de connaître leur composition. Des mesures sur Terre des exoplanètes repérées par Tess pourront déterminer leur masse. En combinant ces masses ainsi que les tailles données par TESS, nous pourrons connaître les densités qui permettront aux scientifiques de mieux comprendre de quoi sont composées les exoplanètes.
Le télescope spatial PLATO
PLATO (Planetary Transits and Oscillations of stars), un satellite spatial européen de l’ESA, est prévu pour 2024. Il permettra de découvrir et caractériser des systèmes planétaires comparables au système solaire. L’objectif de la mission est de détecter, grâce à la méthode des transits planétaires, des planètes rocheuses dans la zone habitable et de déterminer, les caractéristiques des étoiles hôtes de planètes grâce à la sismologie. Il ne pourra couvrir qu’environ un dixième du ciel, mais pourra détecter des planètes plus petites sur des orbites plus grandes (jusqu’à 1 UA contre 0,2 pour TESS).
Voir aussi Des exoplanètes découvertes pour la première fois dans une autre galaxie
La NASA et Google découvrent des exoplanètes grâce à l’intelligence artificielle
Pour aller plus loin
La révolution des exoplanètes
de James Lequeux avec la contribution de Thérèse Encrenaz
Ce livre donne les bases nécessaires pour comprendre des travaux actuels sur les exoplanètes, qui sont si nombreux et si divers qu’il est facile de s’y perdre.
Sources
NASA prepares to launch next mission to search sky for new worlds
