ASTEP : Un observatoire des exoplanètes en Antarctique

Les exoplanètes sont désormais découvertes quotidiennement grâce à de nombreuses études astronomiques. Ces études nécessitent des observations de suivi supplémentaires pour la validation, pour des observations conjointes à différentes longueurs d’onde et pour une détermination précise et régulière des éphémérides de transit. Ce besoin est devenu encore plus important avec le JWST. Dans ce domaine, le potentiel des télescopes robotiques de taille moyenne (30-80 cm) a été démontré par des télescopes tels que TRAPPIST au Chili et ASTEP en Antarctique. Depuis 2020, les observations d’ASTEP ont contribué à la publication dans des revues scientifiques de plus de 35 articles. En particulier, ASTEP a prouvé sa capacité à détecter de petites planètes (profondeur de transit de 0,06 %), des systèmes de très longue période (un candidat planète avec une période de 500 jours, un système planétaire triple avec une planète extérieure d’une période orbitale de 83 jours), une planète circumbinaire, et généralement des systèmes extrêmement difficiles à observer depuis d’autres latitudes (par exemple, un transit planétaire de 12 heures de long).
Grâce au soutien du STFC, de l’ESA, de l’Université de Birmingham, de l’OCA et du CNRS/INSU, ASTEP a connu plusieurs améliorations majeures : en 2022, deux nouvelles caméras hautement sensibles ont été installées, combinant une efficacité accrue et des observations simultanées dans deux couleurs. En 2023, la monture d’ASTEP a été remplacée par une nouvelle monture à entraînement direct capable de fonctionner à -80°C, développée au laboratoire Lagrange. Les observations se sont avérées beaucoup plus fiables, avec une stabilité de pointage augmentée d’un facteur 2 et une vitesse de pointage augmentée d’un ordre de grandeur. ASTEP a été exploité en continu depuis 2017.
Nous proposons de poursuivre les opérations d’ASTEP en 2027 et au-delà. ASTEP continuera le suivi très réussi des candidats planètes en transit de TESS, en se concentrant particulièrement sur les planètes en transit sur de longues périodes orbitales : bien que ces planètes soient difficiles à découvrir et à valider, elles représentent des cibles de choix pour la caractérisation atmosphérique avec les futurs télescopes JWST et ARIEL. ASTEP fait également partie du programme de suivi de PLATO : Sa capacité à observer simultanément dans deux couleurs sera un atout important pour différencier les vraies planètes de longue période des imposteurs binaires. ASTEP surveillera également les exoplanètes en transit connues afin d’obtenir des éphémérides précises pour les observations avec des installations plus grandes.
Dans cette prochaine phase des opérations d’ASTEP, nous chercherons également à développer un programme d’astronomie mature à Concordia avec deux axes de progrès : Premièrement, combiner avec d’autres installations, en particulier dans l’infrarouge avec le projet Cryoscope (à Concordia) et ExTrA (Chili). Deuxièmement, construire une tour astronomique pour limiter la turbulence, le givre et généralement conduire à des conditions d’observation grandement améliorées. Ces développements seront possibles grâce à des sources de financement supplémentaires.