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La mise au point du satellite CHEOPS
(CHaracterising ExOPlanets Satellite), qui doit être lancé en
décembre 2017, se heurtait à une sérieuse difficulté : disposer
d'une source de lumière beaucoup plus stable que tout ce qui
existait afin de permettre l'étalonnement de ses détecteurs.
Développé par la Suisse dans le cadre d'un projet de l'ESA, CHEOPS
est un télescope spatial de petite taille dont l'objectif sera de
mesurer la taille, la masse et, dans la mesure du possible, les
caractéristiques de l'atmosphère d'exoplanètes préalablement
identifiées. Pour cela, il mettra en œuvre un détecteur
photométrique de très haute sensibilité capable de mesurer l'infime
baisse de luminosité d'une étoile lorsqu'une exoplanète transite
devant son disque. De cette valeur, les scientifiques pourront ainsi
déduire le diamètre exact de la planète, avec pour ambition de
mettre en évidence des astres de dimensions comparables à celles de
notre Terre, ou même inférieures.
Le défi est redoutable, car pour détecter des planètes de type
terrestre l'instrument doit pouvoir mesurer en continu la luminosité
d'une étoile avec une stabilité exceptionnelle de 0,002%. Seulement
voilà, pour exploiter toute sa précision de manière optimale,
l'instrument doit être étalonné sur Terre, avant le lancement. Et
pour cela, il était nécessaire de disposer d'une source de lumière
d'une stabilité au moins dix fois supérieure à celle exigée par le
satellite lui-même, qui n'existait tout simplement pas, du moins
jusqu'à ce jour.
Aussi, des ingénieurs et des techniciens de l’Université de Genève
et du Pôle de recherche national
PlanetS ont-ils mis au point un instrument inédit, produisant la
source de lumière la plus stable au monde. Contrairement à d’autres
procédés qui stabilisent la lumière à sa source, le système
développé à Genève modifie l’intensité du faisceau lumineux. C’est
en activant un "doigt mobile", qui va plus ou moins occulter le
faisceau lumineux, que l’intensité et in fine la stabilité de la
lumière sont modulées.
"Nous avons présenté notre instrument aux responsables américains
de la mission TESS, un satellite de recherche d’exoplanètes, et ils
se sont montrés enthousiastes, au point de en nous commander un
exemplaire", se réjouit François Wildi, ingénieur au Département
d’astronomie de l’UNIGE et membre de PlanetS.
Après leur étalonnage au moyen de cette source, les détecteurs du
satellite seront ensuite testés en conditions spatiales, toujours de
la même manière, mais dans une cuve de l'Université de Berne
(Suisse) soumise aux variations de température auxquelles le
satellite devra faire face dans l'espace.
Jean Etienne
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