Ariel est la mission M4 du programme « Cosmic Vision » de l’ESA dont le lancement est prévu en 2032. C’est une mission entièrement dédiée à l’étude de l’atmosphère des exoplanètes : un millier d’exoplanètes vont ainsi être scrutées pendant 4 ans.
La France apporte une contribution majeure avec la fourniture de l’un de ses instruments, le spectromètre infrarouge baptisé AIRS (ARIEL Infra-Red Spectrometer), sous la maitrise d’ouvrage du CNES.
Depuis mars 2026, le modèle d’ingénierie du spectromètre infrarouge AIRS est arrivé à l’Observatoire de Paris - PSL, sur le campus de Meudon, pour des tests thermiques de la partie froide et des calibrations de l’instrument.
Ce modèle d’ingénierie est installé au Laboratoire d’instrumentation et de recherche en astrophysique, dans la chambre à vide cryogénique, SimEnOm, une cuve permettant de reproduire des conditions proches de celles de l’espace et de vérifier le bon fonctionnement de l’instrument.
Le LIRA est responsable de toute cette campagne de tests : il fournit les équipements, dont un banc optique qui imite le télescope, et réalise toutes les mesures pour évaluer les performances de l’instrument.
Une nouvelle étape franchie pour AIRS
Afin de vérifier la performance de l’instrument AIRS, une mesure a été réalisée au travers d’une cellule contenant du méthane gazeux. Le méthane est un composé organique présent dans l’atmosphère terrestre qu’on peut s’attendre à trouver sur des exoplanètes observées avec ARIEL.
Les positions des raies spectrales du méthane sont parfaitement connues et permettent de vérifier que l’instrument répond de façon nominale lorsqu’il les détecte.
La mesure est très simple. Elle consiste à faire avec AIRS deux acquisitions :
- la première avec du méthane,
- et la seconde sans méthane, qui sert de référence.
En faisant le rapport des deux mesures, on peut comparer le spectre du méthane obtenu avec AIRS à un modèle théorique.
Ces tests vont durer jusqu’en novembre 2026, avec la participation des équipes scientifiques du CEA, de l’IAS et de l’IAP.
Une fois cette étape terminée, l’instrument sera livré au Laboratoire Rutherford Appleton (RAL), au Royaume-Uni, pour des tests supplémentaires avec l’ensemble des systèmes intégrés de ARIEL.
Le développement du spectromètre infrarouge AIRS se fait sous la maitrise d’œuvre du CEA-Irfu (département d’Astrophysique UMR AIM) avec les contributions majeures :
- de l’IAS (Institut d’astrophysique spatiale),
- du LIRA (Laboratoire d’instrumentation pour la Recherche en Astrophysique)
- et du LAB (Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux).
Le CNES assure la maitrise d’ouvrage.
L’IAP (Institut d’Astrophysique de Paris) et le LISA (Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques) contribueront également à la préparation scientifique de la mission, via des simulations et des chaînes de traitement des données.
Pour en savoir plus :
Sur le site du LIRA : Première lumière pour l’instrument français AIRS de la mission ARIEL