Transiting Exoplanet Survey Satellite

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Transiting Exoplanet Survey Satellite

Caractéristiques
Organisation NASA
Domaine Détection d'exoplanètes
Type de mission Télescope spatial
Lancement 2017[1]
Lanceur Pegasus XL
Durée de vie 2 ans
Satellite de Terre
Orbite Orbite terrestre basse

Transiting Exoplanet Survey Satellite (en anglais « Satellite d'étude des exoplanètes en transit »), en abrégé TESS, est un petit télescope spatial destiné à la recherche d'exoplanètes développé par le Massachusetts Institute of Technology dans le cadre du Programme des petits satellites scientifiques (SMEX) de la NASA. Le principal objectif de TESS est de détecter les planètes telluriques qui gravitent dans la zone habitable autour des étoiles proches de la Terre. S'appuyant sur les résultats obtenus par le télescope spatial Kepler, TESS doit étudier en particulier les étoiles de petite taille de type spectral G - catégorie à laquelle se rattache notre Soleil - et K. D'un cout modeste, TESS est chargé d'identifier des candidats qui seront étudiés en profondeur par des instruments plus puissants comme le télescope géant infrarouge JWST. TESS, qui comporte plusieurs télescopes pour que ses observations couvrent une large portion du ciel, utilise la méthode du transit pour identifier les exoplanètes. Le projet a été sélectionné en avril 2013 par la NASA pour un lancement en 2017[2],[3].

Historique[modifier | modifier le code]

TESS faisait partie des 5 projets de missions scientifiques présélectionnés en septembre 2011 en réponse à un appel à propositions lancé en novembre 2010 par la NASA pour son programme de petites missions scientifiques Explorer [3]. Les projets qui lui étaient opposés étaient ICON (étude de la variabilité de l'ionosphère), FINESSE (télescope spectroscope infrarouge chargé de l'étude détaillée de 200 exoplanètes déjà répertoriées), OHMIC (étude des aurores polaires) et ASTRE (étude des interactions entre l'atmosphère terrestre et les gaz ionisés de l'espace). La mission TESS a été sélectionnée le 5 avril 2013 [4],[1] pour un lancement en 2017. Le budget alloué, encadré par les caractéristiques du programme Explorer consacré aux missions de cout modéré, est fixé à 200 millions de dollars[5].

Objectifs[modifier | modifier le code]

TESS doit observer les étoiles brillantes situées à proximité de notre système solaire et détecter des planètes telluriques dont la taille est proche de celle de la Terre (super Terre dont le diamètre est compris entre 1 fois et 3 fois celui de la Terre) et qui sont situées dans la zone habitable. Il pourra également détecter des planètes gazeuses géantes. Contrairement aux télescopes spatiaux Corot et Kepler qui n'observent qu'une petite fraction du ciel mais sur une longue période, TESS scrute l'ensemble de la voute céleste[3],[1].

L'étude qui sera menée par TESS devrait se concentrer sur les étoiles de type spectral G (naines jaunes catégorie à laquelle se rattache notre Soleil) et K (naines oranges)[6]. Environ 2 millions d'entre elles seront étudiées[7]. Le télescope étudiera aussi les 1 000 naines rouges de type M les plus proches, c'est-à-dire celles situées dans un rayon de 30 parsecs (environ 98 années-lumière) dont le pic de lumière se situe dans l'infrarouge. La plage de détection des détecteurs CCD a été pour cette raison étendue à l'infrarouge proche[8]. L'équipe du projet prévoit de découvrir entre 1 000 et 10 000 exoplanètes en transit dont un certain nombre pourront être aussi petites que la Terre et avec une période orbitale pouvant s'étendre jusqu'à deux mois[8]. TESS effectue une mission de reconnaissance : les planètes candidates seront étudiées ensuite à l'aide d'instruments plus puissants comme le spectrographe HARPS basé à Terre ou le télescope spatial James Webb[7].

Caractéristiques techniques[modifier | modifier le code]

Le transit de la planète devant son étoile fait varier la luminosité de cette dernière.

La charge utile de TESS est constituée de plusieurs télescopes permettant de couvrir une large portion du ciel. Le télescope spatial utilise la méthode du transit pour identifier les exoplanètes : la planète est détectée et ses caractéristiques sont estimées en mesurant l'affaiblissement de la lumière émise par l'étoile lorsque la planète s'interpose entre le télescope et l'étoile étudiée. La variation du signal lumineux est très faible et son observation dépend du temps d'observation de l'étoile, de la période orbitale de la planète autour de son étoile et de la taille de la planète. À chaque orbite TESS étudie toutes les étoiles d'une magnitude inférieure à 13,5 situées sur une bande de la voute céleste large de 72°. Chaque étoile est observée durant 72 jours de manière consécutive à raison d'une observation toutes les 96 minutes. Dans la mesure où deux observations de transit doivent être effectuées pour valider la détection d'une planète, celles-ci ont une période orbitale maximale de 72 jours. Tous ces paramètres d'observation ont été sélectionnés pour maximiser le nombre de détection en prenant en compte des éléments statistiques (probabilité de présence d'une planète à une distance donnée autour d'une étoile d'une taille donnée par type et taille) fournis par les observations des instruments basés à Terre ou dans l'espace[8]. Les capteurs CCD, ont une résolution cumulée de 192 megapixels[7]. Les détecteurs sont développes en collaboration avec le laboratoire Lincoln du MIT[2].

Déroulement de la mission[modifier | modifier le code]

La mission primaire doit durer deux ans.

Orbite[modifier | modifier le code]

Le télescope spatial est placé sur une orbite optimale ni trop proche ni trop éloignée de la Terre et la Lune en résonance 2:1 avec cette dernière[9]. Celle-ci maintient l'engin spatial éloigné des ceintures de radiation tout en lui permettant une fois toutes les deux semaines d'effectuer des transferts à très haut débit vers les stations sur Terre. L'orbite retenue permet également de maintenir l'électronique des caméras dans une plage de températures très stable[7].

Références et notes[modifier | modifier le code]

  1. a, b et c (en) J.D. Harrington, « NASA Selects Explorer Investigations for Formulation », NASA,‎ 5 avril 2013 (consulté le 7 avril 2013)
  2. a et b (en) David Chandler, « NASA selects MIT-led team to develop planet-searching satellite », MIT News,‎ 3 juin 2008 (consulté le 7 avril 2013)
  3. a, b et c (en) Dwayne Brown, « NASA Selects Science Investigations For Concept Studies », NASA,‎ 29 septembre 2011 (consulté le 7 avril 2013)
  4. (en) « NASA selects MIT-led TESS project for 2017 mission », MITnews,‎ 5 avril 2013 (consulté le 7 avril 2013)
  5. (en) Mike Wall, « NASA to Launch Planet-Hunting Probe, Neutron Star Experiment in 2017 », sur Space.com,‎ 5 avril 2013 (consulté le 7 avril 2013)
  6. (en) « TESS: All Sky Survey for Transiting Planets », Centauri Dreams,‎ 26 mars 2008 (consulté le 7 avril 2013)
  7. a, b, c et d (en) David Chandler, « MIT aims to search for Earth-like planets with Google's help », MITnews,‎ 19 mars 2008 (consulté le 7 avril 2013)
  8. a, b et c (en) David W. Latham, « Towards the Detection and Characterization of Smaller Transiting Planets »,‎ 27 juillet 2007 (consulté le 7 avril 2013)
  9. Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) sur Youtube.

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]