PLATO combinera observations spatiales et télescopes au sol pour étudier et caractériser des systèmes étoiles-planètes comparables au système solaire. Elle mesurera avec une précision inégalée masses, rayons et âges des étoiles et des mondes découverts. Par quelles méthodes ?

Avec

  • Magali Deleuil, enseignante-chercheur au laboratoire d’astrophysique de Marseille
  • Rhita-Maria Ouazzani, astronome-adjointe au Laboratoire d’instrumentation et de recherche en astrophysique (LIRA) de l’Observatoire de Paris – PSL

PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) est une mission de l’ESA dédiée à la détection et surtout à la caractérisation de systèmes étoiles-planètes, avec un focus sur des planètes telluriques en zone habitable autour d’étoiles semblables au Soleil.
Sélectionnée en 2017 dans le programme Cosmic Vision, PLATO doit être lancée en janvier 2027 par une Ariane 6 en direction du point de Lagrange L2 situé à 1,5 million de km de la Terre, pour une mission nominale de 4 ans, extensible jusqu’à 6,5 ans.

Une observation continue depuis le point de Lagrange L2

Depuis L2, le satellite observera en continu d’immenses champs stellaires grâce à 26 caméras, surveillant environ 200 000 étoiles situées jusqu’à 1 000 années-lumière, avec des images prises toutes les 25 secondes pendant plusieurs années.

La méthode principale est celle des transits : PLATO détectera les exoplanètes en mesurant les baisses infimes de luminosité lorsqu’une planète passe devant son étoile, ce qui permet d’estimer leur rayon avec une précision d’environ 3 %.

Astérosismologie et mesures de vitesses radiales

PLATO utilisera aussi l’astérosismologie, en analysant les oscillations naturelles des étoiles pour déterminer leur masse, leur rayon et surtout leur âge avec une précision proche de 10 %, un paramètre clé pour comprendre l’évolution des systèmes planétaires.

Un réseau de télescopes au sol complétera ces données par la mesure des vitesses radiales : l’effet Doppler sur la lumière stellaire permettra d’estimer la masse des planètes (≈ 10 %), et donc leur densité et leur structure interne.

Un catalogue de mondes pour les futures explorations

En combinant transits, astérosismologie et vitesses radiales, PLATO fournira un catalogue unique de milliers de mondes, replacera notre système solaire dans son contexte, et identifiera des cibles de choix pour l’étude atmosphérique future avec le James Webb Space Telescope (JWST) et le futur ARIEL (Atmospheric Remote-Sensing Infrared Exoplanet Large-survey).

Une mission dédiée à l’étude conjointe d’exoplanètes et de leurs étoiles-hôtes

Infographie : Les missions passées, en cours et à venir dédiées à la recherche et à l’étude des exoplanètes

Infographie : Principe de la méthode des vitesses radiales pour détecter des exoplanètes

Infographie : Principe de la méthode du transit pour détecter des exoplanètes

Infographie : Le principe de l’astérosismologie pour en savoir plus sur la structure des étoiles #ScienceCQFD

Plato : le chasseur d’exoplanètes passe ses premiers tests avec brio (CNES, janvier 2026)

L’astérosismologie : voir battre le cœur des étoiles (Pour la Science, 2011)