Le télescope spatial CHEOPS dépasse les espérances des scientifiques

Publié par Redbran le 17/04/2020 à 13:00
Source: Université de Genève
Une nouvelle étape est franchie pour CHEOPS: après plus de trois mois de tests effectués par le personnel de la mission, en partie depuis leur domicile en raison de l'épidémie de coronavirus, le télescope spatial a été déclaré entièrement opérationnel. CHEOPS est l'acronyme de "CHaracterising ExOPlanets Satellite (Satellite peut faire référence à :)". Il a pour objectif d'analyser les exoplanètes connues afin de déterminer, entre autres, si elles réunissent des conditions propices au développement de la vie (La vie est le nom donné :).

CHEOPS est un projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) de l'Agence spatiale européenne (L’Agence spatiale européenne (ASE) (en anglais European Space Agency : ESA) est une agence spatiale intergouvernementale fondée le...) (ESA) et de la Suisse placé sous la responsabilité de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) de Berne en collaboration avec l'Université de Genève (L'université de Genève (UNIGE) est l'université publique du canton de Genève en Suisse. Fondée en 1559 par Jean Calvin, sous le nom...) (UNIGE). Mercredi 25 mars 2020, après presque trois mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) de tests approfondis, l'ESA a annoncé que le télescope spatial (Un télescope spatial est un télescope placé au delà de l'atmosphère. Le télescope spatial présente l'avantage par rapport à son homologue terrestre de ne pas être perturbé...) CHEOPS était prêt à accomplir sa mission scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes...) alors qu'une grande partie du monde (Le mot monde peut désigner :) se confine pour endiguer l'épidémie de coronavirus. Avec ce succès, l'ESA a transmis la responsabilité des opérations de CHEOPS au consortium chargé de la mission, composé de scientifiques et d'ingénieurs travaillant pour quelques 30 institutions de 11 pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine....) européens.


Image d'une étoile baptisée HD 88111 prise par CHEOPS. Elle est située à 175 années-lumière dans la constellation (Une constellation est un ensemble d'étoiles dont les projections sur la voûte céleste sont suffisamment proches pour qu'une civilisation les relie par des...) de l'Hydre et ne possède pas d'exoplanète (Une exoplanète, ou planète extrasolaire, est une planète orbitant autour d'une étoile autre que le Soleil. La plupart des exoplanètes découvertes à ce jour orbitent autour d'étoiles...) connue. CHEOPS a pris une image de l'étoile toutes les 30 secondes pendant 47 heures (L'heure est une unité de mesure  :) consécutives.
© ESA/Airbus/CHEOPS Mission Consortium

CHEOPS réussit la phase de test malgré les circonstances actuelles

Le succès de la phase de test a eu lieu lors d'une période compliquée au cours de laquelle pratiquement tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) le personnel de la mission a dû accomplir son travail depuis son domicile. "Cette réussite a été rendue possible grâce à l'engagement de l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout »,...) des personnes concernées et grâce au fait que les operations de la mission sont en grande partie automatisées, ce qui permet d'envoyer des commandes et de recevoir des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire,...) même depuis chez soi", explique Willy Benz, professeur en astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude des...) à l'Université de Berne et directeur de la mission CHEOPS.

Du début du mois de janvier à la fin du mois de mars, une équipe de scientifiques, d'ingénieurs et de techniciens a longuement testé et calibré CHEOPS. "Nous étions aux anges lorsque nous avons constaté que tous les systèmes fonctionnaient comme prévu, voire même mieux que prévu", raconte Andrea Fortier de l'Université de Berne, scientifique spécialiste du télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant...) de CHEOPS et qui a dirigé l'équipe du consortium chargée de la mise en service de l'instrument.

Un niveau d'exigence élevé en matière de précision

L'équipe s'est d'abord occupée d'évaluer les performances photométriques du télescope spatial. CHEOPS est un appareil d'une extrême précision capable de découvrir des exoplanètes de la taille de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse...). "Le test le plus délicat consistait à mesurer la luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit la lumière.) d'une étoile avec une précision de 0,002% (20 millionièmes)", déclare Willy Benz. Un tel degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :) de précision est capital afin de bien discerner l'obscurcissement provoqué par le passage d'une planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre...) de la taille de la Terre devant une étoile de taille similaire à celle du soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine...) (un phénomène appelé "transit" qui peut durer plusieurs heures). CHEOPS devait également montrer qu'il pouvait maintenir ce niveau de précision pendant deux jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport...) consécutifs.

CHEOPS dépasse toutes les espérances

Afin de vérifier tout cela, l'équipe s'est concentrée sur une étoile baptisée HD 88111 qui est située à 175 années-lumière dans la constellation de l'Hydre. Sans planète connue, cette étoile est idéale pour un test de ce genre. CHEOPS a pris une image de l'étoile toutes les 30 secondes pendant 47 heures consécutives. Chaque image a été minutieusement analysée: d'abord par un logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil informatique. Y sont inclus les...) automatique (L'automatique fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la modélisation, de l'analyse, de la commande et, de la régulation des systèmes dynamiques. Elle a pour fondements théoriques les mathématiques, la...) spécialisé, puis par les membres de l'équipe afin de déterminer à partir de chaque cliché la luminosité de l'étoile de la manière la plus précise possible. L'équipe s'attendait à ce que la luminosité de l'étoile varie quelque peu pendant la période d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) en raison d'une multitude de facteurs tels que la présence d'une autre étoile dans le champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) de vision, de légers tremblements du satellite ou de l'influence du rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule porteuse.) cosmique sur le détecteur (Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change d'état en présence de l'élément ou de la situation...).

La luminosité de l'étoile determinée à partir de chacune des 5640 images prises par CHEOPS sur 47 heures sont représentés sous forme d'une "courbe (En géométrie, le mot courbe, ou ligne courbe désigne certains sous-ensembles du plan, de l'espace usuels. Par exemple, les droites, les segments, les...) de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm...)". Celle-ci montre la variation des mesures de la luminosité de l'étoile, une variation dont l'écart quadratique moyen s'élève à 0,0015% (15 millionièmes). "La courbe de lumière mesurée par CHEOPS est incroyablement plate. Le télescope spatial va donc au-delà de l'exigence de précision de 0,002% (20 millionièmes)", appuie Christopher Broeg, manager de la mission CHEOPS à l'Université de Berne.

Contacts:
- Willy Benz- Professeur - Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans...), Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne...) en astrophysique et planétologie (La planétologie est la science de l'étude des planètes. La discipline recouvre de nombreuses branches de la science ; son domaine d'étude s'étend...) (WP) - Université de Berne - illy.benz at space.unibe.ch
- David Ehrenreich - Professeur - Département d'Astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle ne doit pas...), Faculté des sciences - Université de Genève - david.ehrenreich at unige.ch
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