Jusqu’à présent, plusieurs centaines d’exoplanètes ont déjà été démasquées. Mais la grande majorité d’entre elles sont des géantes chaudes. Il s’agit de planètes gazeuses semblables à Jupiter, mais sur une orbite très serrée autour de leur étoile. Faute de technologies suffisantes, aucune planète rocheuse identique à la Terre n’a encore été découverte. Pourtant s’il existe de la vie ailleurs dans l’univers, on s’attend à la trouver sur une planète soeur de la Terre, c’est-à-dire sur une planète d’une masse et d’un rayon proches de ceux de la Terre et voguant dans la zone habitable de son étoile. Cette zone est définie par la distance à laquelle il faut se trouver par rapport à l’étoile pour que l’eau, si elle existe, soit à l’état liquide. Elle est fonction du type de l’étoile : plus elle est brillante, plus la zone habitable est éloignée d’elle.

Si les chercheurs s’intéressent plus particulièrement à l’eau liquide, c’est parce que la plupart des biologistes pensent qu’il s’agit d'un élément indispensable à l’émergence de la vie : pour mettre en interaction des molécules complexes, il faut un solvant et l’eau liquide est sans doute le plus universel, vu les abondances d’hydrogène et d’oxygène dans l’univers.

Détecter de petites planètes rocheuses, comme la Terre, gravitant relativement proche de leur étoile est un chalenge technologique puisque le signal de l’étoile noie celui d’un tel hôte. La mission spatiale Darwin a été dessinée pour relever le défi. Elle est un des fruits du renouveau de l’interférométrie optique initié par le professeur Antoine Labeyrie au milieu des années septante. Proposée dans les années nonante par une équipe française, la mission Darwin a très rapidement intéressé l’Agence Spatiale Européenne (ESA) qui l’a financée pendant près d’une décennie, afin de développer les technologies nécessaires.

Initialement, Darwin devait comporter deux phases. La première se concentrerait sur l’exploration systématique sur une période de deux ans des zones habitables de 300 étoiles relativement proches. Dans les filets de cette pêche astronomique pourrait figurer une trentaine d’exoplanètes semblables à la Terre. La seconde phase de cette recherche de vie extraterrestre, d’une durée de trois ans, consisterait à caractériser les atmosphères de ces exoplanètes, dans l’espoir d’y déceler sur certaines les signatures d’une activité biologique... mais aussi de faire de l’exoplanétologie comparative : l’étude systématique de planètes rocheuses aux caractéristiques (volcanisme, tectonique des plaques, masse) légèrement différentes apportera également une connaissance approfondie du passé de notre Terre et des origines de la vie qui y a fleuri.