La mission PLATO, dont le lancement est prévu en janvier 2027, a pour but de rechercher et de caractériser les systèmes planétaires (étoiles + planètes) de tout type grâce à la détection de transits d’une part et la sismologie stellaire d’autre part.
Présentation
La mission spatiale PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of Stars) a été a été sélectionné en février 2014 puis adoptée en juin 2017 comme 3e mission de classe moyenne (M3) du programme « Cosmic Vision » de l’ESA. Elle a pour objectif scientifique l’étude des systèmes planétaires. Son lancement est prévu en janvier 2027. L’originalité de PLATO tient au fait que l’instrument permet pour la première fois d’étudier conjointement une étoile et son cortège de planètes. Elle combine pour cela deux approches de pointe : la détection des planètes par la méthode des transits et l’étude de la structure interne des étoiles par sismologie stellaire, c’est-à-dire l’étude des oscillations des étoiles.
Le principe instrumental de PLATO est un suivi photométrique en lumière blanche d’ultra-haute précision de plusieurs centaines de milliers d’étoiles cible en continu pendant plusieurs année(typiquement 2 à 4 ans). La stratégie de PLATO s’appuie sur l’observation d’un échantillon prioritaire de plus de 20 000 étoiles naines froides (type spectral F, G, K sur la séquence principale) brillantes (magnitude V entre 8 et 11). Au-delà de cet échantillon prioritaire, PLATO observera également un millier d’étoiles très brillantes – donc très proches (4 ≤ mV ≤ 8), ainsi qu’un échantillon de plusieurs milliers de naines M.
Contrairement aux missions précédentes CoRoT et Kepler, l’échantillon de PLATO contiendra un grand nombre d’étoiles brillantes et aura la sensibilité requise pour détecter des planètes jumelles de la Terre (même taille et même durée de l’année), voire aussi petites que Mars, en orbite au tour d’étoiles proches, similaires au Soleil. L’étude des transits sera non seulement couplée à la sismologie de l’étoile hôte via la courbe de lumière, mais aussi à des mesures en vitesse radiale réalisées par des spectrographes au sol. C’est la combinaison de ces trois techniques qui permettra une caractérisation complète des planètes et de leur étoile-hôte ainsi qu’une mesure très précise de leurs paramètres.
Le concept instrumental est basé sur un ensemble de 24 caméras entièrement dioptrique (pupille de 120 mm) dites « normales », organisées en 4 groupes de 6 caméras. Chaque groupe observe le même champ, et les 4 groupes ont des lignes de visée décalées de la moitié de la taille de leur champ. Chaque caméra a un champ circulaire de l’ordre de 37° de diamètre, soit environ 1075 deg2. De cette façon, le champ total couvert est de l’ordre de 2150 deg2.
Grâce à PLATO, nous pourrons savoir avec certitude si des analogues à notre système solaire, avec des planètes rocheuses dans la zone habitable d’étoiles jumelles du soleil, existent dans notre voisinage proche. On pourra déterminer si ces planètes sont rocheuses, gazeuses ou recouvertes d’un immense océan, mais aussi détecter la présence d’une atmosphère. La détermination notamment de leurs âges permettra de progresser dans notre compréhension des mécanismes de formation et d’évolution des différentes populations de planètes.
PLATO à l’IRAP
L’IRAP est impliquée dans la préparation de la mission PLATO, non seulement dans la préparation scientifique de la mission mais également dans la préparation du segment sol. et du pipeline d’analyse extrêmement complexe de la mission.
Plus spécifiquement, l’IRAP est en charge de la spécification et/ou l’implémentation de plusieurs modules du pipeline de la mission que ce soit sur l’extraction de la photométrie à partir des images de l’instrument, sur les analyses sismiques, ou sur la modélisation. Nous sommes également en charge de plusieurs aspects de la préparation suivi sol (mesures de vitesse radiale et spectropolarimétrie).
Personnel impliqué
- Jérôme Ballot, chargé de recherche CNRS
- Sébastien Deheuvels, maître de conférence UT
- Hakim Hadj-Djilani, ingénieur de recherche (CDD CNES)
- Michel Rieutord, professeur UT
- Claire Moutou, directrice de recherche
- Pascal Petit, astronome
- François Lignières, directeur de recherche
- Stéphane Charpinet, directeur de recherche
- Alain Hui-Bon-Hoa, maître de conférence UT
- Clément Baruteau, chargé de recherche
- Torsten Böhm, directeur de recherche
- Laurène Jouve, maître de conférence UT
- Douglas Marshall, maître de conférence UT
- Matisse Villate, doctorant
- Selyan Ihallaine, doctorant