Position d’Ariel

Ariel sera lancé depuis Kourou par un lanceur Ariane 6.2, en vol commun avec une autre mission de l’ESA, Comet Interceptor. La phase de transfert vers l'orbite ciblée durera approximativement 30 jours.

Les observations scientifiques se feront depuis une orbite opérationnelle autour du deuxième point de Lagrange du système Soleil-Terre (L2). Cette orbite est sans éclipse, ni du Soleil ni de la Lune. Cela assure une stabilité thermique indispensable aux performances recherchées, tout en offrant un très large champ de vue.

Utilisation de la méthode des transits planétaires

La mission étudiera ces planètes en sondant leur atmosphère lors de transits. La méthode du transit est une méthode photométrique qui vise à détecter indirectement la présence d’une ou plusieurs exoplanètes en orbite autour d’une étoile.
Cette méthode consiste à mesurer régulièrement la luminosité d’une étoile afin de détecter la baisse de luminosité périodique associée au passage d’une exoplanète. Le passage d’une planète devant son étoile est nommé le transit.
On peut ainsi découvrir une nouvelle planète, et déterminer son rayon ainsi que sa période de révolution.

La méthode de transit en tant que telle ne permet pas d’étudier en détail les caractéristiques de la planète. Cependant, l’étude de l’atmosphère des planètes découvertes par la méthode de transit peut être réalisée en combinant cette méthode avec la spectroscopie. 

Cette technique, nommée spectroscopie de transit, permet d’étudier la composition et la structure de l’atmosphère des planètes qui transitent : la lumière de l’étoile traversant l’atmosphère de la planète, les spectres qui en résultent peuvent être analysés pour déterminer quels éléments y sont présents, fournissant ainsi des indices quant à la composition chimique de l’atmosphère.

Ariel aura la capacité unique de caractériser les atmosphères des planètes chaudes en ayant une approche statistique (plus de 1 000 planètes).

Les planètes sélectionnées proviendront des catalogues établis par les missions précédentes et les observations menées à partir du sol.

Types de relevés

Ariel prévoit trois types de relevés :

Un relevé général qui déterminera sur environ 1 000 planètes :

• quelle fraction de planètes a des nuages
• si les petites planètes ont conservé une atmosphère de H/He
• un répertoire, sur des diagrammes, des caractéristiques de température et de masse des planètes
• les paramètres orbitaux des planètes avec une meilleure précision que les relevés réalisés jusqu’à présent

Un relevé détaillé sur environ la moitié de ces planètes qui :

• identifiera les composants principaux de l’atmosphère ainsi que les composés gazeux présents à l’état de traces
• déterminera la structure thermique de l’atmosphère
• caractérisera les nuages présents.

Un relevé de référence de l’ordre de 50 à 100 exoplanètes sera effectué, pour lesquelles seront étudiées :

• la circulation atmosphérique
• la variabilité temporelle et spatiale des caractéristiques observables de l’atmosphère.