Liste des projets en lien avec les thématiques de l'AT EXOS

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Projets ANR

• 2026–2031  —  WRAPS: Where do Rings Appear in Planetary Systems? ▼

  WRAPS: Where do Rings Appear in Planetary Systems?

  Le projet WRAPS a pour objectif de détecter des anneaux autour d'exoplanètes par la méthode des transits et d'explorer leurs mécanismes de formation.

  Il est divisé en 3 volets complémentaires :

  1. Formation et stabilité des anneaux : Déterminer les conditions de formation et de persistance d'anneaux dans les systèmes planétaires, et quelles sont les conditions dynamiques qui rendent leur observation possible.
  2. Diversité des transits d'exo-anneaux : Simuler comment les caractéristiques des anneaux potentiellement détectables affecte les courbes de lumière observées.
  3. Techniques avancées de détection : Développer des algorithmes statistiques robustes pour identifier les signatures d'anneaux dans les données de missions comme Kepler, TESS et PLATO.

  
  

  Financement :	ANR
  Début et durée :	janvier 2026, 5 ans
  Coordination :	Sophia Sulis (PI, LAM), Melaine Saillenfest (Co-I, LTE), Guillaume Hébrard (Co-I, IAP), David Mary (Co-I, OCA)
  Laboratoires de rattachement :	LAM, LTE, IAP, OCA

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• 2025–2029  —  ExoATMO: Exoplanet Atmosphere Through Multiphase Observation ▼

  Exoplanet Atmosphere Through Multiphase Observation (ExoATMO)

  Combinaison de données d'archives et de nouvelles données sur les atmosphères d'exoplanètes, pour améliorer la compréhension 3D.

  Financement :	ANR JCJC
  Début et durée :	novembre 2025, 4 ans
  Coordination :	Florian Debras (PI, IRAP)
  Laboratoire de rattachement :	IRAP

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• 2025–2029  —  EXTRASTEP : Combiner la science des planètes en transit de trois observatoires visibles et infrarouges : ExTrA, ASTEP & Cryoscope ▼

  Combiner la science des planètes en transit de trois observatoires visibles et infrarouges : ExTrA, ASTEP & Cryoscope

  Située à 3233 m d'altitude au cœur de l'Antarctique, la station franco-italienne Concordia est probablement le meilleur site sur Terre pour l'astronomie dans le visible et l'infrarouge. Cela nécessite cependant de faire face à des températures extrêmement basses atteignant -80°C, à une logistique complexe, à un emplacement isolé, et à une bande passante limitée. Avec ASTEP, nous avons acquis une expérience unique dans la gestion d’un programme d'astronomie couronné de succès à Concordia. Jusqu'à présent, nous n'avons utilisé que des observations dans le visible depuis un seul télescope. Avec EXTRASTEP, nous proposons d’étendre nos observations à l'infrarouge en incluant deux infrastructures : ExTrA, un ensemble de trois télescopes fonctionnant dans le proche infrarouge à La Silla, au Chili, et Cryoscope, un télescope entièrement cryogénique opérant dans la bande infrarouge K-dark, qui sera installé à Concordia fin 2025. Cela présente plusieurs avantages : en combinant les observations de La Silla et de Concordia, nous avons la possibilité de suivre les transits planétaires tout au long de l'année, ce qui est essentiel pour contraindre l'architecture des systèmes planétaires par des mesures des variations du moment de transit (TTVs). En opérant à différentes longueurs d'onde, nous pouvons mieux contraindre ces TTVs de manière plus fiable. Nous pourrons également découvrir plus efficacement des planètes en transit et mieux écarter les étoiles interférentes, notamment pour les petites planètes de la taille de la Terre qui seront découvertes par PLATO. Enfin, en découvrant des planètes en transit à longue période et en mesurant précisément leurs éphémérides, nous offrons la possibilité de caractériser des exoplanètes tempérées avec de grands instruments tels que le JWST, et à l'avenir l'ELT et ARIEL.

  Financement :	ANR
  Début et durée :	septembre 2025, 4 ans
  Coordination :	Tristan Guillot (PI, OCA), Xavier Bonfils (Co-I, IPAG)
  Laboratoire de rattachement :	OCA, IPAG

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• 2024–2029  —  ORVET: Optimising Radial Vélocité ExTraction ▼
  

  ORVET - Optimising Radial Vélocité ExTraction

  L'ANR ORVET a pour objectif la mise en place de méthodes innovantes pour résoudre le principal obstacle à la détection des exoplanètes par la méthode des vitesse radiale qui est la présence d'instabilités dans le spectre, provenant de diverses sources telles que les raies telluriques dans le proche infrarouge (nIR) et l'activité stellaire.

  Financement :	ANR
  Début et durée :	décembre 2024, 5 ans
  Coordination :	Xavier Delfosse (PI, IPAG), Isabelle Boisse (Co-I, LAM-OHP), Claire Moutou (Co-I, IRAP)
  Laboratoires de rattachement :	IPAG, LAM-OHP, IRAP

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• 2024–2028  —  SPACE-MLENS : Grands relevés de microlentilles planétaires combinant les satellites Roman et Euclid ▼
  ©ESO / L. Calçada

  Grands relevés de microlentilles planétaires combinant les satellites Roman et Euclid

  Le télescope spatial Nancy Grace Roman de la NASA (lancement prévu en septembre 2026), étudiera l'énergie sombre et complétera le recensement statistique des exoplanètes par un grand relevé de microlentilles gravitationnelles de 432 jours. Les données seront immédiatement publiques. Sur 5 ans, Roman détectera 1600+ planètes et fournira leur fonction de masse jusqu'à la masse de Mars, de la zone habitable à de larges orbites, y compris pour les planètes errantes, non liée à une étoile.

  Alors que les courbes de lumière de microlentilles ne fournissent généralement que le rapport de masse étoile-planète, des observations précurseurs par Euclid en mars 2025 des champs qui seront observés par Roman permettront de séparer l'étoile hôte de l'étoile source, en arrière-plan, et contraindront fortement la modélisation des courbes de lumière, donc les masses (à 10% près), et ceci dès la première année d'observation de Roman. Les objectifs premiers du projets sont :
  
  1/ Analyser les données photométriques VIS, Y, J, H Euclid des champs de microlentilles de Roman. Nous fournirons photométrie détaillée, l'astrométrie, des cartes de rougissement, et objets à l'échelle de 5-10 mas.
  
  2/ Déterminer la structure de la ligne de visée de Roman en utilisant Euclid et les relevés à plus grand champ VVV et PRIME (télescope de 1.8m en Afrique du Sud équipé d'une caméra IR 8k), GAIA et des modèles galactiques. Ceci aidera à définir des priors pour la modélisation des courbes de lumière observées dans les champs Roman.
  
  3/ Développer et livrer un code public pour des mesures optimales du mouvement relatif source-lentille avec Euclid et Roman. Nous livrerons également un code permettant de modéliser les systèmes planétaires en prenant en compte les contraintes des mouvements relatifs source-lentille et leur rapports de flux en utilisant des GPUs.
  
  4/ Grâce à PRIME, nous participerons à la première étude systématique de microlentille dans l'IR à basse latitude galactique dans la ligne de mire très éteinte qui a été négligée jusqu'à présent. C'est aussi là que l'on peut s'attendre au plus grand nombre d'événements de microlentille.

  Financement :	ANR
  Début et durée :	octobre 2024, 4 ans
  Coordination :	Jean-Philippe Beaulieu (PI, IAP), Clément Ranc (Co-I, IAP)
  Laboratoires de rattachement :	IAP

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• 2023–2028  —  MIRAGES : Analyse multi-résolution des exoplanètes géantes ▼

  MIRAGES – Analyse multi-résolution des exoplanètes géantes

  Les exoplanètes sont omniprésentes dans notre galaxie, mais les processus qui régissent leur formation et leur évolution sont encore incertains. Les exoplanètes géantes (EGPs) constituent une classe d'objets importants car elles dominent gravitationnellement leurs systèmes, et elles peuvent favoriser ou inhiber la formation de planètes telluriques. Leurs atmosphères portent l'empreinte de leurs propriétés les plus fondamentales comme leur mécanisme de formation, leur structure interne et les processus physico-chimiques et dynamiques en cours. Nous sommes aujourd'hui à la croisée des chemins pour la caractérisation directe des jeunes EGPs, avec une multitude d'instruments capables de fournir des spectres de haute qualité en émission de leurs atmosphères. Ces données couvrent plusieurs ordres de grandeur en résolution spectrale, ce qui est une mine d'or du point de vue astrophysique mais un défi du point de vue de l'analyse et de la modélisation en raison de la grande quantité et de l'hétérogénéité des données. Avec le projet MIRAGES, nous allons produire la compréhension la plus complète des propriétés physiques et chimiques qui régissent les propriétés spectrales des jeunes EGPs, grâce à une stratégie ambitieuse de fusion de données incorporant les développements les plus avancés en modélisation des atmosphères exoplanétaires. Le coeur du travail reposera sur des données garanties issues de programmes d'observation que nous dirigeons: le relevé HiRISE fournira des données à très haute résolution spectrale sur un échantillon d'EGPs connues à partir de 2023, et le relevé X-SHYNE pour lequel nous disposons déjà des données. Sur la base de ces données uniques, nous mettrons en œuvre des techniques de fusion de données dans notre outil ForMoSA afin de pouvoir combiner de manière optimale des ensembles de données multi-résolution. Notre analyse utilisera notre modèle d'atmosphères d'exoplanètes Exo-REM qui sera encore amélioré pour utiliser les données du projet MIRAGES.

  Financement :	ANR
  Début et durée :	2023, 4 ans
  Coordination :	Arthur Vigan (PI, LAM), Mickaël Bonnefoy (Co-I, IPAG), Mamadou N'Diaye (Co-I, Lagrange), Benjamin Charnay (Co-I, LIRA)
  Laboratoires de rattachement :	LAM, IPAG, Lagrange, LIRA

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• 2021–2026  —  FRAME : Détection et Caractérisation des Exoplanètes en Formation ▼

  FRAME – Détection et Caractérisation des Exoplanètes en Formation

  La technique d'imagerie à haut contrast commence à fournir les premières images de planètes en formation à l'intérieure de disques circumstellaires entourants les étoiles jeunes. Ces découvertes permettent d'affiner notre connaissances des phases de la formation planétaire et de l'évolution dynamique précoce des systèmes planétaires. La caractérisation des processus physiques d'accrétion sur les planètes peut réduire les incertitudes des modèles d'évolution physique et de la migration de ces objets. FRAME déterminera dans ce but les processus physiques à l'oeuvre lors de la phase d'accrétion des planètes en s'inspirant des stratégies de caractérisation utilisées pour les proto-étoiles. Nous développerons également des outils d'analyse des données de spectrographes intégraux de champ à moyenne et haute-résolution pour booster la détection de planètes en formation dans ces données à faible séparation physique (10-100 ua).

  Financement :	ANR JCJC
  Début et durée :	2021, 4 ans
  Coordination :	Mickaël BONNEFOY (PI, IPAG)
  Laboratoires de rattachement :	IPAG

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• 2021–2025  —  EXACT: EXoplanetary Atmospheric Chemistry at high Temperature ▼

  EXACT – EXoplanetary Atmospheric Chemistry at high Temperature

  Le projet EXACT vise à améliorer de manière décisive la modélisation et l'interprétation des atmosphères d'exoplanètes chaudes, dans un contexte d'arrivée de données spectroscopiques de très haute qualité (JWST, puis Ariel). Il a pour objectif de renforcer les modèles cinétiques de chimie atmosphérique à haute température en étendant les réseaux réactionnels (incluant notamment le soufre et le phosphore) et en améliorant la prise en compte des processus photochimiques grâce à de nouvelles données expérimentales (sections efficaces d'absorption à haute température). En parallèle, le projet développe des modèles d'inversion spectrale (retrieval) de nouvelle génération intégrant des compositions chimiques hors équilibre, afin de réanalyser les observations existantes et de préparer l'exploitation optimale des futures missions spatiales.

  Financement :	ANR
  Début et durée :	décembre 2021, 4 ans
  Coordination :	Olivia Venot (PI, LISA)
  Laboratoire de rattachement :	LISA
  Site web :	https://www.anr-exact.cnrs.fr/

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Projets ERC

• 2026–2031  —  ECHOES: Exploiting Coherence in High-contrast Observations of ExoplanetS ▼
  © Potier Axel / 2023

  ECHOES: Exploiting Coherence in High-contrast Observations of ExoplanetS

  Les exoplanètes, planètes orbitant autour d’étoiles autres que le Soleil, sont aujourd’hui majoritairement découvertes par transits. Mais cette technique apporte peu d’informations sur celles situées dans la zone habitable. L’imagerie directe est la voie la plus prometteuse pour caractériser ces planètes et leurs atmosphères. Les futures missions – Habitable Worlds Observatory (HWO) pour la NASA et PCS sur l’ELT – visent précisément cet objectif, malgré les défis posés par des rapports de luminosité étoile-planète extrêmement importants. Pour réduire les risques technologiques associés à PCS et HWO, l’Europe et les états-unis développent deux démonstrateurs : VLT/SPHERE+ (2027) et la mission Roman (2026). Alors que les imageurs actuels n’ont détecté qu’une poignée de planètes géantes, l’instrument SPHERE+ sur le VLT représente une opportunité unique avec un double objectif. Un objectif astrophysique : imager de nouvelles planètes en utilisant des techniques de pointe, et instrumental : augmenter la maturité technologique des méthodes haut contraste. Dans ce cadre, les approches inédites proposées dans ECHOES sont pertinentes à la fois pour les instruments sol et spatiaux. Elles seront testées sur SPHERE+, elles pourraient être utilisées sur Roman, et constituent des technologies clés pour HWO et PCS.

  Financement :	ERC Consolidator Grant
  Début et durée :	janvier 2026, 5 ans
  Coordination :	Johan Mazoyer (PI, LIRA)
  Laboratoires de rattachement :	LIRA, Observatoire de Paris
  Site web :	https://www.insu.cnrs.fr/fr/personne/johan-mazoyer-0

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• 2025–2030  —  PLANETES: Enhancing Optical Interferometry for High-Contrast Exoplanet Imaging ▼
  

  PLANETES: Enhancing Optical Interferometry for High-Contrast Exoplanet Imaging

  The PLANETES project aims to revolutionize exoplanet detection and characterization by developing an advanced ground-based interferometric system capable of high-contrast observations in the J-band. By enhancing dual-beam optical interferometry capabilities, PLANETES will be the first ground-based instrument capable of observing exoplanets through reflected light with a contrast range of 10 million, significantly expanding current detection capabilities. The PLANETES team will employ laboratory demonstrations followed by on-sky implementation at the VLTI, leveraging the existing GRAVITY instrument for fringe tracking and pupil stabilization. PLANETES collaborates with First Light Imaging (now part of Oxford Instruments) to implement breakthrough detector technology from LEONARDO. The partnership focuses on the ME1230, a revolutionary large format avalanche photodiode detector that combines exceptionally low read noise (<0.3 e⁻/pix/frame) with ultra-low dark current (<0.01 e⁻/pix/s). This cutting-edge detector technology is crucial for achieving the photon-limited performance required for PLANETES' high-contrast exoplanet observations and precision interferometry.

  Financement :	ERC
  Début et durée :	2025, 5 ans
  Laboratoires de rattachement :	LIRA, Observatoire de Paris
  Site web :	https://exogravity.obspm.fr/planetes/planetes_erc.html

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• 2023–2028  —  ExoMagnets ▼

  ExoMagnets

  1. Développer des simulations numériques réalistes des interactions magnétiques étoiles-planètes en tenant compte de la complexité des orbites planétaires, de la structure non axisymétrique des environnements stellaires, de l’échappement atmosphérique et de la réponse électromagnétique de toute la magnétosphère planétaire.
  2. Caractériser l’énergétique de ces interactions, les processus de chauffage associés et les émissions non thermiques des particules accélérées dans l'atmosphère de l'étoile hôte.
  3. Développer une compréhension théorique et des simulations numériques de la dynamo et de l'induction dans les exoplanètes en orbite à courte période orbitale pour évaluer les états magnétosphériques possibles permettent la modélisation d'interactions magnétiques réalistes étoile-planète.

  Financement :	ERC
  Début et durée :	2025, 5 ans
  Coordination :	Antoine Strugarek (PI, AIM, CEA-Saclay)
  Laboratoires de rattachement :	AIM, CEA-Saclay
  Site web :	https://puffy-rugby-9c0.notion.site/ExoMagnets-ERC-Project-2a309758742681019dc3d1062f5eee77

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• 2021–2026  —  EXORADIO: Low frequency radio search and study of exoplanet magnetospheres and star-planet plasma interactions ▼
  

  EXORADIO: Low frequency radio search and study of exoplanet magnetospheres and star-planet plasma interactions

  Détection des signaux radio liés aux aurores des magnétosphères d’exoplanètes et aux interactions plasma étoile-exoplanète, notamment avec les radiotélescopes NenuFAR et LOFAR.

  Financement :	ERC Advanced Grant
  Début et durée :	septembre 2021, 5 ans
  Coordination :	Philippe Zarka (PI, LIRA)
  Laboratoires de rattachement :	LIRA, Observatoire de Paris

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• 2021–2026  —  ISSP: Interferometric Survey of Stellar Parameters ▼

  ISSP: Interferometric Survey of Stellar Parameters

  L'objectif est d'effectuer un relevé homogène de paramètres stellaires fondamentaux par des mesures interférométriques directes et des méthodes d'analyses complémentaires. Les grands objectifs scientifiques en lien avec l'AT-EXO concernent la caractérisation des étoiles hôte d'exoplanètes, notamment en transit, et d'apporter par des mesures directes des diamètres angulaires des contraintes fortes sur la masse, l'âge des étoiles et des planètes.

  Financement :	ERC advanced grant
  Début et durée :	2021, 5 ans
  Coordination :	Denis Mourard (PI, Lagrange)
  Laboratoires de rattachement :	Lagrange, OCA
  Site web :	hhttps://lagrange.oca.eu/fr/issp-welcome

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