La proposition de mission spatiale PLATO – Planetary Transits and Oscillations of stars – a pour objectif la découverte de planètes rocheuses autour d’étoiles proches, semblables à notre Soleil. Sélectionnée par l’ESA en 2014, la mission a été adoptée lors d’une réunion du Comité du Programme Scientifique de l’ESA qui s’est tenue le 21 juin 2017. Cette adoption clôt la phase d’étude et donne le feu vert à la phase de réalisation de la mission. Par suite, dans les prochains mois, un appel d’offre va être lancé pour la fourniture de la plate-forme spatiale sur laquelle seront placés les télescopes.
PLATO sera lancé en 2026, et il sera placé à près de 1,5 millions de km de la Terre. Il surveillera des dizaines de milliers d’étoiles brillantes, recherchant des variations de lumière de quelques dix millièmes, et périodiques, signes du passage d’une planète devant le disque de leur étoile. En effet, lorsque le phénomène se produit, la planète bloque temporairement une petite fraction de la lumière de son étoile.
Crédit : ESA
Cette méthode, dite méthode des transits, a été utilisée avec succès par d’autres télescopes spatiaux, CoRoT et Kepler. La différence est que PLATO vise, outre la détection autour d’étoiles proches, à mesurer les paramètres des planètes avec une précision jamais atteinte. C’est en effet la condition indispensable pour pouvoir déterminer la nature précise de la planète et en particulier s’il s’agit bien d’une planète rocheuse. La découverte de planètes de ce type dans la zone habitable d’étoiles similaires au Soleil c’est à dire à une distance de leur étoile où l’eau, si elle existe, peut être à l’état liquide, marquerait un jalon dans la quête de la recherche de la vie ailleurs que sur notre planète.
Pour atteindre un tel objectif, outre la méthode des transits, PLATO va utiliser une approche particulièrement originale. Elle va en effet combiner cette méthode à l’analyse des signaux sismiques de leur étoile hôte. La détection de ces vibrations infimes permet de mesurer très précisément les masse, rayon et âge des étoiles. Ces derniers sont indispensables pour déterminer la nature d’une planète. Ils aideront en plus à comprendre l’ensemble des systèmes exoplanétaires, leur diversité mais aussi leur formation et leur évolution passée et future. Enfin, parce que PLATO observera des étoiles brillantes, les propriétés de ces planètes, notamment de leur atmosphère, pourront être explorées en détails avec des télescopes au sol afin d’y chercher d’éventuels indicateurs de la présence la vie.
La France contribue, avec les laboratoires du CNRS, le CEA et le CNES, à l’électronique digitale des caméras rapides, les logiciels de vol des caméras normales et assurera les essais thermiques d’une partie des caméras et leur étalonnage. Les équipes françaises joueront aussi un rôle clé dans différents aspects du segment sol scientifique en charge de fournir le catalogue des systèmes planétaires.
Du côté du Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, les équipes impliquées participeront au développement et la fourniture de logiciels pour la détection des transits, l’estimation des paramètres des systèmes planétaires et la gestion des performances de l’ensemble du logiciel en charge de produire le catalogue des transits et leurs caractéristiques. Elles développeront des procédures pour établir la liste des priorités parmi les candidats exoplanètes ainsi détectés et participeront à la construction du catalogue d’entrée de la mission, et, après le tir, aux observations complémentaires qui seront réalisées pour caractérisation des systèmes exoplanétaires.