Pandora, étudiant les atmosphères des planètes d’autres systèmes solaires

Pandora, un nouveau satellite astronomique de la NASA, est sur le point de commencer sa mission, la mise au point de sa structure générale ou de son bus étant récemment achevée.

L’équipe scientifique de la mission est dirigée depuis l’Université d’Arizona, aux États-Unis.

Pandora est un petit satellite destiné à étudier en profondeur au moins 20 planètes connues en orbite autour d’autres étoiles afin de déterminer la composition de leurs atmosphères respectives, notamment la présence de brume, de nuages ​​et de vapeur d’eau. Les données collectées aideront à interpréter les mesures effectuées par le télescope spatial James Webb et d’autres missions visant à rechercher des planètes habitables.

Il est possible d’analyser à distance l’atmosphère d’une planète lorsqu’elle passe devant son étoile, depuis la perspective visuelle de la Terre. Lorsque cela se produit, appelé transit, une partie de la lumière de l’étoile traverse l’atmosphère de la planète avant d’atteindre l’observateur. Ce contact permet à la lumière d’interagir avec les substances atmosphériques, et les traces chimiques de ces interactions (diminution de la luminosité à des longueurs d’onde très caractéristiques) s’impriment sur la lumière.

Lors d’un transit, les télescopes reçoivent la lumière de l’étoile entière, et pas seulement de la petite quantité qui frôle la planète. Les surfaces stellaires ne sont pas uniformes. Ils présentent des régions plus chaudes et inhabituellement lumineuses, appelées faculae, et des régions plus froides et plus sombres, semblables aux taches de notre Soleil, qui grandissent, rétrécissent et changent de position à mesure que l’étoile tourne. En conséquence, ces signaux changeants dans la lumière observée peuvent rendre difficile la distinction entre la lumière qui a traversé l’atmosphère d’une planète et la lumière qui varie en fonction de l’apparence changeante d’une étoile. Par exemple, les variations de la lumière de l’étoile hôte peuvent masquer ou imiter le signal de l’eau, un ingrédient clé que les chercheurs recherchent lorsqu’ils évaluent le potentiel d’une exoplanète (une planète située en dehors de notre système solaire) à héberger la vie.

Recréation d’artiste du satellite astronomique Pandora, vu ici sans le revêtement thermique qui protégera le vaisseau, observant une étoile ainsi qu’une planète en orbite passant devant lui. (Illustration : Centre de vol spatial Goddard de la NASA / Laboratoire d’images conceptuelles)

Grâce à un télescope innovant, développé conjointement par le laboratoire national américain Lawrence Livermore et Corning Specialty Materials à Keene, dans le New Hampshire, aux États-Unis, les détecteurs de Pandora captureront la luminosité et le spectre de la lumière visible et de la lumière dans le proche infrarouge. Ces données combinées permettront à l’équipe scientifique de déterminer les propriétés des surfaces stellaires et de séparer clairement les signaux stellaires des signaux planétaires.

La stratégie d’observation tire parti de la capacité de Pandora à observer ses cibles en continu sur de longues périodes.

Tout au long de sa mission, Pandora observera au moins 20 exoplanètes à 10 reprises, pour une durée totale de 24 heures pour chaque observation. Chaque observation comprendra un transit, c’est-à-dire le moment où le spectre de l’atmosphère planétaire sera capturé. (Fontaine: NCYT de Amazings)