ESPRESSO

Ses principales caractéristiques sont sa stabilité spectroscopique et sa précision extrême en vitesses radiales. Grâce à cette très grande précision spectroscopique, ESPRESSO devrait permettre de détecter des planètes de la masse de la Terre dans la zone habitable d'étoiles comme le Soleil. En effet, la Terre induit une variation de vitesse radiale du Soleil de 9 centimètres par seconde, alors que la précision visée pour ESPRESSO est de mieux que 10 centimètres par seconde[2]. ESPRESSO est construit sur les bases du High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (« Chercheur de planètes par vitesses radiales de grande précision », HARPS) installé sur le télescope de 3,6 mètres de l'ESO à l'observatoire de La Silla. ESPRESSO bénéficiera non seulement de la surface collectrice bien plus grande des quatre télescopes de 8,2 mètres du VLT, mais aussi d'améliorations dans la stabilité et la précision de son étalonnage (par exemple, peigne de fréquences laser).

L'exigence est d'avoir une précision de 10 centimètres par secondeet_al.''_2014_3-0">[3], mais l'objectif est d'atteindre quelques centimètres par seconde. Ceci correspond à un grand bond en comparaison des spectrographes actuels : HARPS, l'instrument le plus performant actuellement, atteint une précision de l'ordre du mètre par seconde[4] pour une précision effective de l'ordre de 30 centimètres par seconde[5]. ESPRESSO devrait largement dépasser cette capacité et rendre possible la détection de planètes analogues à la Terre depuis le sol. L'installation et le commissioning d'ESPRESSO au VLT ont lieu à l'automne 2017. La première lumière sur le ciel a eu lieu le 27 novembre 2017[6].

L'instrument pourra fonctionner en mode 1 UT (c'est-à-dire en n'utilisant qu'un des quatre télescopes) et en mode 4 UT (en utilisant les quatre télescopes). En mode 4 UT, dans lequel les quatre télescopes de 8 mètres seront connectés de façon incohérente pour former l'équivalent d'un télescope ayant un miroir de 16 mètres, le spectrographe pourra observer des cibles très peu brillantes[2] - [7] - [8].

Le coût du spectrographe s'élève au total à 23 millions d'euros[9].

Tout le travail de design fut terminé en avril 2013 et suivi par la phase de construction[1]. ESPRESSO fut testé le 3 juin 2016[10] - [11] - [12]. Le 25 septembre de la même année, la lumière d'un des télescopes unitaires du Très Grand Télescope (VLT) de l'ESO a été acheminée pour la première fois sur 60 mètres le long d'un tunnel menant à un nouveau foyer dans le laboratoire souterrain situé sous la plateforme du VLT où ESPRESSO résidera. Plusieurs objets furent alors observés, dont l'étoile 60 Sagittarii A (en)[13] - [14]. ESPRESSO fut ensuite envoyé au Chili, installé et, finalement, il vit sa première lumière le 27 novembre 2017[6]. - [15]

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  Pour la première fois en octobre 2016, la lumière d'une étoile provenant de l'un des télescopes unitaires du Très Grand Télescope (VLT) de l'ESO a été canalisée avec succès sur 60 mètres le long d'un tunnel menant à un nouveau foyer dans le laboratoire souterrain sous la plate-forme du VLT où ESPRESSO résidera. Ici, le tunnel est vu pendant un test d'alignement avec de la lumière laser verte réfléchie par une surface de référence à 60 mètres.
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  ESPRESSO lors de son intégration et vérification dans la salle blanche de l'Observatoire de Genève en août 2017.
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  Spectre de la première lumière d'ESPRESSO. Cette vue a été colorisée pour indiquer comment les longueurs d'onde changent à travers l'image, mais ce ne sont réellement pas les couleurs qui seraient vues visuellement. De nombreuses lignes spectrales sombres sont visibles dans le spectre stellaire, ainsi que les doubles points réguliers d'une source de lumière d'étalonnage. Les bandes noires sont dues à la façon dont les données sont prises et ne sont pas réelles.
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  Premier spectre brut (non traité) obtenu par ESPRESSO : celui de l'étoile Tau Ceti.

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  Rendu d'ingénierie des principaux composants mécaniques et optiques d'ESPRESSO. L'instrument est monté à l'intérieur d'une cuve à vide qui est à son tour à l'intérieur de deux enceintes d'isolation thermique pour le protéger des perturbations extérieures. Les extensions du haut de l'instrument sont des parties des deux caméras de l'instrument, une pour chacune des parties rouge et bleue du spectre.
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  Rendu d'ingénierie des quatre unités d'entrée d'ESPRESSO montrant comment les faisceaux provenant des quatre télescopes pénètrent dans l'instrument avant d'être envoyés au spectrographe principal.

Réseau de diffraction

Le réseau de diffraction au cœur d'ESPRESSO dans la salle blanche du quartier général de l'ESO à Garching bei München, en Allemagne.

Par exemple, pour une étoile de type spectral G2V (comme le Soleil), ESPRESSO devrait permettre de détecter :

• des planètes rocheuses autour d'étoiles aussi faibles que V ~ 9 en mode 1 UT ;
• des planètes de la masse de Neptune autour d'étoiles aussi faibles que V ~ 12 en mode 4-UT ;

En comparaison, l'instrument CODEX, qui devrait être installé sur l'E-ELT vers 2025, devrait permettre de détecter des planètes comme la Terre autour d'étoiles aussi faibles que V ~ 9[16].

• CORALIE, SOPHIE, ÉLODIE
• HARPS, HARPS-N
• Liste des planètes connues

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