CHEOPS

Description de l'image CHEOPSLogo.png.
Données générales
Organisation Drapeau de l’Union européenne Agence spatiale européenne
Drapeau de la Suisse Université de Berne
Programme Cosmic Vision
Domaine Caractérisation d'exoplanètes par photométrie
Statut en développement
Lancement prévu entre le 15 octobre et le 14 novembre 2019[1]
Durée 3,5 ans
Identifiant COSPAR [1]
Site cheops.unibe.ch/fr/
Caractéristiques techniques
Masse au lancement ~290 kg
Masse ergols ~30 kg
Contrôle d'attitude stabilisé 3 axes
Source d'énergie panneaux solaires
Puissance électrique 200 Watts
Orbite héliosynchrone
Altitude 650-800 km
Télescope
Type Ritchey-Chrétien
Diamètre 0,32 m.
Focale 2,6 m.
Longueur d'onde

Visible et proche infrarouge

400-1100 nm

CHEOPS (acronyme de CHaracterising ExOPlanets Satellite c'est-à-dire Satellite de caractérisation des exoplanètes) est un télescope spatial de petite taille développé conjointement par la Suisse et l'Agence spatiale européenne (ESA) dans le cadre de son programme spatial scientifique Cosmic Vision. CHEOPS, qui doit être placé en orbite à l'automne 2019[2], a pour objectif de mesurer la taille, la masse et, dans la mesure du possible, les caractéristiques de l'atmosphère d'exoplanètes déjà identifiées orbitant autour d'étoiles lumineuses situées au voisinage du Système solaire.

Contexte

Dans le cadre de son programme scientifique Cosmic Vision, l'Agence spatiale européenne (ESA) a décidé en 2012 de développer une nouvelle classe de mission, la classe S (Small Class), caractérisée par un cout nettement inférieur aux deux catégories existantes (Classes M et L) : son coût est plafonné à 50 millions d'euros et le cycle de développement est limité à 4 ans. L'appel à propositions de la première mission (S1) a été lancé en mars 2012. CHEOPS, proposé par l'université de Berne en Suisse, a été sélectionné en octobre 2012 parmi 26 projets[3].

Objectifs

La mission de CHEOPS joue un rôle complémentaire par rapport à des missions plus coûteuses chargées de découvrir de nouvelles exoplanètes telles que Kepler pour la NASA et Corot pour l'ESA, ainsi que PLATO (projet ESA en cours de développement)[3]. Les missions en cours ont découvert plus de 3000 planètes. Celles-ci présentent une énorme diversité avec des caractéristiques souvent sans équivalent dans le système solaire. Ils sont généralement plus compacts avec des planètes tournant à faible distance de leur étoile. Les planètes d'une taille comprise entre celle de la Terre et celle de Neptune dominent. CHEOPS n'a pas pour objectif de découvrir de nouvelles exoplanètes mais de recueillir des données plus détaillées sur des exoplanètes déjà identifiées par des observatoires terrestres. Ceux-ci utilisent des méthodes de détection (vitesse radiale) qui ne fournissent pas le rayon, mesure essentielle pour déterminer la densité et donc la structure de la planète. Le satellite Tess doit mettre en œuvre la méthode des transits planétaires pour obtenir cette mesure grâce à une photométrie à très haute précision : le passage (transit) d'une planète devant son Soleil est détecté en mesurant la diminution de luminosité de l'étoile et la taille de la planète est déterminée par le degré d’affaiblissement du signal lumineux. La qualité des observations effectuées par l'instrument de CHEOPS doit permettre de mesurer le transit de planètes dont le diamètre est compris entre celui de la Terre et six fois celui-ci, dans la mesure où elles orbitent autour d'étoiles suffisamment brillantes et proches du Système solaire[4].

Caractéristiques du satellite

Le satellite comprend une structure hexagonale au sommet de laquelle est fixée le télescope qui constitue la charge utile, le tout protégé sur trois côtés par un pare-soleil. La dimension externe du satellite est de 1,5 × 1,5 × 1,5 m et sa masse est d'environ 290 kg. La plateforme utilisée par le satellite est fournie par EADS CASA Espagne et dérive de celle du satellite SEOSAT. Le satellite est stabilisé 3 axes avec une précision de pointage de 1 seconde d'arc et une dérive cumulée sur 10 heures inférieure à 4 secondes d'arc. Le système d'attitude maintient en permanence un des axes du satellite pointé vers la Terre, ce qui permet de maintenir le radiateur du télescope en permanence tourné vers l'espace. Le télescope restant pointé de manière continue vers sa cible durant 48 heures (en moyenne), cette contrainte impose une rotation du satellite par rapport à l'orbite autour de l'axe du télescope. Des panneaux solaires non mobiles, fixés sur le pare-soleil, fournissent en continu 60 watts[5],[6].

Le télescope

La charge utile, dont la masse est estimée à environ 50 kg, est constituée par un télescope Ritchey-Chrétien de 32 cm d'ouverture et 2,6 mètres de focale fonctionnant en lumière visible et proche infrarouge (0 4 à 1,1 micron). Des lentilles additionnelles défocalisent le rayonnement incident pour étaler l'image sur une surface de 765 pixels environ[7].

Déroulement du projet et de la mission

Le lanceur utilisé pour placer CHEOPS en orbite pourrait être Vega, la nouvelle fusée légère de l'Agence spatiale européenne auquel cas une autre charge utile serait embarquée par ce lanceur. Le satellite doit être placé sur une orbite héliosynchrone à une altitude d'environ 800 km, ce qui lui permettra d'observer 27 % de la voute céleste au moins 15 jours par an avec des interruptions inférieures à 20 minutes par orbite. D'autres scénarios permettant d'accroître la portion de ciel observable sont également étudiés - orbite plus haute (1 200 km) ou orbite géostationnaire - mais ils présentent l'inconvénient d'augmenter sensiblement les coûts. La mission devrait avoir une durée de 3,5 ans[8].

Après plus de 5 ans de travail, le , Cheops est déclaré prêt au vol. Son lancement est prévu entre le et le depuis Kourou à bord d'une fusée Soyouz opérée par Arianespace[9].

Notes et références

Notes

Références

  1. http://m.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Exoplanet_mission_launch_slot_announced
  2. « CHEOPS quitte l’Université de Berne », sur Université de Berne,
  3. a et b (en) ESA, « ESA Science Programme’s new small satellite will study super-Earths », sur http://www.esa.int/esaCP/SEMXFG4S18H_index_0.html,
  4. (en) « Scientific Objectives », sur http://cheops.unibe.ch (consulté le 18 décembre 2016)
  5. (en) « Spacecraft », sur http://cheops.unibe.ch (consulté le 18 décembre 2016)
  6. (en) « CHEOPS », sur EO Portal[éditeur=Agence spatiale européenne (consulté le 18 décembre 2016)
  7. (en) « The CHEOPS Payload: a single Telescope », sur http://cheops.unibe.ch (consulté le 18 décembre 2016)
  8. (en) « Scenario and operations », sur http://cheops.unibe.ch (consulté le 22 octobre 2012)
  9. (en-GB) « #16: CHEOPS is ready for flight », sur sci.esa.int (consulté le 11 mars 2019)

Documents de référence

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes