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COROT

CoRoT (pour COnvection, ROtation et Transits planétaires) est un télescope spatial destiné à l'étude de la structure interne des étoiles et à la recherche d'exoplanètes

capture02-16.jpgSatellite CoRoT

Lancé le 27 décembre 2006, CoRoT est le premier télescope en orbite destiné à la recherche de planètes extrasolaires. CoRoT devrait permettre de détecter la première planète extrasolaire tellurique.

Histoire

Le projet de satellite CoRoT est né en 1994 parmi les ingénieurs et scientifiques du CNES. La mission du satellite est double : analyse des mouvements sismiques des étoiles, puissante technique d'accès à leur structure interne et recherche de planètes extra solaires. Ces deux missions seront menées simultanément, elles sont toutes deux basées sur la photométrie stellaire de très grande précision. Le projet de satellite CoRoT ayant été plusieurs fois menacé d'annulation ou de réduction des crédits, le deuxième objectif a été mis en avant afin d'assurer la promotion du projet auprès du grand public et des décideurs.

Le maître d'œuvre est le Centre national d'études spatiales (CNES) français finançant le projet à hauteur de 70 %, en coopération avec l'Agence spatiale européenne (ESA), l'Allemagne, l'Espagne, l'Autriche, la Belgique et le Brésil. Le budget total du projet est de 170 millions d'euros. Le constructeur du satellite est Alcatel Alenia Space (devenue depuis 2007 Thales Alenia Space) dans son Centre spatial de Cannes Mandelieu. Il est basé sur une plate-forme PROTEUS ; le télescope CoroTel est réalisé également à Cannes.

CoRoT a été lancé le 27 décembre 2006 à l'aide d'une fusée Soyouz 2.1.B du cosmodrome de Baïkonour au Kazakhstan.

Le 17 janvier 2007, la commande d'ouverture de l'obturateur a été envoyée, la nuit suivante les premières images d'étoiles ont été réalisées, celles dans la constellation de la Licorne.

Les résultats scientifiques de CoRoT sont tellement importants que les scientifiques de la mission et leurs partenaires ont constaté qu'un prolongement de la mission était nécessaire. Le prolongement fut décidé le 23 octobre 2009, la mission sera arrêtée le 31 mars 2013 (au lieu du 31 décembre 2009) .

Description

D'une masse de 630 kilogrammes, CoRoT mesure 4,2 mètres de long par 1,9 mètre de diamètre. Son énergie est fournie par deux panneaux solaires de chaque côté délivrant une puissance de 380 watts.

capture03-13.jpg Le satellite, réalisé dans le Centre spatial de Cannes Mandelieu, utilise la plate-forme Proteus. Sa charge utile de 300 kilogrammes est composée d'un télescope afocal et d'une caméra numérique grand champ (2,7° x 3°) fonctionnant dans le domaine visible et sensible à de très faibles variations de la lumière. La matrice CCD est composé de quatre capteurs à transfert de trame de 8 millions de pixels chacun. Deux des capteurs sont consacrés à l'astérosismologie, les deux autres à la recherche des planètes extrasolaires. La stabilité de la ligne de visée est de l'ordre de 0,2 seconde d'arc. Le satellite étudiera alternativement, durant 6 mois chacune, deux zones du ciel situées à l'intersection du plan galactique et de l'équateur céleste (les « yeux » de CoRoT). Le logiciel de vol est en charge des traitements des mesures de photométrie.

Chaque jour, 1,5 Gbit de données peuvent être transmises vers les trois stations de réception françaises et brésilienne et 2 Gbits de données peuvent être stockées à bord du satellite.

La durée minimale de la mission est de deux années et demie. Le satellite est placé en orbite polaire inertielle à 896 km d'altitude. Cette orbite, inédite pour un satellite d'observation du ciel, permet des campagnes d'observation de longue durée et sans interruption, mais pose également quelques problèmes : le satellite doit se retourner tous les six mois afin de ne pas être ébloui par le Soleil; par ailleurs, à cette altitude, la lumière diffusée par la surface de la Terre est encore relativement importante. Cette dernière a imposé une étude préalable qui a conduit à la spécification et la conception d'un baffle optique à haut coefficient d’atténuation (meilleure que 10¹²) à l'entrée du télescope.

Instruments

Les instruments ont été conçus par le Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA) de l'Observatoire de Paris, le Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, l'Institut d'Astrophysique Spatiale (IAS) d'Orsay, le CSL en Belgique, l'IWF en Autriche, le DLR(Berlin) en Allemagne et le Research and Science Support Department of ESA, entre autres.

Le télescope afocal Corotel, de 30 cm de diamètre, a été réalisé par Alcatel Alenia Space dans le Centre spatial de Cannes Mandelieu.

Objectifs scientifiques

Corot sondera 120 000 étoiles dans l'épaisseur du disque de la Voie lactée. Ses deux objectifs scientifiques principaux sont donc :

  • L'étude de la sismologie stellaire (désignée dans la première partie de son nom Convection, Rotation),
  • La recherche de planètes extra solaires (désignée dans la seconde partie de son nom Transit).
  • Des programmes de recherche complémentaires sont également prévus.

Astérosismologie.

L'astérosismologie est l'étude des modes de vibrations d'une étoile. Elle permet de sonder l'intérieur de l'astre et de déduire plus précisément des caractéristiques telles que la composition, le profil de rotation, la structure, la masse, la température interne. Développée depuis plusieurs années pour le soleil (elle prend alors le nom d'héliosismologie), elle a été appliquée à quelques étoiles qui ont pu être étudiées de ce point de vue depuis la Terre : système d'Alpha du Centaure, Procyon, Beta Virginis,... L'étude repose sur la détection et l'analyse spectrale des très faibles variations de luminosité des étoiles observées (ici de magnitude 6 à 9). Deux des quatre capteurs CCD y sont consacrés. Les périodes d'oscillations mesurées vont de quelques minutes à quelques heures.

Recherche de planètes extra solaires.

Corot utilise une des méthodes de recherche des planètes extra solaires, le transit primaire. Le transit primaire est l'occultation d'une partie de la lumière d'une étoile lorsqu'un objet céleste, tel une planète, passe entre l'étoile et l'observateur. Sa détection est rendue possible par la sensibilité de deux des quatre détecteurs CCD de la caméra à de très faibles variations de la lumière. Corot devrait être capable de détecter des baisses de luminosité de l'ordre de 1/10 000. Les scientifiques espèrent ainsi découvrir environ 150 planètes par cette méthode.

La méthode du transit primaire permet à CoRoT de déceler des exoplanètes d'une masse comparable à deux fois celle de la Terre. Le prolongement de la mission devrait permettre de détecter un nombre plus élevé d'exoplanètes et de découvrir peut-être un nouveau type de planètes telluriques : les Super-terres chaudes.

Du fait de la durée maximale de 6 mois d'observation de chaque champ d'étoiles, seules des planètes très proches de leur étoile (encore plus que la distance séparant Mercure du Soleil) et donc n'étant pas situées dans la zone habitable pourront être détectées. Contrairement à Corot, le télescope spatial Kepler de la National Aeronautics and Space Administration (NASA) a la capacité de détecter des planètes de taille terrestre situées plus loin de leur étoile.

Résultats scientifiques

Le dépouillement des données de la mission Corot est effectué par une Équipe Corot, composée de personnels :

  • de l'observatoire de Paris
  • du Laboratoire d'astrophysique de Marseille
  • du Centre national de la recherche scientifique (CNRS)
  • de l'Institut national des sciences de l'univers (Insu)
  • du CNES

 

Astérosismologie

Ses premières observations ont été d'une qualité « exceptionnelle » selon Malcolm Fridlund qui est le chef de projet scientifique de Corot à l'ESA. Cette qualité d'observation devrait être encore améliorée après la prise en compte et la correction au sol des différents bruits et perturbations. Cette précision a notamment mis en évidence une activité soutenue (et inattendue) durant plusieurs jours sur une étoile assez semblable au Soleil.

Avec la multiplication des observations, il a été mis en évidence des comportements très différents d'une étoile à l'autre.

Exoplanètes

Le faible nombre d'exoplanètes découvertes (cinq dans le cours de l'année 2008), s'explique par le fait qu'une confirmation doit être apportée par les télescopes au sol, mais une quarantaine de signaux pourraient être annonciateurs de nouvelles exoplanètes.

Le 14 juin 2010, le CNES a annoncé la découverte de 7 nouvelles exoplanètes par le télescope. Ces planètes sont très variées et on dénombre une naine brune parmi elles.

La découverte de 10 exoplanètes supplémentaires a été annoncée à l'occasion du deuxième symposium CoRoT, qui s'est tenu à Marseille le 14 juin 2011.

Fin décembre 2011, CoRoT fête ses cinq années de fonctionnement et un beau palmarès : 625 candidates exoplanètes détectées dont 25 confirmées depuis le sol à ce jour, dont une très probablement de type « Terre » en dehors du Système Solaire (CoRoT-7b), confirmée en 2009.

NOTE: Suite à la défaillance de la chaîne photométrique n°2 de l'instrument, la mission scientifique CoRoT est interrompue depuis le 2 Novembre 2012. Des opérations de reconfiguration de la plateforme satellite ont été réalisées en décembre 2012 ; elles n'ont pas permis de redémarrer l'instrument. L'enquête en cours chargée d'analyser les causes de l'anomalie examine maintenant de nouvelles hypothèses. Elles vont être testées au moyen d'essais réalisés au sol sur un banc représentatif de l'instrument situé au Centre de Mission CoRoT à Toulouse. De nouvelles tentatives pourraient être réalisées sur le satellite en vol suite à ces essais.

https://corot.cnes.fr/

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