La spectroscopie de transit est une technique aujourd'hui couramment utilisée par notre communauté pour détecter une large panoplie de molécules et d'atomes dans l'atmosphère d'exoplanètes, aussi bien à basse qu'à haute résolution spectrale. Alors que la plupart des détections se limitaient alors aux atmosphères des géantes chaudes et gazeuses, le JWST a permis d'étendre la technique jusqu'aux exoplanètes rocheuses tempérées, notamment à travers l'étude des planètes TRAPPIST-1. Toutefois, ces nouvelles observations ont également mis en lumière de nouvelles limites physiques comme celle de la contamination stellaire ou « Transit Light Source effect » (Rackham et al. 2023, Lim et al. 2023).

Dans cette présentation, nous introduirons une nouvelle technique prometteuse et complémentaire à la spectroscopie de transit : la spectroscopie à haut contraste et haute résolution (HCHR) en lumière réfléchie. Elle consiste à combiner un système d'optique adaptative (OA) et de coronographie extrême avec un spectrographe à haute résolution (Snellen et al, 2015, Lovis et al. 2017). L'OA et le coronographe sont utilisés pour séparer spatialement la planète de l'étoile, puis pour masquer la lumière de l'étoile afin d'améliorer le contraste planète-étoile. La spectroscopie à haute résolution permet d'obtenir un gain de contraste supplémentaire, en tirant avantage du fait que les spectres de l'étoile et d'une planète peuvent alors être démêlés grâce à leurs différentes caractéristiques spectrales et à leurs décalages Doppler. Contrairement à la spectroscopie de transit, les observations HCHR fonctionnent mieux pour les planètes avec une atmosphère fine et/ou des nuages/brumes en haute altitude.

Nous avons mis en place un nouveau pipeline, partant (1) de simulations climatiques GCM 3D de planètes rocheuses tempérées, puis (2) de calculs de transfert radiatif 3D line-by-line, et enfin (3) de calculs de CCF. Ce pipeline nous permet d'explorer, à partir de simulations d'atmosphères 3D réalistes, les molécules et processus atmosphériques détectables, et de quantifier leur détectabilité avec de futurs instruments, comme RISTRETTO, ANDES et PCS.

Nous présenterons les résultats de ces calculs dans le cas d'observations de notre meilleure cible à disposition -- Proxima b --, avec le futur instrument ANDES sur l'ELT (Palle et al. 2023).