Ce « mignon » petit satellite de la taille d'une boîte à chaussure va explorer les exoplanètes

Le Colorado Ultraviolet Transit Experiment (en abrégé Cute, qui signifie aussi « mignon » en anglais) a décollé de la Vandenberg Space Force Base, en Californie, le 27 septembre 2021 à bord d'une fuséefusée Atlas V emportant également le satellite d'observation de la Terreobservation de la Terre Landsat 9. Pendant environ sept mois, le satellite étudiera la physique des espècesespèces volatiles autour de planètes extrêmement chaudes en orbite autour d'étoilesétoiles loin de la Terre, des Jupiter chaudsJupiter chauds. C'est la première mission de type CubeSat financée par la NasaNasa destinée à scruter ces mondes lointains, constituant de ce fait un test majeur de ce dont les petits vaisseaux spatiaux peuvent être capables.

Rick Kohnert, ingénieur système pour Cute, et Arika Egan, étudiante au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale qui a aidé à développer la mission, posent avec le petit satellite au LASP. © Kévin France.

Les CubeSats, petits mais costauds

Cute, conçu et construit au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale (LASP) de l'Université du Colorado à Boulder (CU Boulder), est un CubeSatCubeSat 6U, c'est-à-dire un petit satellite dont la taille équivaut à six cubes de 10 centimètres de côté. Cute fait ainsi à peu près la taille d'une grosse boîte de céréalescéréales. Contrairement aux missions spatiales plus importantes, qui coûtent souvent des centaines de millions de dollars, les ingénieurs peuvent produire des CubeSats à bon marché. Cute coûte ainsi environ 4 millions de dollars (3,4 millions d'euros).

Le logo du petit satellite Cute. © LASP

Pour Daniel Baker, directeur du LASP, les CubeSats étaient souvent vus comme des « jouets » il y a à peine dix ans, qui pourraient être utiles comme outils d'enseignement et de formation, mais il y avait un scepticisme généralisé quant au fait que la science de pointe pourrait être réalisée avec de si petites plateformes. « Je suis ravi que le LASP et l'université du Colorado aient ouvert la voie en démontrant qu'une science remarquable peut être réalisée avec de petits systèmes. Cute et d'autres missions CubeSat de CU [l'Université du Colorado, ndlr] changent le paysage de la recherche fondamentale. » « C'est une expérience que la Nasa mène pour voir combien de sciences peuvent être faites avec un petit satellite », précise Kevin France, chercheur au LASP, professeur au Département des sciences astrophysiquesastrophysiques et planétaires et chercheur principal de la mission. « C'est excitant mais aussi un peu intimidant. »

Des planètes qui s'évaporent

Cute va étudier les Jupiter chauds, ces planètes gazeusesplanètes gazeuses dont la température dépasse souvent le millier de degrés Celsiusdegrés Celsius. Les découvertes du satellite aideront les scientifiques à mieux comprendre comment ces planètes, et bien d'autres, évoluent et même rétrécissent sur des milliards d'années. « Ces planètes sont si près de leurs étoiles mères qu'elles reçoivent une énorme quantité de rayonnement », explique Kevin France.

Vue d'artiste de l'évaporation de l'exoplanète HD 209458 b. © Agence spatiale européenne, Alfred Vidal-Madjar (Institut d'astrophysique de Paris, CNRS, France) et Nasa

Ce rayonnement fait des ravages sur une planète au fil du temps. À ces températures, l'atmosphère des Jupiter chauds se dilate et peut s'échapper dans l'espace. C'est là qu'intervient Cute : tout au long de sa mission, le satellite mesurera la vitessevitesse à laquelle les gaz s'échappent d'au moins 10 Jupiter chauds. Cute est bien adapté pour ce type de mission car, contrairement aux missions spatiales plus importantes comme HubbleHubble, ce satellite n'a qu'une tâche à accomplir : scanner autant de Jupiter chauds que possible au cours de sa courte duréedurée de vie. Ces découvertes pourraient en apprendre beaucoup aux scientifiques, non seulement sur les Jupiter chauds, mais aussi sur toute la gamme des planètes qui existent dans la galaxiegalaxie, y compris des mondes petits et rocheux comme la Terre et ses proches voisins : Mars, par exemple, a également perdu une grande partie de son atmosphère en près de 3 milliards d'années, rendant la planète inhabitable pour l'Homme.

Les membres de l'équipe scientifique de la mission Cute comprennent des chercheurs de l'université de Leiden et de l'université d'Amsterdam aux Pays-Bas, de l'université de l'Arizona, de l'Institut de recherche spatiale de l'Académie autrichienne des sciences et de l'université de Toulouse en France.