TESS doit trouver des exoplanètes habitables autour d’étoiles proches

Le télescope spatial TESS a rejoint l’espace le 19 avril 2018, depuis cap Canaveral à bord d’une fusée Falcon 9. Le nouveau chasseur d’exoplanètes de la Nasa poursuivra la mission de Kepler, bientôt hors-service, avec une approche différente.

Dans toute la gamme d’exoplanètes découvertes, une catégorie se fait plus rare que prévu : les planètes rocheuses ayant une taille comprise entre celle la Terre et celle de Neptune. Pour aller les dénicher, Tess (pour Transiting Exoplanet Survey Satellite) est équipé de quatre caméras sensibles aux lumières rouges (400-1000 nm). Celles-ci lui permettront de scruter principalement des naines rouges, population d’étoiles la plus fréquente dans l’Univers. Peu massives, ces petites étoiles ont une chance d’héberger une planète ni trop grande ni trop chaude dans la zone habitable. Leur éclat sera mesuré toutes les deux minutes pour entrevoir une éventuelle variation qui serait due au passage d’une exoplanète devant elles. Une image de haute qualité prise toutes les trente minutes complètera les données.

Malgré l’observation de champs successifs plutôt vastes, son atout indéniable, Tess ne les étudiera que durant 27 jours en moyenne. Ce temps d’observation réduit pourrait lui faire manquer quelques candidates intéressantes, comme des planètes dont la période orbitale dure plusieurs semaines. C’est un des inconvénients du nouveau satellite de la Nasa, selon Alain Lecavelier et Guillaume Hebrard, deux astronomes spécialistes des exoplanètes à l’Institut d’astrophysique de Paris. Au terme de sa première mission de deux ans, Tess aura examiné la totalité du ciel.

Une étude approfondie des exoplanètes les plus proches

Tess surveillera tout de même plus de 200 000 étoiles situées à une distance inférieure à 200 années-lumière. En choisissant d’étudier ces étoiles proches, donc d’une éclat apparent important, les astronomes pourront plus facilement connaître la masse de leurs planètes, déduite de la vitesse radiale, mais aussi et surtout l’atmosphère qui les entourent. Alain Lecavelier espère ainsi que Tess changera la donne dans l’étude de l’atmosphère des planètes extrasolaires.

Le but officiel du télescope spatial est de caractériser en détail 50 planètes avec le profil voulu, c’est-à-dire des mondes rocheux orbitant dans la zone habitable parmi l’ensemble des planètes détectées. Les chercheurs compteront également sur le futur James Webb Space Telescope, dont le lancement a été repoussé à 2020, pour affiner les données des planètes les plus intéressantes. Grâce à toutes ces données, les scientifiques pourront avoir des indices sur la viabilité, ou non, de ces mondes.

Une stratégie d’observation différente de Kepler

Kepler, prédécesseur de Tess, a détecté plusieurs milliers d’exoplanètes. Mais la plupart étaient hostile à la vie. Pendant toute la durée de sa mission, c’est-à-dire plus de dix ans, le satellite de la Nasa a sondé la même portion de ciel, située dans la constellation du Cygne. C’est grâce à ce temps d’observation très long qu’il a pu dénicher autant de planètes extrasolaires, parfois très éloignées de leur étoile. Malheureusement, la plupart des étoiles hébergeant ces exoplanètes sont très éloignées de nous, donc peu lumineuses. Il était donc difficile de caractériser ces mondes, parfois même de confirmer avec certitude leur présence.

Aujourd’hui, les réserves de carburant de Kepler sont faibles et les pronostics les plus optimistes le pensent opérationnel jusqu’à la fin de l’année au maximum. Si Tess parvient à rejoindre son orbite elliptique sans encombre, il commencera sa mission quelques temps après les derniers instants de vie de Kepler. Celle-ci sera donc différente puisqu’elle consistera à picorer des exoplanètes autour d’étoiles proches, et non à sonder en profondeur des étoiles d’une même région céleste, qu’elles soient proches ou lointaines.