​La mission Ariel sondera de manière systématique les atmosphères d'un millier de planètes extrasolaires, chaudes ou tempérées, rocheuses ou géantes gazeuses. Elle analysera la composition et la structure des atmosphères planétaires, contraindra la nature des cœurs planétaires, détectera la présence éventuelle de nuages et étudiera les interactions de la planète avec son étoile.

Ariel sera composé d'un télescope d'environ un mètre de diamètre qui collectera la lumière visible et infrarouge d'étoiles autour desquelles orbite une exoplanète. Lorsque l'exoplanète transitera devant son étoile, un spectromètre enregistrera l'absorption de la lumière de l'étoile par les molécules composant l'atmosphère planétaire. Cette observation est particulièrement délicate car l'étoile est mille à cent mille fois plus brillante que la planète.

Depuis 2015, l'Irfu, l'Institut d'astrophysique de Paris, l'Institut d'astrophysique spatiale à Orsay et l'Observatoire de Paris ont pris une part très importante dans les études d'Ariel, concernant en particulier la faisabilité du spectromètre infrarouge, au cœur du satellite, ce qui a conduit les équipes françaises à prendre la responsabilité de la conception et de la fourniture du spectromètre infrarouge. 

« Ariel sera la suite logique des programmes d'observations d'exoplanètes que nous allons conduire avec le James Webb Space Telescope (JWST). En particulier, l'approche statistique d'Ariel, qui étudiera un très grand nombre d'exoplanètes, sera cruciale. C'est très réjouissant que l'Europe puisse ouvrir cette nouvelle page de l'exploration des exoplanètes », conclut Pierre-Olivier Lagage, astrophysicien à l'Irfu.