Vue d'artiste de deux trous noirs en spirale l'un vers l'autre avant de fusionner, libérant des ondes gravitationnelles – fluctuations dans le tissu de l'espace-temps. Crédit :ESA–C.Carreau
Le trio de satellites LISA pour détecter les ondes gravitationnelles depuis l'espace a été sélectionné comme la troisième mission de grande envergure du programme Science de l'ESA, tandis que le chasseur d'exoplanètes Platon passe au développement.
Ces étapes importantes ont été décidées lors d'une réunion du comité du programme scientifique de l'ESA aujourd'hui, et assurer la poursuite du plan Cosmic Vision de l'ESA au cours des deux prochaines décennies.
L'« univers gravitationnel » a été identifié en 2013 comme le thème de la troisième mission de grande classe, L3, rechercher des ondulations dans le tissu de l'espace-temps créé par des objets célestes à très forte gravité, comme des paires de trous noirs fusionnants.
Prédit il y a un siècle par la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein, les ondes gravitationnelles sont restées insaisissables jusqu'à la première détection directe par l'observatoire au sol de l'interféromètre laser à ondes gravitationnelles en septembre 2015. Ce signal a été déclenché par la fusion de deux trous noirs à quelque 1,3 milliard d'années-lumière. Depuis, deux autres événements ont été détectés.
Par ailleurs, La mission LISA Pathfinder de l'ESA a également démontré les technologies clés nécessaires pour détecter les ondes gravitationnelles depuis l'espace. Cela inclut les masses d'essai en chute libre reliées par laser et isolées de toutes les forces externes et internes à l'exception de la gravité, une exigence de mesurer toute distorsion possible causée par une onde gravitationnelle qui passe.
La distorsion affecte le tissu de l'espace-temps à l'échelle minuscule de quelques millionièmes de millionième de mètre sur une distance d'un million de kilomètres et doit donc être mesurée avec une extrême précision.
Vue d'artiste d'un vaisseau spatial LISA. LISA est un projet d'observatoire d'ondes gravitationnelles basé dans l'espace composé d'une constellation de trois engins spatiaux, reliés sur des millions de kilomètres via des lasers. Crédit :AEI/Milde Marketing/Exozet
LISA Pathfinder conclura sa mission pionnière à la fin de ce mois, et LISA, l'antenne spatiale de l'interféromètre laser, aussi une collaboration internationale, va maintenant entrer dans une phase d'étude plus détaillée. Trois embarcations, séparés de 2,5 millions de km en une formation triangulaire, suivra la Terre dans son orbite autour du Soleil.
Suite à la sélection, la conception de la mission et l'établissement des coûts peuvent être complétés. Ensuite, il sera proposé pour « adoption » avant le début de la construction. Le lancement est prévu en 2034.
Chasseur de planètes adopté
Dans la même réunion, Platon - Planetary Transits and Oscillations of stars - a maintenant été adopté dans le programme scientifique, suite à sa sélection en février 2014.
Cela signifie qu'il peut passer d'un plan à une construction. Au cours des prochains mois, l'industrie sera invitée à faire des offres pour fournir la plate-forme de l'engin spatial.
Suite à son lancement en 2026, Platon surveillera des milliers d'étoiles brillantes sur une grande partie du ciel, à la recherche de minuscule, baisses régulières de la luminosité lorsque leurs planètes se croisent devant elles, bloquant temporairement une petite fraction de la lumière des étoiles.
La mission PLANetary Transits and Oscillations of stars (PLATO) identifiera et étudiera des milliers de systèmes exoplanétaires, en mettant l'accent sur la découverte et la caractérisation des planètes et des super-Terres de la taille de la Terre. Il étudiera également l'activité sismique dans les étoiles, permettant une caractérisation précise du soleil hôte de chaque planète découverte, y compris sa masse, rayon et âge. Plato est la troisième mission scientifique de classe moyenne de l'ESA et son lancement est prévu d'ici 2026. Crédit :ESA–C. Carreau
La mission mettra particulièrement l'accent sur la découverte et la caractérisation de planètes de la taille de la Terre et de super-Terres en orbite autour d'étoiles semblables au Soleil dans la zone habitable - la distance de l'étoile où l'eau de surface liquide pourrait exister.
Il étudiera également l'activité sismique dans certaines des étoiles hôtes, et déterminer leurs masses, tailles et âges, aider à comprendre l'ensemble du système de l'exoplanète.
Platon opérera à partir du point virtuel « L2 » dans l'espace situé à 1,5 million de km au-delà de la Terre, vu du Soleil.
Missions d'opportunité
Le comité du programme scientifique a également accepté de participer à la mission technologique Proba-3 de l'ESA, une paire de satellites qui voleront en formation à seulement 150 m l'un de l'autre, avec un agissant comme un disque de blocage devant le Soleil, permettant à l'autre d'observer la faible atmosphère extérieure du Soleil avec plus de détails que jamais.
L'ESA participera également à la mission japonaise de récupération d'astronomie à rayons X (XARM), conçu pour récupérer la science du satellite Hitomi qui a été perdue peu de temps après son lancement l'année dernière.
