Corot (satellite) - Définition

CoRoT (pour Convection, Rotation et Transit planétaires) est un télescope spatial dédié à l'étude de la structure interne des étoiles et à la recherche d'exoplanètes. Lancé le 27 décembre 2006, CoRoT est le premier télescope en orbite destiné à la recherche de planètes extrasolaires^[1]. CoRoT devrait permettre de détecter la première planète extrasolaire tellurique.

Histoire

Le projet de satellite CoRoT est apparu en 1994 parmi les ingénieurs et scientifiques du CNES. La mission du satellite est double : analyse des mouvements sismiques des étoiles, puissante technique d'accès à leur structure interne; recherche de planètes extrasolaires. Ces deux missions seront menées simultanément, elles sont toutes deux basées sur le photométrie stellaire de très grande précision ^[4]. Le projet de satellite CoRoT ayant été plusieurs fois menacé d'annulation ou de réduction des crédits, ce dernier objectif a été mis en avant afin d'assurer la promotion du projet auprès du grand public et des décideurs ^[1].

Le maître d'œuvre est le Centre national d'études spatiales (CNES) français finançant le projet à hauteur de 70 %, en coopération avec l'Agence spatiale européenne (ESA), l'Allemagne, l'Espagne, l'Autriche, la Belgique et le Brésil ^[1]. Le budget total du projet est de 170 millions d'euros ^[1]. Le constructeur du satellite est Alcatel Alenia Space, devenue maintenant Thales Alenia Space.

CoRoT a été lancé le 27 décembre 2006^[5] à l'aide d'une fusée Soyouz 2.1.B du cosmodrome de Baïkonour au Kazakhstan.

Le 17 janvier 2007, la commande d'ouverture de l'obturateur a été envoyée, et la nuit suivante, les premières images d'étoiles ont été réalisées, celles dans la constellation de la Licorne ^[6].

Le 3 mai 2007, une première exoplanète est découverte. Corot-exo-1b est située à 1500 années-lumière dans la constellation de la Licorne, son rayon est estimé entre 1,5 et 1,8 fois celui de Jupiter. C'est un jupiter chaud. Selon les responsables de la mission, la qualité des données recueillies est "exceptionnelle" et laisse présager une moisson de résultats.^[7].

Description

D'une masse de 630 kilogrammes, CoRoT mesure 4,2 mètres de long par 1,9 mètres de diamètre. Son énergie est fournie par deux panneaux solaires de chaque côté délivrant une puissance de 380 watts.

Le satellite utilise la plate-forme Proteus ^[4]. Sa charge utile de 300 kilogrammes est composée d'un télescope afocal et d'une caméra numérique grand champ (2,7° x 3°) fonctionnant dans le domaine visible et sensible à de très faibles variations de la lumière. La matrice CCD est composé de quatre capteurs de 8 millions de pixels chacun^[4]. Deux des capteurs sont consacrés à l'astérosismologie, les deux autres à la recherche des planètes extrasolaires. La précision du pointage est de l'ordre de 0,2 seconde d'arc. Le satellite étudiera alternativement, durant 6 mois chacune, deux zones du ciel situées à l'intersection du plan galactique et de l' équateur céleste (les " yeux " de CoRoT). Le logiciel de vol est en charge des traitements des mesures de photométrie.

Chaque jour, 900 Mbits peuvent être transmis vers la Terre et 2 Gbits peuvent être stockées à bord du satellite. ^[8].

La durée minimale de la mission est de 2 années et demi ^[9]. Le satellite est placé en orbite polaire à 896 km d'altitude ^[4]. Cette orbite, inhabituelle pour un satellite d'observation du ciel, pose de nombreux problèmes : le satellite doit se retourner tous les six mois afin de ne pas être ébloui par le Soleil ainsi que par la lumière issue de la surface de la Terre. Cette dernière a imposé une étude préalable qui a conduit à la spécification et la conception d'un baffle à haut coefficient d’atténuation (meilleure que 10¹²) à l'entrée du télescope.

Instruments

Les instruments ont été conçus par le Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA) de l'Observatoire de Paris, le Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, l'Institut d'Astrophysique Spatiale (IAS) d'Orsay ^[10], le CSL en Belgique, l'IWF en Autriche, le DLR(Berlin) en Allemagne et le Research and Science Support Department of ESA, entre autres.

Objectifs scientifiques

Corot sondera 120 000 étoiles dans l'épaisseur du disque de la Voie lactée^[4]. Ses deux objectifs scientifiques principaux sont donc :

• l'étude de la sismologie stellaire (désignée dans la première partie de son nom Convection, Rotation),
• la recherche de planètes extrasolaires (désignée dans la seconde partie de son nom Transit).

Des programmes de recherche complémentaires sont également prévus.

Étude de la sismologie stellaire

L'astérosismologie est l'étude des modes de vibrations d'une étoile. Elle permet de sonder l'intérieur de l'astre et de déduire plus précisément des caractéristiques telles que la composition, la rotation, la structure, la masse, la température interne. Developpée depuis plusieurs années pour le soleil (elle prend alors le nom d'Héliosismologie), elle a été appliquée à quelques étoiles qui ont pu être étudiées de ce point de vue depuis la Terre : sytème d'alpha du Centaure, Procyon, bêta de la Vierge,... L'étude repose sur la détection et l'analyse spectrale des très faibles variations de luminosité des étoiles observées (ici de magnitude 6 à 9). Deux des quatre capteurs CCD y sont consacrés.

Recherche de planètes extrasolaires

Corot utilise une des méthodes de recherche des planètes extrasolaires, le transit primaire^[1]. Le transit primaire est l'occultation d'une partie de la lumière d'une étoile lorsqu'un objet céleste, tel une planète, passe entre l'étoile et l'observateur. Sa détection est rendue possible par la sensibilité de deux des quatre détecteurs CCD de la caméra à de très faibles variations de la lumière. Corot devrait être capable de détecter des baisses de luminosité de l'ordre de 1/10 000. Les scientifiques espèrent ainsi découvrir environ 150 planètes par cette méthode^[1].

La méthode du transit primaire permet à CoRoT de déceler des exoplanètes d'une masse comparable à 2 fois celle de la Terre^[1]. CoRoT devrait donc permettre de détecter des Jupiter chauds, ainsi qu'un type de planète qui n'a jamais encore été observé, les super-Terre^[1].

De par la durée maximale d'observation consécutive de 5 mois due à un nécessaire retournement du satellite, seules des planètes très proches de leur étoile (encore plus que la distance séparant Mercure du Soleil) et donc n'étant pas situées dans la zone habitable pourront être détectées. Contrairement à Corot, le futur télescope spatial Kepler de la National Aeronautics and Space Administration (NASA) pourra détecter des planètes de taille terrestre situées plus loin de leur étoile^[11].

Programmes complémentaires