Durant les quatre années que devrait durer cette mission, Ariel sondera l'atmosphère d'environ un millier de planètes lors du passage devant leur étoile (transit) ou lors d'éclipses.
Par la taille, les planètes ciblées se situent entre les géantes gazeuses et les « super-Terres », en passant par les mystérieuses « sub-Neptunes », orbitant autour d'étoiles de différents types spectraux. Ariel se concentrera sur les planètes « chaudes » (au-dessus de 120°C) qui ont une atmosphère dynamique et bien mélangée.
Ariel y recherchera des molécules comme l'eau, le méthane, le monoxyde ou le dioxyde de carbone ainsi que l'ammoniac ou le cyanure. Elle mesurera la composition et la structure de ces atmosphères planétaires et détectera la présence de nuages. En observant certaines planètes sur de longues durées, elle pourra fournir des données météorologiques. Enfin, les scientifiques pourront déduire, de la température de l'atmosphère et de sa composition, la composition des « cœurs » planétaires.
Ariel est constitué d'un télescope spatial au miroir primaire elliptique (d'axes voisins d'un mètre de longueur), au foyer duquel sont disposés deux instruments. L'un d'eux est le spectromètre infrarouge AIRS (Ariel InfraRed Spectrometer), fonctionnant entre 1,9 et 7,8 microns, et dont les détecteurs seront activement refroidis à -238°C.
Sous maîtrise d'ouvrage du Cnes, le CEA-Irfu assure la maîtrise d'œuvre d'AIRS, avec des contributions majeures de ses partenaires :
- l'Institut d'astrophysique spatiale (IAS),
- le Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA),
- l'Institut d'astrophysique de Paris (IAP).
Les laboratoires français sont également engagés dans la préparation et l'analyse des données d'Ariel, ainsi que dans l'exploitation scientifique de la mission.
La mission Ariel est coordonnée par la physicienne italienne Giovanna Tinetti (de University College de Londres) et l'agence spatiale du Royaume-Uni. Le consortium réunit plus de 60 instituts, répartis dans 15 pays européens. Les deux principaux partenaires sont la France et l'Italie, avec de nombreuses contributions européennes auxquelles s'associent les États-Unis.
Lire le communiqué de presse du CEA.