High precision astrometry mission for the detection and characterization of nearby habitable planetary systems with the Nearby Earth Astrometric Telescope (NEAT)
Fabien Malbet
(1, 2)
,
Alain Léger
,
Michael Shao
,
Renaud Goullioud
,
Pierre-Olivier Lagage
(3)
,
Anthony G. A. Brown
,
Christophe Cara
,
Gilles Durand
(3)
,
Carlos Eiroa
(4)
,
Philippe Feautrier
(1)
,
Björn Jakobsson
,
Emmanuel Hinglais
,
Lisa Kaltenegger
(5)
,
Lucas Labadie
(1)
,
Anne-Marie Lagrange
(1)
,
Jacques Laskar
(6)
,
René Liseau
(7)
,
Jonathan Lunine
(8)
,
Jesús Maldonado
,
Manuel Mercier
,
Christoph Mordasini
,
Didier Queloz
(9)
,
Andreas Quirrenbach
(10)
,
Alessandro Sozzetti
,
Wesley Traub
,
Olivier Absil
(11)
,
Yann Alibert
(12, 13)
,
Alexandre Humberto Andrei
,
Frédéric Arenou
(14)
,
Charles Beichman
(15)
,
Alain Chelli
(1)
,
Charles S. Cockell
(16)
,
Gilles Duvert
(1)
,
Thierry Forveille
(1)
,
Paulo J. V. Garcia
,
David Hobbs
,
A. Krone-Martins
(17, 18)
,
Helmut Lammer
(19)
,
Nadège Meunier
,
Stefano Minardi
,
André Moitinho de Almeida
,
Nicolas Rambaux
(6, 20)
,
Sean N. Raymond
(21)
,
Huub J. A. Röttgering
(22)
,
Johannes Sahlmann
,
Peter A. Schuller
(23)
,
Damien Ségransan
(9)
,
Franck Selsis
(21)
,
Jean Surdej
(11)
,
Eva Villaver
,
Glenn J. White
(24, 25)
,
Hans Zinnecker
1
IPAG -
Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
2 UTINAM - Univers, Théorie, Interfaces, Nanostructures, Atmosphère et environnement, Molécules (UMR 6213)
3 AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
4 UAM - Universidad Autónoma de Madrid
5 CfA - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
6 IMCCE - Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides
7 Department of Radio and Space Science [Göteborg]
8 LPL - Lunar and Planetary Laboratory [Tucson]
9 ObsGE - Observatoire Astronomique de l'Université de Genève
10 LSW - Landessternwarte Königstuhl [ZAH]
11 Institut d'Astrophysique et de Géophysique [Liège]
12 CRAL - Centre de Recherche Astrophysique de Lyon
13 LAOB - Laboratoire d'astrophysique de l'observatoire de Besançon (UMR 6091)
14 GEPI - Galaxies, Etoiles, Physique, Instrumentation
15 NExScI - NASA ExoPlanet Science Institute
16 PSSRI - Planetary and Space Sciences Research Institute [Milton Keynes]
17 M2A 2012
18 IAGCAUSP - Instituto de Astronomia, Geofisica e Ciencias Atmosfericas
19 IWF - Space Research Institute of Austrian Academy of Sciences
20 UPMC - Université Pierre et Marie Curie - Paris 6
21 SSE 2012
22 Leiden Observatory [Leiden]
23 LESIA - Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique
24 RAL - STFC Rutherford Appleton Laboratory
25 Department of Physics and Astronomy [Milton Keynes]
2 UTINAM - Univers, Théorie, Interfaces, Nanostructures, Atmosphère et environnement, Molécules (UMR 6213)
3 AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
4 UAM - Universidad Autónoma de Madrid
5 CfA - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
6 IMCCE - Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides
7 Department of Radio and Space Science [Göteborg]
8 LPL - Lunar and Planetary Laboratory [Tucson]
9 ObsGE - Observatoire Astronomique de l'Université de Genève
10 LSW - Landessternwarte Königstuhl [ZAH]
11 Institut d'Astrophysique et de Géophysique [Liège]
12 CRAL - Centre de Recherche Astrophysique de Lyon
13 LAOB - Laboratoire d'astrophysique de l'observatoire de Besançon (UMR 6091)
14 GEPI - Galaxies, Etoiles, Physique, Instrumentation
15 NExScI - NASA ExoPlanet Science Institute
16 PSSRI - Planetary and Space Sciences Research Institute [Milton Keynes]
17 M2A 2012
18 IAGCAUSP - Instituto de Astronomia, Geofisica e Ciencias Atmosfericas
19 IWF - Space Research Institute of Austrian Academy of Sciences
20 UPMC - Université Pierre et Marie Curie - Paris 6
21 SSE 2012
22 Leiden Observatory [Leiden]
23 LESIA - Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique
24 RAL - STFC Rutherford Appleton Laboratory
25 Department of Physics and Astronomy [Milton Keynes]
Fabien Malbet
- Fonction : Auteur
- PersonId : 181597
- IdHAL : fabien-malbet
- ORCID : 0000-0002-8029-4226
- IdRef : 077258185
Alain Léger
- Fonction : Auteur
Michael Shao
- Fonction : Auteur
Renaud Goullioud
- Fonction : Auteur
Anthony G. A. Brown
- Fonction : Auteur
Christophe Cara
- Fonction : Auteur
Björn Jakobsson
- Fonction : Auteur
Emmanuel Hinglais
- Fonction : Auteur
Jacques Laskar
- Fonction : Auteur
- PersonId : 15409
- IdHAL : jacques-laskar
- ORCID : 0000-0003-2634-789X
- IdRef : 032171757
Jonathan Lunine
- Fonction : Auteur
- PersonId : 761866
- ORCID : 0000-0003-2279-4131
- IdRef : 050225081
Jesús Maldonado
- Fonction : Auteur
Manuel Mercier
- Fonction : Auteur
- PersonId : 764792
- ORCID : 0000-0001-6358-4734
Christoph Mordasini
- Fonction : Auteur
Didier Queloz
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755710
- ORCID : 0000-0002-3012-0316
Alessandro Sozzetti
- Fonction : Auteur
Wesley Traub
- Fonction : Auteur
Olivier Absil
- Fonction : Auteur
- PersonId : 759250
- ORCID : 0000-0002-4006-6237
- IdRef : 197344623
Yann Alibert
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755660
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- IdRef : 157870960
Alexandre Humberto Andrei
- Fonction : Auteur
Frédéric Arenou
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : frederic-arenou
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- IdRef : 150331827
Charles Beichman
- Fonction : Auteur
- PersonId : 761426
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Thierry Forveille
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755407
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Paulo J. V. Garcia
- Fonction : Auteur
David Hobbs
- Fonction : Auteur
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Nadège Meunier
- Fonction : Auteur
Stefano Minardi
- Fonction : Auteur
André Moitinho de Almeida
- Fonction : Auteur
Sean N. Raymond
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738882
- IdHAL : sean-raymond
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Johannes Sahlmann
- Fonction : Auteur
Damien Ségransan
- Fonction : Auteur
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Eva Villaver
- Fonction : Auteur
Hans Zinnecker
- Fonction : Auteur
Résumé
(abridged) A complete census of planetary systems around a volume-limited sample of solar-type stars (FGK dwarfs) in the Solar neighborhood with uniform sensitivity down to Earth-mass planets within their Habitable Zones out to several AUs would be a major milestone in extrasolar planets astrophysics. This fundamental goal can be achieved with a mission concept such as NEAT - the Nearby Earth Astrometric Telescope. NEAT is designed to carry out space-borne extremely-high-precision astrometric measurements sufficient to detect dynamical effects due to orbiting planets of mass even lower than Earth's around the nearest stars. Such a survey mission would provide the actual planetary masses and the full orbital geometry for all the components of the detected planetary systems down to the Earth-mass limit. The NEAT performance limits can be achieved by carrying out differential astrometry between the targets and a set of suitable reference stars in the field. The NEAT instrument design consists of an off-axis parabola single-mirror telescope, a detector with a large field of view made of small movable CCDs located around a fixed central CCD, and an interferometric calibration system originating from metrology fibers located at the primary mirror. The proposed mission architecture relies on the use of two satellites operating at L2 for 5 years, flying in formation and offering a capability of more than 20,000 reconfigurations (alternative option uses deployable boom). The NEAT primary science program will encompass an astrometric survey of our 200 closest F-, G- and K-type stellar neighbors, with an average of 50 visits. The remaining time might be allocated to improve the characterization of the architecture of selected planetary systems around nearby targets of specific interest (low-mass stars, young stars, etc.) discovered by Gaia, ground-based high-precision radial-velocity surveys.