Ariel : l'exploration de l'atmosphère d'exoplanètes
- Lancement :
- Durée de la mission : 4 ans, avec possibilité de prolongation
- État de la mission : En développement
L'observation de mondes distants et variés
La mission internationale Ariel (pour Atmospheric remote-sensing infrared exoplanet large-survey) de l'Agence spatiale européenne (ESA) permettra d'établir les caractéristiques du plus grand nombre d'exoplanètes à ce jour. Grâce à ce télescope spatial placé au point de Lagrange L2 à 1 500 000 kilomètres de la Terre, là même où se trouve le télescope spatial James Webb, il sera possible d'observer environ un millier d'exoplanètes diverses, des planètes telluriques aux géantes gazeuses, et d'étudier leur atmosphère – composition chimique, nuages et vents – et leurs structures thermiques.
L'étude d'exoplanètes avec Ariel suivra deux méthodes complémentaires : la spectroscopie de transit et la spectroscopie d'émission.
- La spectroscopie consiste à décomposer avec un prisme le rayonnement électromagnétique dans ses divers éléments (ses « couleurs »). Ariel sera utilisé dans le spectre visible et l'infrarouge, qui fournissent les informations les plus utiles dans le cas des planètes. Quand une planète transite, la lumière de l'étoile traverse sa haute atmosphère et une certaine partie est absorbée par les éléments qui la composent. La lumière qui nous parvient porte la « signature » de ces éléments. C'est la meilleure façon pour les astronomes de savoir de quoi est constituée l'atmosphère des exoplanètes.
- La spectroscopie d'émission porte sur le rayonnement électromagnétique émis par la planète même. Ce rayonnement nous renseigne sur la température de l'atmosphère à différents endroits.
En combinant ces deux types de spectroscopie, Ariel permettra de brosser un tableau complet de centaines d'exoplanètes et de leur atmosphère.
Objectifs scientifiques
- Relevé astronomique d'exoplanètes à grande échelle
- Étude de la composition chimique et de la température de l'atmosphère d'exoplanètes pour mieux comprendre la formation des planètes et les propriétés de l'atmosphère.
Vue d'artiste du télescope spatial Ariel de l'ESA destiné à l'observation d'exoplanètes. (Source : Airbus.)
Contribution du Canada
Le Canada fournira des câbles cryogéniques : ces câbles électriques de transmission de données sont indispensables pour relier les matrices de détecteurs imageurs complexes à l'ordinateur du télescope. Les faisceaux de câbles cryogéniques sont optimisés pour transmettre des signaux électriques sans produire trop de chaleur. Comme les détecteurs fonctionnent à des températures très froides (40 K ou −230 °C), alors que l'ordinateur tourne à « température ambiante » (293 K ou 20 °C), les cryocâbles doivent donc pouvoir supporter ce très grand écart de température.
À l'automne , l'entreprise ABB Inc. a été sélectionnée pour développer ces câbles électriques de transmission de données et leur interface. ABB Inc. a déjà fourni des technologies semblables à d'autres missions, notamment le télescope spatial James Webb.
En contrepartie de cet investissement, des scientifiques canadiens pourront participer à des travaux de recherche importants.
- Le Pr Nicolas Cowan a été nommé cochercheur principal de la mission Ariel et se joindra à l'équipe scientifique d'Ariel de l'ESA. Professeur agrégé au Département de physique et au Département des sciences de la Terre et des planètes de l'Université McGill, M. Cowan étudie l'atmosphère des exoplanètes à l'aide de télescopes infrarouges au sol et dans l'espace. Son équipe et lui sont très intéressés par l'utilisation des spectres d'émission fournis par Ariel pour établir des cartes de température des exoplanètes.
- Jusqu'à 12 scientifiques canadiens seront invités à se joindre au consortium de la mission Ariel, ce qui leur permettra de sélectionner des cibles, de définir des objectifs scientifiques et d'avoir un accès privilégié aux données d'Ariel.
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