Vue d'artiste d'une exoterre habitable © NASA, Ames SETI Institute, JPL-Caltech.

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Exoterres : Tess est sur leur piste depuis un an

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La Nasa fête la première année en orbite du Transiting Exoplanet Survey Satellite (Tess). Il a succédé à Kepler pour la chasse aux exoplanètes, en particulier aux exoterres potentielles dans un rayon de seulement 300 années-lumière autour du Soleil.

Au 26 juillet 2019, l'Encyclopédie des planètes extrasolaires indique que l'Humanité a connaissance de 4.102 exoplanètes dans la Voie lactée. Mais bien d'autres observations collectées en orbite ou sur Terre, par ses yeux, sont connues et sont considérées comme des candidates sérieuses au titre de signature d'exoplanète.

L'un des yeux qu'Homo Sapiens a mis sur orbite pour explorer son territoire galactique à la recherche de réponses sur ses origines, notamment s'il était seul et si la biosphère était apparue de façon exceptionnelle dans la Galaxie, s'appelait Kepler. Avant de s'éteindre en octobre 2018, Kepler avait spectaculairement augmenté le nombre d'exoplanètes détectées dans la Voie Lactée.

Un autre de ses yeux, encore plus performant, scrute également les arcanes du cosmos dans ces mêmes buts depuis juillet 2018. Il s'agit du Transiting Exoplanet Survey Satellite (Tess) qui, comme son nom l'indique, chasse les exoplanètes par la méthode des transits. Une technique exploitant des courbes de lumière par photométrie. En clair, Tess mesure les variations de l'intensité lumineuse de nombreuses étoiles sur la voûte céleste, cherchant des chutes périodiques de cette intensité avec des caractéristiques qui laissent fortement suspecter que l'on a assisté à au moins trois passages d'une exoplanète devant son étoile hôte.

Une année de mission pour Tess. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Nasa Goddard

Tess prépare la chasse aux biosignatures

La méthode ne fournit généralement que le rayon et la période orbitale de l'exoplanète potentiellement détectée. On confirme cette détection et l'on détermine sa masse ensuite par une autre méthode au sol, celle des vitesses radiales. Connaissant masse et rayon, on peut en déduire une densité, ce qui permet d'identifier de possibles planètes océans.

Tess a toutefois des objectifs un peu différents de ceux de Kepler. Le principal consiste à partir en quête d'exoplanètes rocheuses, si possible de véritables exoterres potentielles, qui se trouvent dans un rayon de seulement 300 années-lumière du Soleil. Une vingtaine ont été trouvées et confirmées à ce jour dans le ciel de l'hémisphère Sud, mais les astronomes ont déjà environ 850 candidats en cours d'investigation pour rejoindre la liste.

Dans un tel rayon, on est à une distance suffisamment faible pour que la prochaine génération d'instruments en préparation, ou sur le point de voir leur première lumière dans un avenir proche comme le télescope James-Webb, soit en mesure d'analyser jusqu'à un certain point les atmosphères des exoterres ou superterres dans l'espoir d'y découvrir d'élusives biosignatures. Rappelons tout de même, comme l'avait expliqué à Futura l'astrophysicien Frank Selsis, que ces dernières ne sont en rien évidentes.

Jusqu'à présent, les exoplanètes découvertes par Tess sont souvent plus petites que Neptune, mais plus grandes que la Terre. Leurs tailles sont au moins plus grandes de 80 % que celle de notre Planète bleue jusqu'à des diamètres comparables ou supérieurs à ceux de Jupiter et de Saturne.

Tess ne permet pas seulement de fournir des cibles pour des études relevant de l'exobiologie. Le satellite permet aussi de découvrir de nouvelles comètes dans le Système solaire et bien au-delà. L'exemple le plus spectaculaire est sans doute l'identification d'exocomètes autour de la fameuse étoile Bêta Pictoris.

Tess peut également contribuer à la détection de supernovae, et en particulier celles de type SN Ia, qui sont essentielles pour étudier l'accélération de l'expansion du cosmos observable et tenter de percer le mystère de la nature de l'énergie noire.

  • Tess est un nouveau satellite pour découvrir et imager des exoplanètes situées à moins de 300 années-lumière de la Terre.
  • Tess ne révolutionnera pas sa discipline mais il détectera une très grande variété de planètes. Il devrait découvrir des dizaines de planètes de la taille de la Terre.
  • Tess aidera les astronomes à définir une liste d'exoplanètes que le futur observatoire spatial James-Webb regardera lors de la prochaine décennie pour tenter de détecter dans leurs atmosphères des biosignatures.
Pour en savoir plus

Tess découvre sa première planète de la taille de la Terre

Article de Xavier Demeersman publié le 17/04/2019

Le satellite Tess, lancé il y a un an, devrait découvrir plusieurs petites planètes rocheuses comparables à la Terre. Voici la première : HD 21749c. Non loin d'elle, dans le même système, une « sous-Neptune » ou mini-Neptune.

La quête d'autres mondes menée par le satellite Tess (Transiting Exoplanets Survey Satellite), lancé il y a tout juste un an, commence à porter ses fruits. Dans la besace de ce nouveau chasseur d'exoplanètes, successeur de Kepler, une première planète de la taille de la Terre. Son nom est HD 21749c. L'étoile autour de laquelle elle orbite, HD 21749 dans la constellation australe du Réticule, est située à quelque 53 années-lumière du Système solaire. C'est une naine orange dont la masse équivaut à 80 % de celle de notre Soleil.

Malheureusement, cette jumelle de la Terre (par la taille) n'est pas dans la zone habitable de son étoile. Pour l'instant, les astronomes ne connaissent pas encore la masse de cette planète rocheuse dont la période de révolution n'est que d'une huitaine de jours. « Mesurer la masse et la composition exacte d'une si petite planète constituera un défi, a expliqué Sharon Wang, membre de l'équipe du Carnegie qui a débusqué ce monde,  mais c'est important pour comparer HD 21749c à la Terre ».

Le satellite Tess utilise la méthode du transit pour chasser les exoplanètes. © Nasa, GSFC

Tess a aussi débusqué une sous-Neptune

En revanche, les chercheurs ont pu obtenir plus de détails sur HD 21749b, deuxième planète découverte dans ce système. Grâce à l'instrument PFS (Planet Finder Spectrograph), installé sur le télescope Magellan II au Chili, ils ont pu confirmer son existence et inférer que la masse de cette planète 2,7 fois plus grande que la Terre est 23 fois supérieure à celle de notre planète. HD 21749b se présente donc comme une mini-Neptune chaude. Moins grande que notre Neptune, elle serait plus gazeuse que rocheuse, comme le suggère sa densité. Bref, ce n'est pas non plus un monde très accueillant pour la vie.

Conçu pour identifier des planètes en orbite autour d'étoiles relativement proches de nous, Tess utilise la méthode du transit (le passage d'une planète devant l'étoile fait baisser sensiblement sa luminosité). Les astronomes s'attendent à la découverte de plusieurs centaines d'exoplanètes dont au moins une vingtaine de Terres. HD 21749c est ainsi la toute première de la série ! « C'est une étape importante pour Tess, salue Diana Dragomir, de l'Institut Kavli au MIT. Cela ouvre la voie à la recherche de petites planètes autour d'étoiles encore plus petites, et ces planètes peuvent potentiellement être habitables ».


Le satellite Tess découvre sa première exoplanète

Article de Xavier Demeersman publié le 20 septembre 2018

Lancé le 18 avril, Tess est sur le pied de guerre depuis fin juillet. Après sa « première lumière », il a déjà examiné plus d'un secteur du ciel austral. Les premiers résultats commencent à tomber et l'on peut dire que le satellite ne revient pas bredouille. Sa toute première prise, confirmée, ressemble beaucoup à une superterre.

La semaine dernière, nous évoquions qu'au cours de sa première série de surveillance d'étoiles, au milieu de l'été, le très prometteur Tess (Transiting exoplanet survey satellite) avait déjà mis la main sur quelque 73 objets intéressants. Des « objets » de différentes natures, dont sans doute de faux positifs. Bien sûr, il n'y a pas que des exoplanètes (et une fraction d'entre elles sont déjà connues).

Il y a quelques jours, l'équipe scientifique derrière ce nouveau et redoutable oiseau de proie de l'espace, grand chasseur d'exoplanètes, a soumis un papier (disponible sur arXiv) présentant la première planète officiellement découverte par le satellite lancé le 18 avril. Son nom est Pi Mensae c (π Mensae c ou encore HD 39091 c), du nom de son étoile parent visible dans la constellation australe de la Table (Mensa). Le petit « c » veut dire que les astronomes connaissent déjà une exoplanète dans ce système (π Mensae b). C'est une super-Jupiter découverte en 2001 qui parcourt son orbite très excentrique en 5,7 années.

Première lumière du satellite Tess, lancé le 18 avril 2018. Cette image montre les prises de vues de ses quatre caméras grand champ réalisées durant 30 minutes, le 7 août. On reconnaît notamment le Grand et le Petit Nuage de Magellan, deux galaxies naines, satellites de la Voie lactée. Deux étoiles (R Doradus et Beta Gruis) sont si brillantes qu’elles ont surexposé une ligne verticale. © Nasa, MIT, Tess

À quoi ressemble la première planète détectée par Tess ?

C'est un monde dont le rayon vaut 2,14 fois celui de la Terre. L'année y dure seulement 6,27 jours, ce qui dépayserait entre autres si nous pouvions vivre à sa surface. De quoi est-elle faite ? Pour l'instant, les chercheurs ne savent pas encore beaucoup de choses à son sujet.

Toutefois, ils se sont aperçus que le spectrographe Harps et aussi le AAPS (Anglo-australian planet search) qui équipe le AAT (Anglo-australian telescope) ont dans leurs archives, des données concernant cette planète. Utilisant la vitesse radiale pour débusquer des exoplanètes, ils avaient relevé pour ce compagnon planétaire la même période orbitale que Tess : 6,27 jours. La masse déterminée est de 4,82 fois celle de notre Planète bleue, ce qui donne à Pi Men c la densité de l'eau pure... mais cela n'en fait pas pour autant « un globe d'eau », soulignent les auteurs. Il s'agit plus probablement d'une superterre, un monde constitué d'un noyau de fer et de roches, avec peut-être de l'eau en surface, le tout enrobé d'une atmosphère, ont-ils indiqué.

Parce que l'ensemble des étoiles qui seront observées au cours des deux prochaines années par Tess sont entre 30 et 300 années-lumière de la Terre et 30 à 100 fois plus brillantes que celles surveillées par son prédécesseur Kepler, les chercheurs entendent obtenir un grand nombre d'informations sur toutes celles qui seront dévoilées, notamment sur leurs surfaces, atmosphères, etc. via des observations complémentaires menées avec de grands télescopes terrestres et spatiaux (surtout avec le très attendu JWST). Pi Mensae est une étoile aussi chaude et massive que notre Soleil située à environ 60 années-lumière.


Tess a repéré 73 objets intéressants

Article de Xavier Demeersman publié le 13 septembre 2018

Tess, le nouveau satellite de la Nasa de recherche d'exoplanètes, a débuté cet été la surveillance de plusieurs milliers d'étoiles relativement proches de la Terre. Au terme de cette première tranche d'observation, 73 objets ont été identifiés comme candidats. Parmi eux, combien de nouveaux mondes potentiellement habitables ?

Ça y est ! Pour le nouveau satellite de la Nasa Tess (acronyme de Transiting exoplanet survey satellite), la chasse aux exoplanètes est ouverte. Lancé le 18 avril dernier, il est fin prêt depuis le milieu de l'été à les traquer via la méthode dite de transit (c'est-à-dire la baisse de luminosité créée lorsqu'elles passent devant leur étoile parent). Sur les 3.779 exoplanètes confirmées à ce jour, 78 % l'ont été par cette méthode.

Quelque 15.900 étoiles d'un petit coin du ciel austral ont d'ores et déjà été examinées toutes les deux minutes au cours de sa première tranche d'observation. Dans sa besace, l'équipe scientifique a épinglé pas moins de 73 objets considérés comme intéressants. Bien sûr, un certain nombre d'entre eux sont probablement des faux positifs. Entre 5 et 20 %, estime George Ricker, le chercheur principal de la mission au MIT. Comme toujours, il faut vérifier, regarder de nouveau, avec Tess et avec des télescopes terrestres pour recouper les données. Dans le lot figurent aussi quelques exoplanètes connues.

Une vidéo de présentation de la mission Tess. © Nasa, GSFC

Multiplier les découvertes d’exoplanètes

La mission de Tess vient tout juste de commencer. Elle devrait durer au minimum deux ans. À la différence de son prédécesseur Kepler, qui a vu sa carrière se prolonger plusieurs fois - au passage, signalons que Kepler vit désormais sur ses dernières réserves de carburant et a de plus en plus de mal à pointer -, Tess va essentiellement se concentrer sur des étoiles (relativement) proches de nous, dans un rayon d'environ 300 années-lumière.

Au cours de ces deux premières années, les astronomes s'attendent tout de même à une prise de 10.000 planètes. Pas mal. Ce serait deux fois supérieur à l'ensemble des exoplanètes candidates débusquées par Kepler depuis ses débuts en 2009 (rappelons que le satellite a fait bondir le nombre total d'exoplanètes détectées depuis plus de 25 ans ! Et il reste encore beaucoup de données de Kepler à fouiller). La plupart seront des géantes car elles sont plus faciles à remarquer. Mais dans le lot, tous les chasseurs d'exoplanètes espèrent mettre la main sur au moins 50 petites planètes, au maximum quatre fois plus grandes que la Terre. Des mondes rocheux donc, et encore mieux des mondes potentiellement habitables. Combien sont-ils ? Peut-être y en a-t-il déjà un ou deux parmi les 73 objets repérés. C'est certain : Tess va multiplier nos découvertes de nouveaux mondes, et qui plus est, pas très loin de chez nous.

« Ce qui est passionnant avec Tess, c'est l'opportunité de rencontrer nos voisins, a déclaré à Nature Zachory Berta-Thompson, chercheur à l'université du Colorado. Ils pourraient se révéler être des planètes que nous étudierons pendant des décennies voire les siècles à venir. »


Le satellite Tess débute sa chasse aux exoplanètes

Article de Laurent Sacco publié le 31 juillet 2018

Le Transiting Exoplanet Survey Satellite (Tess) a commencé depuis la fin du mois de juillet sa chasse à des transits d'exoplanètes, a annoncé la Nasa. Successeur de Kepler, il devrait débusquer des exoterres suffisamment proches de la Terre pour que le télescope James-Webb puisse analyser, en partie, la composition de leurs éventuelles atmosphères.

Si l'on peut raisonnablement être pessimiste en ce qui concerne les progrès en physique des hautes énergies pour les décennies à venir, paradoxalement en raison de l'extraordinaire succès du modèle standard, que l'on peut même appeler « la théorie standard » comme l'a proposé Jean Iliopoulos lors du colloque en hommage à Pierre Binétruy, il n'en est pas de même pour l'exobiologie.

En effet, il y a eu les découvertes fascinantes des geysers d'Encelade et d'Europe ainsi que celles du méthane et des molécules organiques sur Mars faites par Curiosity (dans une moindre mesure, la découverte probable d'un grand lac d'eau liquide au pôle Sud de la Planète rouge est aussi prometteuse). On peut penser que des formes de vie sont apparues dans les océans d'Europe et Encelade et certaines des missions prévues dans les 20/30 prochaines années pourraient fortement renforcer ces présomptions. Hélas, ni Carl Sagan ni André Brahic ne seront là pour assister à ces éventuelles percées en exobiologie.

Présentation de Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l’écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Nasa, GFSC

Une autre raison pour être modérément optimiste est la découverte des exoplanètes en grand nombre et l'arrivée prochaine en orbite du télescope spatial James-Webb, si tout se passe comme prévu. De plus, la Nasa vient de faire savoir que le successeur du télescope Kepler, le Transiting Exoplanet Survey Satellite, c'est-à-dire Tess, avait commencé sa quête des exoplanètes le 25 juillet 2018. Les résultats de sa première campagne de mesures devraient être fournis à la Terre lorsqu'il sera au périastre de son orbite autour de la Planète bleue en août, puis tous les 13,5 jours.

Des cibles pour la détection de biosignatures avec James-Webb

Comme son nom l'indique, Tess chasse les exoplanètes en tentant de détecter des transits périodiques de ces astres devant leurs étoiles hôtes, ce qui provoque des baisses tout aussi périodiques dans leurs courbes de lumière. Kepler a déjà permis aux astronomes de jouer à ce jeu qui permet de débusquer des exoplanètes et de déterminer leurs rayons, mais c'était en se concentrant sur une petite partie de la voûte céleste et pour des étoiles à des distances dépassant très généralement les 300 années-lumière dans la Voie lactée.

Tess va, lui, scanner à répétition toute cette voûte pendant deux ans au moins mais en ce concentrant sur des étoiles de type F5 à M5, d'une magnitude apparente supérieure à la magnitude 12, et surtout situées à moins de 300 années-lumière de la Terre et qui sont 30 à 100 fois plus lumineuses que celles observées par Kepler. Au total, il s'agira de 200.000 étoiles, en particulier les 1.000 naines rouges les plus proches.

Tess devrait découvrir des milliers d'exoplanètes en transit et parmi elles, 70 environ de la taille de la Terre ou plus grandes (une vingtaine pourrait être des superterres situées dans la zone habitable autour d'une étoile). Ce sont des cibles toutes trouvées pour être à la portée des instruments du James-Webb qui seront alors capables d'analyser jusqu'à un certain point les atmosphères des éventuelles exoterres découvertes, et peut-être y découvrir des biosignatures, bien que celles-ci aient de bonnes chances d'être ambiguës, comme nous l'expliquait Franck Selsis.


Tess, le satellite chasseur d'exoplanètes, va décoller

Article de Rémy Decourt publié le 17/04/2018

SpaceX va lancer dans la nuit du 18 au 19 avril le satellite Tess, de la Nasa. Ce satellite chasseur d'exoplanètes succède à Kepler. En attendant la génération suivante, comme l'Européen Plato, Tess est aujourd'hui la meilleure chance pour découvrir des planètes similaires à la Terre en termes de taille et de masse.

Pour son septième lancement de l'année, contre trois pour Arianespace, SpaceX va mettre sur orbite le chasseur d'exoplanètes Tess. Ce satellite de la Nasa doit partir à bord d'un lanceur Falcon 9. Il doit décoller à 00 h 51 à l'intérieur d'une fenêtre de tir très courte de seulement 30 secondes. Ces 30 secondes, pendant lesquelles le lancement est possible pour atteindre le point de largage du satellite, sont un signe de confiance fort qu'accorde la Nasa au lanceur de SpaceX en termes de maturité et de fiabilité.

Lors de ce lancement, SpaceX devra récupérer l'étage principal du Falcon 9 qui devra se poser sur la plateforme « Of Course I Still Love You », stationnée dans l'océan Atlantique. Puis, 48 minutes après son décollage, Tess sera mis sur une orbite très elliptique avec un périgée de 108.400 kilomètres et un apogée de 376.300 kilomètres. Cette orbite aura une inclinaison de 37° et sera phasée à 90° par rapport à la Lune.

Au-delà de la Lune

Cette orbite n'a évidemment pas été choisie au hasard. Elle a plusieurs particularités. D'abord, elle amène le satellite au-delà de la Lune, bien que l'apogée de Tess se situe à 376.300 kilomètres. Il faut en effet savoir que la Lune tourne autour de la Terre sur une orbite elliptique, c'est-à-dire qu'elle ne se situe pas toujours à la même distance de notre Planète. Si, en moyenne, cette distance est de 384.467 km, elle varie de plusieurs milliers de kilomètres, entre 356.375 km et 403.720 km.

Autres particularités : l'orbite de Tess doit permettre de maintenir la Lune hors du champ de vision du satellite et le phasage de 90° va permettre d'annuler la force de gravité de la Lune contre le satellite pour ne laisser que la pression solaire l'impacter. Tess doit fonctionner pendant au moins deux années, au cours desquelles il cherchera des planètes extrasolaires par la méthode du transit.


Tess, le satellite chasseur d'exoplanètes

Article de Rémy Decourt publié le 05/04/2018

La Nasa s'apprête à lancer Tess. Le satellite succédant à Kepler partira le 16 avril. L'Agence spatiale américaine fait le pari de découvrir des planètes intéressantes du point de vue de l'exobiologie.

Un nouveau satellite chasseur d'exoplanètes s'apprête à être lancé. Il s'agit de Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Cette mission de la Nasa a pour objectif d'étudier des exoplanètes par transit ; elle s'inscrit dans la continuité de Kepler et prépare le terrain pour l'observatoire spatial James-Webb, le successeur d'Hubble, dont le lancement est maintenant prévu en 2020. Tess doit être lancé le 16 avril 2018. Il décollera du centre spatial Kennedy, de la Nasa, à bord d'un lanceur Falcon 9 de SpaceX.

Tess fait le pari de découvrir des planètes intéressantes du point de vue de l'exobiologie. Comme le souligne George Ricker, du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et chercheur principal de la mission, « nous nous attendons à ce que Tess découvre un certain nombre de planètes dont les compositions atmosphériques contiennent des indices potentiels sur la présence de la vie et qui pourraient faire l'objet d'observations plus fines par de futurs observatoires spatiaux ou terrestres ».

Comme Kepler, pour découvrir des planètes, Tess utilisera la méthode dite « du transit planétaire ». Lorsqu'une planète passe devant son étoile, la luminosité apparente de l'étoile baisse légèrement, car une petite fraction de sa surface est cachée temporairement. L'analyse de la courbe de luminosité permet alors d'obtenir des renseignements sur les planètes, tels que la masse et la densité. Si Kepler a découvert quelque 2.600 exoplanètes confirmées situées autour d'étoiles entre 300 et 3.000 années-lumière de la Terre, Tess devrait en découvrir bien plus.

Avec Tess, la Nasa fait le pari de découvrir une multitude de planètes habitables, voire habitées, autour d'étoiles proches de nous. © Nasa

Une possibilité inédite de détecter des exoplanètes par imagerie directe

Tess se concentrera sur les étoiles situées à moins de 300 années-lumière et qui sont 30 à 100 fois plus lumineuses que les cibles de Kepler. La luminosité de ces étoiles permettra aux chercheurs d'utiliser la spectroscopie, l'étude de l'absorption et de l'émission de la lumière, pour déterminer la masse, la densité et la composition atmosphérique des planètes. L'eau et d'autres molécules clés dans l'atmosphère de ces dernières peuvent nous donner des indices quant à leur capacité à abriter la vie. On s'attend à ce que Tess observe plus de 200.000 étoiles avec, à la clé, la découverte de plusieurs milliers d'exoplanètes.

Tess aura aussi la capacité inédite d'imager quelques planètes, celles qui seront sur des orbites suffisamment grandes (d'un rayon d'au moins 0,5 unité astronomique). En effet, les astronomes auront, avec ce satellite, la formidable possibilité de faire à la fois de la spectroscopie des transits et des images de certaines planètes. Et ce d'autant plus facilement qu'étant relativement proches de nous, ces étoiles et planètes seront plus brillantes que celles observées par les télescopes spatiaux Corot (Cnes) et Kepler.

Pour cela, le satellite Tess utilisera quatre caméras à champ large, ce qui lui permettra d'observer 85 % du ciel. Pour les besoins de la mission, le ciel sera divisé en 26 secteurs, que le satellite observera un par un au rythme de 13 secteurs observés chaque année pendant trois mois.


Tess, un nouveau satellite pour découvrir des exoplanètes

Article de Rémy Decourt publié le 30/04/2013

La Nasa vient de sélectionner le télescope spatial Tess pour une mission de recherche d'exoplanètes. Il aura la particularité de réaliser à la fois la spectroscopie des transits et des images de ces planètes. Cette mission s'inscrit dans la continuité de celle de Kepler et prépare le terrain pour le télescope spatial James-Webb, le successeur d'Hubble dont le lancement est prévu en 2018.

Depuis la découverte des premières planètes extrasolaires autour de l'étoile HD 114762 b (en 1989), du pulsar PSR 1257+12 (en 1992), et de l'étoile 51 Pegasi (en 1995), les moyens de détection se sont améliorés. Si jusqu'au début des années 2000 les astronomes étaient seulement capables de découvrir des planètes géantes gazeuses bien plus grandes que Jupiter et assez éloignées de leur étoile, la situation a bien changé. Aujourd'hui, ces mêmes astronomes peuvent repérer des planètes rocheuses de la taille de la Terre, dans la zone d'habitabilité de leur étoile.

Avec l'arrivée prochaine d'une nouvelle génération de télescopes terrestres de plusieurs dizaines de mètres, et de télescopes spatiaux, dont James-Webb, les observations seront plus efficaces qu'aujourd'hui. Il sera possible d'imager la banlieue des étoiles, et également de bien mieux étudier l'astre lui-même.

Dans ce contexte, la Nasa a sélectionné le projet Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite, pour satellite d'étude des exoplanètes par transit) proposé par l'Institut de technologie du Massachusetts (MIT). Il s'agit d'un télescope spatial à plusieurs caméras destiné à rechercher des planètes habitables, autour d'étoiles proches du Soleil et d'étoiles au moins aussi lumineuses que lui. Il pourra même tenter d'en découvrir autour des étoiles les plus lumineuses du ciel.

Le principe du transit planétaire s'accompagnant d'une baisse de luminosité (brightness, en ordonnée) de l'étoile (en jaune), d'autant plus importante que l'exoplanète (en noir) est de grande taille par rapport à son soleil et qu'elle en est proche. © Institut d’astronomie de l’université d’Hawaï

Le télescope Tess trouvera-t-il des planètes habitables et proches ?

Pour découvrir des planètes, le satellite Tess utilisera la méthode dite du transit planétaire. Lorsqu'une planète passe devant son étoile, la luminosité apparente de l'étoile baisse légèrement, car une petite fraction de sa surface est cachée temporairement. L'analyse de la courbe de luminosité permet alors d'obtenir des renseignements sur les planètes, telles que la masse et la densité. Capable d'analyser la masse, la taille, la densité, l'orbite et l'atmosphère d'une multitude de petites planètes, le satellite Tess fera avancer l'étude des petites petites exoplanètes, et devrait accélérer les chances d'en découvrir certaines habitables (voire habitées). C'est du moins le pari des responsables scientifiques de la mission.

Comme l'explique Jean Schneider, chercheur au laboratoire Univers et théories de l'Observatoire de Paris, « parmi ces planètes extrasolaires, celles qui seront sur des orbites suffisamment grandes (d'un rayon d'au moins 0,5 unité astronomique) pourront être détectées par imagerie directe ». En effet, les astronomes auront avec Tess la formidable possibilité de « faire à la fois de la spectroscopie des transits et des images de ces planètes ». Et ce d'autant plus facilement qu'étant relativement proches de nous, étoiles et planètes seront plus brillantes que celles observées par les télescopes spatiaux Corot (Cnes) et Kepler (Nasa).

La spectroscopie des transits et l'imagerie directe d'une planète permettent de « sonder des couches différentes de son atmosphère, ce qui est très précieux pour la compréhension des phénomènes qui s'y déroulent ». Les télescopes spatiaux Corot et Kepler n'ont pas cette capacité, car ils ne peuvent détecter des transits planétaires que pour des étoiles à des centaines d'années-lumière.

Un catalogue d’exoplanètes pour le successeur d'Hubble

Le satellite Tess commencera ses observations en 2017, un an avant le lancement du télescope spatial James Webb. Au moment de la mise en service de ce successeur d'Hubble, cela permettra aux scientifiques de disposer d'un catalogue d'exoplanètes le plus à jour possible, et des cibles les plus favorables pour des enquêtes approfondies à réaliser depuis le sol ou l'espace.

Ce satellite sera construit par Orbital Sciences autour de la plateforme LEOStar-2, et aura une durée de vie initiale de deux ans (mais elle pourrait atteindre plusieurs années). Il tournera autour de la Terre sur une orbite elliptique qui l'amènera ni trop près ni trop loin de la Terre et de la Lune. Elle lui permettra de rester au-dessus, donc à l'abri, des dangereuses ceintures de radiations et de s'approcher suffisamment près de la Terre, toutes les deux semaines, pour envoyer ses données. Cette orbite est d'une très grande stabilité, les corrections de trajectoire seront donc très rares.

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