Vue d'artiste du satellite Cheops, avec son baffle ouvert. © ESA, ATG medialab
Sciences

Cheops démarre sa mission après avoir observé sa première exoplanète

ActualitéClassé sous :exoplanètes , Cheops , ESA

Après trois mois de tests démontrant qu'il fonctionnait mieux que prévu, Cheops, ce satellite de l'Agence spatiale européenne, sera mis en service d'ici la fin du mois. Son principal objectif est d'observer seulement des étoiles de notre voisinage autour desquelles des planètes ont été détectées de façon à comprendre la diversité des exoplanètes. Il ne cherchera donc pas de nouvelles planètes mais précisera leurs principales caractéristiques, voire si certaines réunissent des conditions propices au développement de la vie.

Lancé en décembre 2019, le satellite Cheops de l'Agence spatiale européenne s'apprête à débuter ses opérations scientifiques. Conçu pour comprendre la diversité des exoplanètes, leur nature et pour déterminer, entre autres, si elles réunissent des conditions propices au développement de la vie, ce satellite a été mis progressivement en service depuis sa mise en orbite par Arianespace. Ses premières observations sont d'ores et déjà jugées prometteuses par l'équipe scientifique du projet.

Si Corot, Kepler et Tess ont montré la diversité des exoplanètes, « Cheops doit nous aider à les classer en famille et à donner des éléments concrets, à savoir leur masse et leur rayon mesurés de façon précise, pour bien comprendre justement cette diversité », explique Alain Lecavelier, de l'Institut d'astrophysique de Paris, et l'un des deux chercheurs représentant la France dans l'équipe scientifique de la mission. Un classement jamais fait qui permettra de sélectionner « pour de futurs observatoires spatiaux et terrestres, les meilleures cibles pour des observations et caractérisations futures des exoplanètes de la catégorie concernée ». Le but de cette mission est donc de réaliser « des études statistiques afin de déterminer différentes familles de planètes en fonction de nombreux paramètres », précise le chercheur.

Depuis le mois de janvier, date des premières observations de test, et jusqu'à la fin du mois de mars, une équipe de scientifiques, d'ingénieurs et de techniciens a longuement testé et calibré Cheops. Cette phase de test s'est terminée en pleine crise du coronavirus qui a contraint pratiquement tout le personnel de la mission à accomplir son travail depuis son domicile.

Schéma du premier système planétaire en transit observé par Cheops. Les cercles colorés indiquent la taille relative de l'étoile (colorée) par rapport à la planète en transit (noire), pour le cas de HD 93396 (orange) et sa planète, Kelt-11b, et pour comparaison le Soleil (jaune), la Terre et Jupiter. En bas, La première courbe de lumière de Cheops recouvrant un transit d’exoplanète. L’exoplanète géante KELT-11b fait le tour de l’étoile HD 93396 en 4,7 jours. La baisse de luminosité provoquée par la planète démarre environ neuf heures après le début de l’observation. © Cheops Mission Consortium

Des performances meilleures que prévues qui augurent du succès de la mission

Pour tester les performances du satellite, s'assurer et vérifier que le satellite est aussi précis et stable, l'équipe a observé une première étoile dont les propriétés sont bien connues et le comportement d'une grande stabilité et sans signe d'activité. Elle s'est concentrée sur une étoile baptisée HD 88111 située à 175 années-lumière dans la constellation de l'Hydre et connue pour n'héberger aucune exoplanète. Pour comprendre la difficulté de la tâche, le but est que si le télescope « observe une étoile pendant plusieurs heures, tandis que le satellite se déplace le long de son orbite, l'image de l'étoile doit rester toujours dans le même groupe de pixels dans le détecteur », explique Carlos Corral van Damme, ingénieur principal de l'ESA pour Cheops.

Comme l'explique Willy Benz, professeur en astrophysique à l'université de Berne et directeur de la mission Cheops, le test le « plus délicat consistait à mesurer la luminosité d'une étoile avec une précision de 0,002 % (20 millionièmes) ». Un tel degré de précision est capital afin de bien discerner l'obscurcissement provoqué par le passage d'une planète de la taille de la Terre devant une étoile de taille similaire à celle du Soleil (un phénomène appelé « transit » qui peut durer plusieurs heures). « Cheops devait également montrer qu'il pouvait maintenir ce niveau de précision pendant deux jours consécutifs. »

Plusieurs autres tests ont été réalisés dont un qui a consisté à observer le système planétaire HD 93396 qui se situe à 320 années-lumière du nôtre dans la constellation du Sextant. Ce système se compose d'une exoplanète géante baptisée KELT-11b découverte en 2016. Cette exoplanète tourne en 4,7 jours autour de son étoile qui est légèrement plus froide et trois fois plus grande que le Soleil. La courbe de lumière de cette étoile montre une nette baisse causée par le transit de huit heures de KELT-11b. À partir de ces données, les scientifiques ont déterminé très précisément le diamètre de la planète : 181.600 km - avec une incertitude d'un peu moins de 4.300 km.

« Les mesures de Cheops sont cinq fois plus précises que celles effectuées depuis le sol », indique Willy Benz. La stabilité du satellite et sa charge utile sont donc meilleures que celles prévues et nécessaires pour remplir les objectifs scientifiques de la mission. Cela donne « un avant-goût des résultats que nous pouvons espérer grâce à Cheops au cours des prochains mois et des prochaines années », conclut Willy Benz.

  • À proprement parler, Cheops n’est pas un chasseur d’exoplanètes comme d’autres satellites avant lui.
  • Il observera une sélection d’étoiles et systèmes planétaires préalablement choisis par l’équipe scientifique.
  • Cette sélection compte notamment 55 Cancri e, une super-Terre que l’on soupçonne couverte d’un océan de lave, GJ 436b,  une exoplanète de type Neptune qui perd son atmosphère en raison des effets de son étoile hôte.
Pour en savoir plus

Cheops : lancement réussi du satellite dédié aux exoplanètes

Article de Julie Kern publié le 18/12/2019

Après avoir été reporté hier, la fusée Soyouz VS 23 qui transporte le satellite Cheops a décollé sans encombre de Guyane à 9 h 54 (heure de Paris). Voici en images le départ de Cheops pour l'espace !

Plus de peur que mal ! Le lanceur Soyouz SV23 qui transporte sous sa coiffe le satellite Cheops de l'Agence spatiale européenne, a décollé sans encombre de Kourou en Guyane à 9 h 54 heure de Paris ce matin après un report de 24 heures. Aux dernières nouvelles, l'ESA a pu communiquer avec Cheops, près de trois heures après le départ de la fusée à 12 h 43 (heure de Paris). Désormais en orbite autour de la Terre, le satellite semble opérationnel et pourra débuter sa chasse aux exoplanètes. Voici quelques images marquantes du début de la mission européenne.

Le décollage de la fusée Soyouz SV 23 depuis la Guyane. © Esa, S. Corvaja

Cheops : le lancement du satellite dédié aux exoplanètes a été reporté

 Article de Rémy Decourt publié le 17 décembre 2019

Vingt mois après le lancement du chasseur d'exoplanètes Tess de la Nasa par SpaceX, l'Agence spatiale européenne s'apprêtait ce matin à lancer le satellite Cheops mais un problème de logiciel, sur la base de Soyouz, a entraîné le report de ce lancement.

Dernière minute... Le lancement prévu ce matin du satellite Cheops a été reporté en raison d'un défaut de logiciel dans la séquence automatique finale du lancement. « Nous tentons d'identifier le problème avec nos collègues russes », a laconiquement indiqué Stéphane Israël, directeur d'Arianespace, société qui gère les vols des lanceurs européens.


Cheops : suivez en direct le lancement du satellite dédié aux exoplanètes

La communauté des exoplanétologues peut avoir le sourire. Vingt mois après le lancement du chasseur d'exoplanètes Tess de la Nasa par SpaceX, l'Agence spatiale européenne s'apprête à lancer Cheops. Ce satellite conçu pour comprendre la diversité des exoplanètes et leur nature, très complémentaire des autres satellites dédiés aux exoplanètes, sera lancé ce matin, depuis le Centre spatial guyanais.

Article de Rémy Decourt, le 17 décembre 2019

Arianespace termine son année avec un neuvième lancement, alors que jusqu'à 12 missions étaient prévues. L'échec de Vega en juillet explique en partie cette cadence de lancement. Ce neuvième tir a pour mission de mettre en orbite, avec le lanceur russe Soyouz, cinq satellites dont Cheops, le satellite dédié à la diversité des exoplanètes. Il s'agit de la troisième mission réalisée cette année avec ce lanceur depuis le Centre spatial guyanais (CSG) et de la 23e fois depuis sa mise en service en Guyane.

Le lancement de ce Soyouz ST-A (VS23) est prévu ce mardi 17 décembre à précisément 9 h 54 min 20 s, heure de Paris. Il est à suivre en direct sur la Web-TV de l'Agence spatiale européenne. Pour ce vol, la performance demandée au lanceur est de 3.250 kg avec une durée nominale de la mission, du décollage à la séparation des satellites, d'environ 4 heures 13 minutes et 14 secondes.

Le satellite Cheops encapsulé dans le système Soyouz Arianespace pour charges utiles auxiliaires. On regrettera qu'à l'ère de l'ADSL et de la fibre, le Cnes CSG diffuse seulement des images de piètre définition. © Cnes, ESA, service optique CSG

Quatre autres satellites

Pour cette mission, Soyouz ne lancera pas seulement Cheops. Il embarque aussi le satellite d'observation de la Terre COSMO-SkyMed Second Generation utilisé à des fins militaires et civiles ainsi que trois charges utiles auxiliaires. Il est équipé d'un radar à synthèse d'ouverture, capable d'effectuer des observations dans toutes les conditions météorologiques et de luminosité, de jour comme de nuit.

On compte également OPS-SAT, un CubeSat 3U de démonstration de technologies de nouveaux moyens de contrôle des satellites, tels que logiciels, applications et technologies innovantes. Autre CubeSat 3U, le satellite d'astronomie EyeSat conçu pour étudier la lumière zodiacale et l'image de la Voie lactée. Enfin, Angels, un CubeSat 12U quatre fois plus grand qu'OPS-SAT et EyeSat. Ce satellite, qui embarque l'instrument Argos Neo, a pour but de recueillir et localiser les signaux et messages de faible puissance des 20.000 balises Argos actuellement en service autour du globe.

Les cinq satellites à bord du Soyouz sont à séparer sur trois orbites distinctes. COSMO-SkyMed Second Generation vise une orbite héliosynchrone avec un semi-grand axe à 6.997 kilomètres, inclinée de 97,81° et pour Cheops, une orbite héliosynchrone avec un semi-grand axe à 7.078 kilomètres avec une inclinaison de 98,22°. Quant aux trois CubeSat, ils sont à larguer sur une orbite héliosynchrone avec une altitude d'environ 500 kilomètres.

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