Le premier lot de dispositifs à couplage de charge, ou CCD, à voler sur l'observatoire spatial PLATO de l'ESA a été accepté par l'ESA le mois dernier. Il s'agit d'une étape importante sur la voie de la création d'un vaisseau spatial révolutionnaire qui détectera des exoplanètes de la taille de la Terre en orbite autour d'étoiles proches.

PLATON, ou Transits Planétaires et Oscillations des étoiles, est la deuxième mission dirigée par l'ESA à être dédiée aux exoplanètes - des planètes situées au-delà de notre système solaire - et la troisième avec la participation de l'ESA. Son lancement est actuellement prévu en 2026, PLATO suivra les traces de CHEOPS, la mission caractéristique du satellite ExOPplanet, dont le lancement est prévu plus tard cette année, et la mission CoRoT pilotée par le CNES, qui a fonctionné entre 2006 et 2014.

La tâche principale de PLATO sera de rechercher des roches, Planètes semblables à la Terre en orbite autour d'étoiles relativement proches qui sont similaires au Soleil. Sur des périodes de plusieurs mois à plusieurs années, PLATO utilisera des détecteurs de lumière hautement sensibles - un peu comme des versions avancées des CCD utilisés dans les appareils photo numériques - pour surveiller la luminosité changeante de milliers d'étoiles.

Les capteurs CCD des caméras de PLATO détecteront tout léger assombrissement et éclaircissement d'une étoile causé par une ou plusieurs planètes se déplaçant devant elle. De telles planètes sont extrêmement difficiles à détecter et à étudier en raison de leur petite taille et de leur faible luminosité, proximité de leurs étoiles, et à grande distance de la Terre.

Les CCD seront un élément clé de l'instrument scientifique de PLATO, qui est fourni par un consortium de centres et d'instituts de recherche européens. L'instrument sera doté de la plus grande caméra numérique combinée jamais volée dans l'espace, recevoir la lumière de 26 télescopes, le tout monté sur une seule plate-forme satellite.

La caméra combinée aura un champ de vision extrêmement large, couvrant une superficie totale sur le ciel d'environ 2250 degrés carrés - à titre de comparaison, la pleine lune ne s'étend qu'à environ 0,2 degré carré dans le ciel. PLATO utilisera cette vaste zone de couverture en pointant ses télescopes simultanément sur un petit nombre de « champs » choisis dans le ciel.

Selon le plan d'opérations scientifiques qui sera finalement choisi, PLATO observera entre 10 et 50 % du ciel depuis sa position orbitale autour du point L2 de Lagrange, 1,5 million de km de la Terre dans la direction anti-Soleil.

Chaque télescope comprendra quatre CCD spécialement conçus et produits par Teledyne e2v à Chelmsford, ROYAUME-UNI.

Les 20 premiers CCD pour PLATO ont été acceptés pour livraison par l'ESA à la mi-mars, et les 84 détecteurs restants seront livrés en lots supplémentaires avant la fin de 2020.

« La livraison des premiers détecteurs à ce stade est importante car elle garantit la disponibilité précoce de l'un des éléments clés de l'ensemble de la mission, " a déclaré Bengt Johlander, Responsable de charge utile PLATO à l'ESA.

"Cela permet également à l'équipe PLATO de procéder à la première étape de l'intégration et des tests complexes du grand nombre de télescopes du satellite."

Les CCD PLATO produisent chacun une image de 20 mégapixels (ou Mpixels), ce qui équivaut à la sortie d'un appareil photo numérique commercial de milieu de gamme. La plupart des CCD prendront des mesures toutes les 25 secondes, mais huit d'entre eux seront installés dans deux télescopes «rapides» qui effectueront des mesures d'étoiles plus brillantes toutes les 2,5 secondes.

Chaque télescope comprendra donc environ 80 Mpixels, résultant en un total satellite complet de 2,12 gigapixels (Gpixels). C'est plus du double du nombre équivalent pour la mission Gaia de l'ESA, qui dispose actuellement de la plus grande caméra jamais volée dans l'espace.

Le grand format des CCD – environ 8 cm × 8 cm par détecteur – se traduira par une surface totale optiquement sensible de 0,74 mètre carré. Les détecteurs fonctionneront à une température inférieure à -65 °C pour maximiser leur sensibilité.

PLATO va non seulement chercher de nouvelles planètes mais aussi étudier les propriétés de leurs étoiles hôtes, et déterminer les masses planétaires, tailles et âges avec une précision sans précédent, pour améliorer notre compréhension de l'architecture du système planétaire et identifier les mondes potentiellement habitables.

À PROPOS DE PLATON

PLATO est la troisième mission de classe moyenne du programme à long terme Cosmic Vision de l'ESA. Son objectif est de trouver et d'étudier un grand nombre de systèmes planétaires extrasolaires, en mettant l'accent sur les propriétés des planètes terrestres (rocheuses) - dont certaines peuvent se trouver dans la zone habitable autour des étoiles semblables au Soleil.

Au cours de sa mission principale de quatre ans, PLATON observera des centaines de milliers d'étoiles, menant à la découverte et à la caractérisation de milliers de nouvelles exoplanètes. PLATO va scanner et observer d'énormes zones du ciel, se concentrer sur les étoiles les plus brillantes et les plus proches.

PLATO a également été conçu pour étudier l'activité sismique dans les étoiles, permettant la caractérisation précise de l'étoile hôte d'une planète, y compris son âge.

L'ESA fournit le vaisseau spatial, les CCD, les opérations de la mission, et certaines parties des opérations scientifiques. Le Consortium de la Mission PLATO, financés par les agences nationales, fournit la charge utile et contribue aux opérations scientifiques.