Mission Kepler – Sommes-nous seuls dans l’univers ? Chasse aux exoplanètes
Le premier chasseur de planètes de la NASA, le télescope spatial Kepler : 2009-2018
L’engin, d’un peu plus d’une tonne et doté d’un objectif de 95 centimètres de diamètre, a été placé la nuit dernière sur une orbite solaire d’un an et sept jours, par une fusée Delta II lancée depuis la base militaire de Cap Canaveral, en Floride. «Nous espérons trouver au moins 100 planètes telluriques (ou rocheuses), dont beaucoup de la taille de la Terre,» confie William Borucki, le responsable scientifique de la mission, dans une interview au magazine Ciel & Espace de ce mois-ci. 
Les 337 planètes extrasolaires identifiées depuis 1995 sont, pour la majorité d’entre elles, des géantes gazeuses, comparables à Jupiter et à Saturne. Leur taille est donc très supérieure à celle de la Terre. En outre, elles sont toutes situées en dehors de la zone dite habitable, c’est-à-dire la région autour d’une étoile où les conditions physiques rendent possibles la présence d’eau liquide, indispensable à l’émergence et au développement de la vie. La plus petite exoplanète connue à ce jour, CoRot-Exo-7b, est à peine deux fois plus grosse que la Terre, mais c’est une véritable fournaise dont la température de surface dépasse les 1 000 °C ! Elle a été détectée par le satellite franco-européen Corot, mis en orbite en décembre 2006.
La sonde y trouvera probablement des centaines de planètes de la taille de la Terre, ou plus grandes, et plus ou moins éloignées de leur étoile, selon la NASA.
1992 : Première proposition soumise Borucki d’Ames et son équipe d’enquêteurs soumettent une proposition de concept au programme de découverte de la NASA pour une mission de trois ans utilisant la photométrie de transit pour tester l’hypothèse selon laquelle la plupart des étoiles ont des planètes et les planètes telluriques sont communes. Ball Aerospace se joint en tant que partenaire industriel. La proposition est rejetée et le personnel d’Ames, Ball et de l’observatoire Lick de l’Université de Californie procède à des tests prouvant que les dispositifs de couplage chargés, ou CCD – la même technologie de capteur d’image utilisée dans les appareils photo numériques – sont capables de détecter des planètes de la taille de la Terre.
2001 : La mission Kepler est approuvée
Après quatre rejets par la NASA, la mission du télescope spatial Kepler est enfin approuvée en tant que dixième mission de classe Discovery de la NASA. L’objectif scientifique est une exploration de la structure et de la diversité des systèmes planétaires, y compris des planètes de la taille de la Terre dans la zone habitable entourant d’autres étoiles, la région où l’eau liquide pourrait s’accumuler à la surface et soutenir la vie. William Borucki du centre de recherche Ames de la NASA avait commencé l’effort de conception d’un détecteur d’exoplanètes en 1983.
Kepler fait partie du programme de découverte de la NASA conçu pour étudier une partie de notre région de la Voie lactée pour découvrir des exoplanètes de la taille de la Terre dans ou à proximité des zones habitables et estimer combien des milliards d’étoiles de la Voie lactée ont de telles planètes. L’objectif principal est de déterminer la fréquence des planètes de la taille de la Terre et plus grandes dans la HZ (zone habitable) des étoiles de type solaire. La mission surveillera plus de 100 000 étoiles pour les modèles de transits avec une précision photométrique différentielle de 20 ppm à V = 12 pour un transit de 6,5 heures. Il fournira également des résultats astérosismiques sur plusieurs milliers d’étoiles naines. Il est spécifiquement conçu pour observer en continu un seul FOV (champ de vision) de > 100 deg pendant 3,5 ans ou plus.)
Trouver des planètes extrasolaires est extrêmement difficile et n’a été accompli qu’en 1995, lorsque Mayor & Queloz (1995) ont détecté la première planète de masse jovienne autour d’étoiles normales. Cependant, en faisant les observations à partir d’une plate-forme spatiale et en utilisant la méthode de transit proposée par Borucki et Summers (1984), les planètes de la taille de la Terre, y compris celles de la HZ, devraient être détectées en nombre substantiel.
L’objectif scientifique de la mission Kepler est d’explorer la structure et la diversité des systèmes planétaires.
Ceci est réalisé en sondant un large échantillon d’étoiles pour :
- Déterminer le pourcentage de planètes terrestres et plus grandes qui se trouvent dans ou près de la zone habitable d’une grande variété d’étoiles
- Déterminer la distribution des tailles et des formes des orbites de ces planètes
- Estimez le nombre de planètes dans les systèmes à plusieurs étoiles
- Déterminer la variété des tailles d’orbite et des réflectivités, tailles, masses et densités des planètes géantes à courte période • Identifier des membres supplémentaires de chaque système planétaire découvert en utilisant d’autres techniques
- Déterminer les propriétés de ces étoiles qui abritent des systèmes planétaires. La Mission Kepler soutient également les objectifs des futures missions thématiques NASA Origins SIM (Space Interferometry Mission) et TPF (Terrestrial Planet Finder)
- En identifiant les caractéristiques stellaires communes des étoiles hôtes pour les futures recherches de planètes
- En définissant le volume d’espace nécessaire à la recherche et
- En permettant à SIM de cibler des systèmes déjà connus pour avoir des planètes telluriques.
Kepler révélé sous l’œil gamma Le télescope Fermi-LAT cerne la nature des particules accélérées au sein de cet historique vestige de supernova
L’explosion d’étoiles génère une onde de choc qui se propage à plus de 5000 km/s des siècles durant, et il est admis que c’est la source principale de l’accélération de particules énergétiques, les rayons cosmiques. Etudier l’émission haute énergie des vestiges de supernova est donc un moyen d’accéder à des informations de premier plan sur la nature des particules accélérées, leur énergie et leur composition. 
Une équipe française menée par un chercheur du Département d’Astrophysique/Laboratoire AIM du CEA-Irfu de Paris-Saclay vient de confirmer la détection d’un rayonnement au-delà de 100 MeV provenant du reste de supernova historique Kepler. Pas moins de douze années de données obtenues par le télescope LAT à bord du satellite de la NASA Fermi ont été nécessaires pour confirmer l’existence d’une accélération de particules efficace dans ce vestige qui compte parmi les plus jeunes dans notre Galaxie. Les chercheurs en déduisent également que l’émission gamma observée résulte vraisemblablement d’interaction entre des ions accélérés et le gaz derrière l’onde de choc et proposent plusieurs scénarii selon l’intensité du champ magnétique. Ces travaux sont acceptés pour publication dans la revue Astronomy and Astrophysics.
L’épopée du JWST, un défi astronomique | Reportage
Mission financée jusqu’en 2013
D’un coût total de 572 millions de dollars (lancement compris), Kepler, baptisé ainsi en hommage au célèbre astronome allemand Johannes Kepler (1571-1630), va scruter jusqu’en 2013 plus de 100 000 étoiles de la Voie lactée ressemblant à notre Soleil. Grâce à son puissant récepteur, doté de 95 millions de pixels, et à sa position privilégiée dans l’espace, loin des perturbations provoquées par la Terre (gravité, magnétisme, atmosphère ?), le télescope sera capable de mesurer l’éclat des étoiles à 0,002 % près ! Soit une précision largement suffisante pour détecter l’infime baisse de luminosité (0,1 %) provoquée par le passage devant son étoile d’une planète similaire à la Terre. Kepler devra mesurer au moins trois transits consécutifs pour certifier la présence d’une planète. En outre, l’amplitude de la variation de l’éclat lumineux et sa fréquence permettront de déduire la taille de l’exoplanète et la durée de sa rotation autour de son astre. La Nasa s’appuiera également sur les télescopes terrestres de Lick, en Californie, et du Keck, à Hawaï, pour calculer la densité et la masse de ces «nouvelles Terres» et s’assurer qu’il s’agit bien de planètes rocheuses comme la nôtre.
Selon Jon Morse, directeur de la division d’astrophysique de la Nasa, «le recensement planétaire que doit effectuer Kepler sera d’une grande importance pour savoir si des planètes de la même catégorie de taille que la Terre sont fréquentes dans la Voie lactée». Si des planètes de type terrestre sont nombreuses dans la zone dite habitable, Kepler pourrait en découvrir des dizaines. Et fournir à l’humanité la certitude que d’autres mondes comparables au nôtre, où la vie est en théorie possible, existent ailleurs dans l’univers. En revanche, s’il n’en trouve pas, cela pourrait signifier que la Terre est une exception dans l’univers, estime William Borucki, selon qui il faudra attendre la fin de la mission pour répondre à toutes ces questions. «Pour le moment, celle-ci est financée jusqu’en 2013, explique-t-il. Mais Kepler pourrait être utilisé deux ans de plus. Tout dépendra de ses résultats?»
https://www.arte.tv/fr/videos/101940-007-A/42-la-reponse-a-presque-tout/
https://irfu.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_sstheme.php?id_ast=13&voir=fm
https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/k/kepler