Après avoir envoyé des robots sur la Lune, les avoir fait atterrir sur Mars et construit sa propre station spatiale, la Chine lorgne désormais sur des systèmes solaires lointains. Ce mois-ci, les scientifiques publieront des plans détaillés pour la première mission du pays visant à découvrir des exoplanètes.
La mission visera à sonder des planètes en dehors du système solaire dans d’autres parties de la Voie lactée, dans le but de trouver la première planète semblable à la Terre en orbite dans la zone habitable d’une étoile tout comme le Soleil. Les astronomes pensent qu’une telle planète, appelée Terre 2.0, aurait les bonnes conditions pour que l’eau liquide – et peut-être la vie – existe.
Plus de 5 000 exoplanètes ont déjà été découvertes dans la Voie lactée, principalement avec le télescope Kepler de la NASA, qui a été utilisé pendant 9 ans avant de manquer de carburant en 2018. Certaines des planètes étaient des corps rocheux semblables à la Terre en orbite autour de petites naines rouges. étoiles, mais aucune ne correspond à la définition d’une Terre 2.0.
Avec la technologie et les télescopes actuels, il est extrêmement difficile de trouver le signal de petites planètes semblables à la Terre lorsque leurs étoiles hôtes sont un million de fois plus lourdes et un milliard de fois plus brillantes, explique Jessie Christiansen, astrophysicienne à l’Exoplanet Science Institute de la NASA en Californie. Institut de technologie de Pasadena.
La mission chinoise, appelée Earth 2.0, espère changer cela. Il sera financé par l’Académie chinoise des sciences et achève sa première phase de conception. Si les conceptions passent un examen par un panel d’experts en juin, l’équipe de la mission recevra un financement pour commencer à construire le satellite. L’équipe prévoit de lancer le vaisseau spatial sur une fusée Longue Marche avant la fin de 2026.
Sept yeux
Le satellite Earth 2.0 est conçu pour emporter sept télescopes qui observeront le ciel pendant quatre ans. Six des télescopes travailleront ensemble pour étudier les constellations Cygnus-Lyra, le même morceau de ciel que le télescope Kepler a parcouru. “Le champ de Kepler est un fruit à portée de main, car nous avons de très bonnes données à partir de là”, déclare Jian Ge, l’astronome à la tête de la mission Earth 2.0 à l’Observatoire astronomique de Shanghai de l’Académie chinoise des sciences.
Les télescopes chercheront des exoplanètes en détectant de petits changements dans la luminosité d’une étoile qui indiquent qu’une planète est passée devant elle. L’utilisation simultanée de plusieurs petits télescopes offre aux scientifiques un champ de vision plus large qu’un seul grand télescope tel que Kepler. Les 6 télescopes de Earth 2.0 fixeront ensemble environ 1,2 million d’étoiles sur une parcelle de ciel de 500 degrés carrés, soit environ 5 fois plus large que la vue de Kepler. Dans le même temps, Earth 2.0 pourra observer des étoiles plus sombres et plus éloignées que le Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA, qui surveille les étoiles brillantes près de la Terre.
“Notre satellite peut être 10 à 15 fois plus puissant que le télescope Kepler de la NASA dans sa capacité d’étude du ciel”, explique Ge.
Le septième instrument du satellite sera un télescope à microlentilles gravitationnelles pour étudier les planètes voyous – des objets célestes en liberté qui n’orbitent autour d’aucune étoile – et des exoplanètes éloignées de leur étoile comme Neptune. Il détectera les changements de lumière des étoiles lorsque la gravité d’une planète ou d’une étoile déforme la lumière d’une étoile d’arrière-plan devant laquelle elle passe. Le télescope ciblera le centre de la Voie lactée où se trouvent un nombre considérable d’étoiles. S’il est lancé avec succès, ce serait le premier télescope à microlentilles gravitationnelles opérant depuis l’espace, explique Ge.
«Notre satellite peut essentiellement effectuer un recensement qui identifie des exoplanètes de différentes tailles, masses et âges. La mission fournira une bonne collection d’échantillons d’exoplanètes pour de futures recherches », dit-il.
Doubler les données
La NASA a lancé Kepler en 2009, dans le but de découvrir à quel point les planètes semblables à la Terre sont communes dans la Galaxie. Pour confirmer qu’une exoplanète ressemble à la Terre, les astronomes doivent mesurer le temps qu’il faut pour orbiter autour de son soleil. Ces planètes devraient avoir une période orbitale similaire à celle de la Terre et transiter par leurs soleils environ une fois par an. Chelsea Huang, astrophysicienne à l’Université du sud du Queensland à Toowoomba, affirme que les scientifiques ont besoin d’au moins trois transits pour déterminer une période orbitale précise, ce qui prend environ trois ans de données, et parfois plus, s’il y a des lacunes dans les données.
Mais quatre ans après le début de la mission Kepler, certaines parties de l’instrument sont tombées en panne, rendant le télescope incapable de fixer une partie du ciel pendant une période prolongée. Kepler était sur le point de trouver des planètes véritablement semblables à la Terre, explique Huang, qui a travaillé avec l’équipe Earth 2.0 en tant que consultant en simulation de données.
Avec Earth 2.0, les astronomes pourraient disposer de quatre autres années de données qui, combinées aux observations de Kepler, pourraient aider à confirmer quelles exoplanètes ressemblent vraiment à la Terre. “Je suis très enthousiaste à l’idée de retourner sur le champ de Kepler”, déclare Christiansen, qui espère étudier les données de Earth 2.0 si elles sont rendues disponibles.
Ge espère trouver une douzaine de planètes Earth 2.0. Il dit qu’il prévoit de publier les données dans un délai d’un ou deux ans après leur collecte. “Il y aura beaucoup de données, nous avons donc besoin de toutes les mains possibles”, dit-il. L’équipe compte déjà environ 300 scientifiques et ingénieurs, principalement de Chine, mais Ge espère que davantage d’astronomes du monde entier se joindront à eux. “La Terre 2.0 est une opportunité pour une meilleure collaboration internationale.”
L’Agence spatiale européenne prévoit également une mission exoplanétaire – appelée Planetary Transits and Oscillations of Stars (PLATO) – dont le lancement est prévu en 2026. La conception de PLATO compte 26 télescopes, ce qui signifie qu’il aura un champ de vision beaucoup plus large que la Terre 2.0. . Mais le satellite changera de regard tous les deux ans pour observer différentes régions du ciel.
Cet article est reproduit avec permission et a été publié pour la première fois le 12 avril 2022.
