La NASA lance la chasse aux exoplanètes

CAP CANAVERAL, Fla. — L’agence spatiale américaine (NASA) lancera lundi soir un satellite pour traquer les planètes en orbite autour des étoiles les plus lumineuses et les plus rapprochées de la Terre.

Le satellite Transiting Exoplanet Survey (Tess) devrait s’envoler à 18 h 32, heure de la Floride. Les nouveaux mondes qu’il repérera seront des cibles de choix pour d’éventuels télescopes qui y rechercheront des signes de vie.

Tess utilisera notamment des spectrographes conçus par l’Observatoire du Mont-Mégantic en collaboration avec d’autres établissements canadiens comme l’Université McGill, le Centre de recherche Herzberg en astronomie et en astrophysique du CNRS, le Collège militaire royal du Canada, l’Université Western Ontario et l’Université de la Colombie-Britannique.

Les professeurs René Doyon, de l’Institut de recherche sur les exoplanètes de l’Université de Montréal (iREx), et Jason Rowe, de l’Université Bishop’s à Sherbrooke, sont partie prenante de l’équipe Tess, qui participera au suivi des nouveaux systèmes planétaires avec des instruments au sol et dans l’espace.

M. Doyon, directeur de l’iREx, a expliqué que Tess «amorce un grand recensement des systèmes planétaires en transit les plus rapprochés du Soleil, ce qui permettra d’étudier leur atmosphère en détail, une étape cruciale dans la recherche de la vie ailleurs».

Les chercheurs croient que Tess trouvera des milliers d’exoplanètes, le terme par lequel on désigne les planètes situées à l’extérieur du système solaire.

Le responsable de l’astrophysique à la NASA, Paul Hertz, a expliqué que des missions comme Tess aideront à savoir si nous sommes seuls dans l’Univers — ou simplement vraiment chanceux d’avoir hérité «du meilleur terrain dans toute la galaxie».

Le successeur de Kepler

Tess est le successeur du télescope spatial Kepler, qui a multiplié les succès et fait figure de pionnier au chapitre du recensement planétaire. Kepler commence vraiment à manquer de carburant après neuf ans dans l’espace, et la NASA s’attend à ce qu’il s’éteigne d’ici quelques mois.

Kepler a découvert plus de 2600 exoplanètes dont l’existence a été confirmée. D’autres candidatures attendent d’être validées.

Environ 3700 exoplanètes ont été découvertes au cours des deux dernières décennies, que ce soit depuis la Terre ou depuis l’espace. Quelque 4500 autres sont dans la «salle d’attente».

Une cinquantaine d’entre elles représentent des habitats potentiels. Elles ont la bonne taille et la bonne orbite autour de leur étoile pour avoir de l’eau en surface et, du moins en théorie, accueillir la vie.

La plupart des planètes trouvées par Kepler sont tellement éloignées de la Terre qu’on aurait besoin de télescopes superpuissants pour les examiner plus attentivement. Les astronomes veulent donc se concentrer sur les étoiles, plus brillantes, qui sont plus proches de la Terre — suffisamment rapprochées pour que le télescope spatial James Webb (JWST) que la NASA lancera bientôt puisse examiner l’atmosphère des planètes qui tournent autour d’elles.

Le professeur Doyon est le chercheur principal d’un des quatre instruments scientifiques du JWST. Les chercheurs de l’iREx tenteront de découvrir si ces exoplanètes ont une atmosphère et de quoi celle-ci est composée. Cette tâche difficile et délicate sera possible grâce au JWST et à son instrument NIRISS, de fabrication canadienne, qui a été spécialement conçu pour étudier l’atmosphère d’exoplanètes.

De puissants télescopes terrestres seront aussi mis à contribution, en plus de nouveaux observatoires qui sont toujours sur les planches à dessin.

La facture totale de la mission Tess s’élève à 337 millions $ US.

Le satellite Tess, relativement petit (362 kilos, 1,2 mètre sur 1,5 mètre), s’envolera vers les étoiles à partir de Cap Canaveral, en Floride, à bord d’une fusée Falcon 9 de SpaceX. Son orbite éventuelle autour de la Terre l’amènera tout près de la Lune.

Les naines rouges

Tess pointera ses quatre caméras en direction de naines rouges près de nous — en moyenne dix fois plus proches que les étoiles scrutées par Kepler. La majorité des étoiles examinées par Tess se trouveront à une distance de 300 à 500 années-lumière, selon M. Ricker. Une année-lumière correspond à environ 9000 milliards de kilomètres.

Les naines rouges sont les étoiles plus courantes et, comme leur nom le laisse entendre, elles sont relativement petites. Leur taille correspond à environ la moitié de celle du Soleil. Elles sont aussi relativement froides. L’étoile bien connue Trappist-1, autour de laquelle on retrouve au moins sept planètes de la taille de la Terre, est une naine rouge ultrafroide qui est à peine plus grosse que Jupiter.

Comment fait-on pour repérer d’aussi loin une planète qui tourne autour d’une étoile si peu lumineuse et si petite? La planète devrait provoquer un bref fléchissement de la luminosité de son étoile quand elle passe devant, et c’est ce phénomène que Tess détectera.

Le satellite examinera pratiquement la totalité du ciel, à commencer par l’hémisphère Sud pendant un an, puis l’hémisphère Nord pendant une autre année. D’autres années de recherches pourraient suivre.

Les chercheurs pensent que la zone habitable autour d’une étoile — à l’intérieur de laquelle la vie peut exister, où il ne fait ni trop chaud ni trop froid, et où on peut retrouver de l’eau liquide — devrait être beaucoup plus rapprochée des naines rouges que c’est le cas dans notre système solaire. L’orbite des planètes dans ces systèmes devrait être relativement courte.

La NASA et d’autres font valoir que Tess n’a pas été conçu pour détecter des signes de vie. Cette tâche cruciale reviendra à Webb — le successeur de prochaine génération du télescope spatial Hubble, mais qui ne sera pas lancé avant 2020 — et à d’autres observatoires qui seront construits plus tard.

Si on détecte de la vie quelque part dans l’Univers — qu’elle soit microscopique ou autre —, les chercheurs croient que la prochaine étape serait d’y dépêcher des sondes robotisées pour voir ce qui se passe.

Jeff Volosin, de la NASA, rappelle toutefois que la technologie nécessaire pour se rendre jusqu’à ces mondes éloignés n’a pas encore été inventée.

«Pour moi, le simple fait de savoir qu’ils sont là me suffit, a-t-il dit. Le simple fait de savoir que nous ne sommes pas seuls.»