La mission Pandora de la NASA se penchent sur les atmosphères d’exoplanètes

Jason Rowe est co-chercheur dans le cadre de la mission Pandora. (Credit: Krystel V. Morin)

Lorsque la mission Pandora de la NASA a décollé au début de l’année, le 11 janvier, elle emportait avec elle bien plus que des technologies de pointe. Elle emportait également l’expertise de l’astronome canadien Jason Rowe, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en astrophysique des exoplanètes, professeur adjoint de physique et d’astronomie à l’Université Bishop’s et membre de l’IREx. En tant que co-chercheur au sein de l’équipe scientifique de Pandora, M. Rowe contribue à orienter cet observatoire spatial innovant vers une meilleure compréhension des exoplanètes en orbite autour d’étoiles lointaines et de ce que leur atmosphère peut révéler sur le potentiel de vie au-delà de la Terre.

Pandora est un télescope spatial compact, de la taille d’un four à micro-ondes, conçu pour mener des recherches scientifiques ambitieuses avec un budget réduit. Contrairement aux orbiteurs plus grands, il observe les étoiles avec deux « yeux » (simultanément dans le visible et le proche infrarouge) afin de démêler les signaux subtils des atmosphères planétaires du « bruit » contaminant créé par les étoiles autour desquelles elles orbitent. Cette approche à double longueur d’onde est cruciale, car l’activité à la surface des étoiles (comme les taches brillantes ou sombres) peut imiter ou masquer les signes faibles que les scientifiques recherchent, tels que les traces de vapeur d’eau ou d’autres molécules qui pourraient indiquer une habitabilité. Les membres de l’IREx ont déjà été confrontés à ces défis lors de l’étude d’exoplanètes telles que HAT-P-18 b et les planètes TRAPPIST-1.

Les contributions de Rowe sur Pandora s’appuient directement sur des décennies d’expérience dans la découverte et la caractérisation d’exoplanètes. En tant que titulaire de la Chaire de recherche du Canada, lui et son équipe se concentrent sur la formation et l’évolution des planètes, ainsi que sur la manière dont nous pouvons interpréter les motifs lumineux complexes qui ondulent à travers l’espace depuis des mondes extraterrestres. Dans le cadre de Pandora, M. Rowe participe à l’analyse et à l’interprétation des données provenant de dizaines de transits d’exoplanètes, c’est-à-dire les moments où une planète passe devant son étoile hôte, atténuant légèrement sa lumière. En discernant les caractéristiques de cette lumière qui proviennent de l’étoile par opposition à celles qui proviennent de la planète, les travaux de M. Rowe renforcent la confiance scientifique dans chaque détection atmosphérique effectuée par la mission.

L’un des choix techniques astucieux de la mission relie Pandora aux efforts scientifiques spatiaux phares de la NASA. Le détecteur proche infrarouge du vaisseau spatial a vu le jour en tant qu’unité de rechange initialement produite pour le télescope spatial James Webb (JWST), l’observatoire puissant qui a révolutionné notre vision des atmosphères des exoplanètes et de l’Univers au sens large. L’utilisation de ce capteur éprouvé de classe JWST sur une plateforme plus petite permet à Pandora de fournir des observations infrarouges de haute qualité tout en complémentant le calendrier très chargé des télescopes plus grands. Cette synergie amplifie le rendement scientifique et renforce les liens entre les missions spatiales de toutes tailles.

Cette vue du vaisseau spatial Pandora entièrement intégré a été prise le 19 mai 2025, après la réussite des essais environnementaux de la mission chez Blue Canyon Technologies à Lafayette, dans le Colorado.
(Crédit: NASA/BCT)

La phase initiale de mise en service de Pandora montre un vaisseau spatial en bon état, prêt à atteindre ses objectifs scientifiques. Au cours de l’année à venir, il observera environ 20 exoplanètes connues, capturant leurs courbes de lumière et fournissant des informations sur la composition atmosphérique, la couverture nuageuse et la température. Les connaissances acquises grâce à cette mission aideront les astronomes à hiérarchiser les cibles pour les futurs observatoires et à affiner leur compréhension de l’évolution des atmosphères sur des mondes très différents du nôtre.

La mission principale de Pandora devrait durer environ un an en orbite basse synchrone avec le Soleil, pendant laquelle elle effectuera des observations répétées et de longue durée d’un échantillon ciblé de systèmes exoplanétaires connus. Dans le cadre du programme Astrophysics Pioneers de la NASA, la mission sert également à démontrer comment des satellites spécialisés et moins coûteux peuvent résoudre des problèmes scientifiques spécifiques, en l’occurrence la variabilité stellaire qui complique les mesures atmosphériques. En améliorant notre compréhension des étoiles hôtes et en affinant les signaux planétaires, Pandora contribue à maximiser l’efficacité des grands observatoires tels que le JWST et les futures missions de caractérisation atmosphérique. Si les performances en orbite restent bonnes, des prolongations de mission pourraient élargir encore sa liste d’objectifs et son impact scientifique.

Pour plus d’information

• Page de la NASA sur la mission Pandora
• Communiqué de presse de l’Université Bishop’s