La mission Ariel en voie de concrétisation
Ariel, la mission de l’ESA dédiée aux exoplanètes dont le lancement est prévu en 2029, est passée de la phase d’étude à la phase de mise en œuvre. Cela conduira prochainement au choix d’un maître d'œuvre chargé de construire le satellite.
La mission Ariel (acronyme de Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey) aborde l’un des thèmes principaux du programme Vision Cosmique de l’ESA: quelles sont les conditions nécessaires pour la formation des planètes et l’apparition de la vie ? Ariel va ainsi étudier la composition des exoplanètes, ainsi que les conditions de leur formation et de leur évolution, en examinant l’atmosphère d’un échantillon varié de 1000 planètes dans les longueurs d’onde visibles et infrarouges.
Il s’agit de la première mission axée sur la mesure de la composition chimique et des structures thermiques des exoplanètes et de leur lien avec l’environnement de leur étoile-hôte. Elle va combler une lacune importante dans notre connaissance de la chimie d’une planète et du lien entre cette dernière et l’environnement dans lequel elle s’est formée. Elle va également nous aider à savoir si le type d’étoile hôte influence les aspects physiques et chimiques de l’évolution de la planète.
Les observations réalisées nous donneront un aperçu de la phase initiale de la formation des planètes et des atmosphères, et de leur évolution ultérieure. Cela nous permettra également de comprendre comment notre propre Système solaire s’inscrit dans le cadre plus large du cosmos en général.
Ariel a été sélectionnée en 2018 en tant que quatrième mission scientifique de classe intermédiaire dans le cadre du plan « Vision Cosmique» de l’ESA. Elle a été adoptée par l’ESA lors de la réunion du Comité du programme scientifique de l’Agence du 12 novembre, ce qui ouvre la voie à la réalisation des premiers travaux.
« Avec Ariel, il va être possible de faire des sciences planétaires bien au-delà de notre propre Système solaire », déclare Günther Hasinger, Directeur de la science à l’ESA. « L’adoption d’Ariel consolide l’engagement de l’ESA vis-à-vis de la recherche exoplanétaire et assurera la présence d'astronomes européens à la pointe de ce domaine révolutionnaire pour la prochaine décennie et au-delà ».
Dans les prochains mois, il sera demandé à l’industrie de déposer des offres pour fournir tous les équipements et systèmes d’Ariel. La sélection du maître d'œuvre, qui sera chargé de construire la mission, aura lieu aux environs de l’été prochain.
Le module comprenant la charge utile de la mission, qui inclut notamment un télescope cryogénique d’un mètre et les instruments scientifiques associés, est fourni par le "Ariel Mission Consortium". Le consortium compte plus de 50 institutions issues de 17 pays européens. La NASA a également contribué à la charge utile.
« Après une période intense passée à travailler sur les concepts de design préliminaires et sur la consolidation des technologies requises pour démontrer la faisabilité de la mission, nous sommes maintenant prêts à passer Ariel en phase de mise en œuvre », explique Ludovic Puig, gestionnaire de l’étude Ariel à l’ESA.
Access the video
Les spectromètres du télescope mesureront les empreintes chimiques d’une planète lorsqu’elle passera devant (« phase de transit »), ou derrière (« phase d’occultation »), son étoile. Ces mesures permettront aux astronomes d’observer l’atténuation de la lumière émise par l’étoile avec une précision de 10 à 100 parties par million par rapport à l‘étoile.
Ariel sera capable de déceler des signes d’ingrédients bien connus dans l’atmosphère des planètes, tels que la vapeur d’eau, le dioxyde de carbone ou le méthane. Elle sera également en mesure de détecter des composés métalliques plus exotiques pour décoder l’environnement chimique global du système solaire distant. Pour un nombre limité de planètes, Ariel réalisera également des relevés approfondis du système nuageux et étudiera les variations atmosphériques saisonnières et quotidiennes.
« Avec Ariel, nous allons faire passer la caractérisation des exoplanètes au niveau supérieur grâce à l’étude de ces mondes distants, à la fois pris individuellement et en tant que populations, avec un niveau de détail plus grand que jamais », explique Göran Pilbratt, scientifique de l’étude Ariel à l’ESA.
« Notre recensement chimique de centaines de systèmes solaires nous aidera à comprendre chaque planète dans le contexte de l’environnement et de la composition chimique de l’étoile hôte, ce qui aura pour effet de nous aider à mieux comprendre notre propre voisinage cosmique », ajoute Theresa Lueftinger, scientifique du projet Ariel à l’ESA.
« Nous nous réjouissons de débuter la phase de réalisation de la mission Ariel », commente Jean-Christophe Salvignol, gestionnaire du projet Ariel à l’ESA. « Nous progressons vers la conception optimale de la sonde spatiale afin de répondre à des questions fondamentales sur notre place dans le cosmos ».
Le lancement d’Ariel est prévu depuis le Port spatial de l'Europe situé à Kourou, en Guyane, à bord d’Ariane 6, le nouveau lanceur de l’ESA. La mission opèrera pour une durée initiale de quatre ans depuis une orbite autour du second point de Lagrange du système Soleil-Terre (L2), 1,5 million de kilomètres directement « derrière » la Terre, tel que vu depuis le Soleil. Une autre mission conduite par l’ESA - Comet Interceptor – prendra place à bord du même lanceur.