Dans les Alpes françaises, Sarah, Cassiopée et Lucille rendent visite à leur père, Philippe Grémillet, qui travaille au sein de son observatoire astronomique.
En l'absence de Marine, ses doudous vivent de grandes aventures mais restent concentrés sur leur objectif principal, la protéger de ses peurs enfantines.
Alphonse rêve de devenir cosmonaute, malgré une maladie évolutive qui le paralyse progressivement. Bastien et Iris, ses meilleurs amis, ont juré de l'aider à réaliser son rêve.