Objectifs de la Mission

L'objectif principal de PicSat est d'opérer une surveillance en continu de l'étoile Beta Pictoris, afin de parvenir à détecter le passage de la planète génante Beta Pictoris b devant elle. Ce passage de la planète devant l'étoile, appelé transit planétaire, induit de légères fluctuations de luminosité de l'étoile, qui peuvent être mesurées par un instrument suffisament précis, comme celui de PicSat. Le transit de Beta Pictoris b a été prédit suite a des observations menées depuis le sol, et doit se produire entre l'été 2017 et l'été 2018. Pour le moment, rien n'a encore été vu par les autres équipes travaillant depuis le sol ou l'espace.

Des observations récentes laissent très fortement penser que la planète est en réalité sur une orbite très légèrement inclinée, et que, vue depuis la Terre, elle ne passera pas devant son étoile. Toutefois, sa sphère de Hill, région où son influence gravitationelle domine celle de l'étoile, et qui s'étend sur près de dix fois son diamètre, devrait transiter. Si c'est le cas, il s'agit d'une occasion unique d'étudier cette zone d'interactionint entre la jeune planète et les résidus du disque stellaire où elle est née. Des observations de rêve pour tout astronome cherchant à comprendre en détail les mécanismes de la formation des planètes !

PicSat pousuit aussi un objectif secondaire, qui est la détection et la caractérisation des exocomètes et de leurs queues de poussière. Les astéroïdes et les comètes sont relativement abondants dans le jeune système de Beta Pictoris. Même si les noyaux de ces objets sont petits -- trop petits pour etre détectables --, leurs queues de gaz et de poussières peuvent s'étendre sur des millions de kilomètres dans l'espace ! Lorsque ces nuages se retrouvent devant l'étoile (vue depuis la Terre), elles en font baisser la luminosité. C'est ainsi que des exocomètes ont déjà pu être détectées, en repérant l'absorption de la lumière de l'étoile par ces nuages de gaz. Toutefois, si des queues de gaz ont déjà été observées, les queues de poussières sont pour le moment toujours restées inaccessibles. Avec son instrument fonctionnant en bande large dans la lumière visible, PicSat est tout particulièrement adapté à l'étude de ces queues de poussières. En complément d'instruments comme HARPS, à l'Observatoire Austral Européen (ESO), il pourrait permettre d'étudier simultanément les deux types d'émissions des exocomètes, et donc d'en apprendre un peu plus sur leur formation, et leur rôle dans l'evolution des systèmes planétaires.

Il y a plusieures campagnes d'observation avec des instruments sur Terre pour essayer de détecter des phénomènes de transit dans le système de Beta Pictoris. Matthew Kenworthy à l'Observatoire de Leiden aux Pays Bas donne une liste sur cette page . Il est le chef de projet de bRing (voir Stuik, R., et al. (2017). bRing: An observatory dedicated to monitoring the β Pictoris b Hill sphere transit. A&A 607, p.A45. DOI: 10.1051/0004-6361/201731679 ). Le projet ASTEP (Antarctic Search for Transiting Extrasolar Planets) dirigé par Tristan Guillot de l'Observatoire de la Cote d'Azur à Nice est un téléscope dans l'antarctique. Beta Pictoris a été observée en 2017 jusqu'à mi octobre, quand le ciel est devenu trop clair. Aucun indice de transit a été detecté! Les observations recommenceront en march 2018 (voir Mékarnia, D., et al. (2017). The δ Scuti pulsations of β Pictoris as observed by ASTEP from Antarctica. A&A 608, L6.

Enfin, un troisième objectif de la mission PicSat, est de démontrer la possibilité d'injecter de la lumière stellaire dans une fibre optique monomode, à bord d'un satellite en orbite basse. Un objectif dont la réussite constituerait un pas important vers la réalisation future d'un interféromètre spatial fibré.