Sron heeft conceptontwerp klaar voor simulator Plato-telescoop

Alexander Pil
16 augustus

Sron ontwerpt en bouwt een ruimtesimulator om acht van de zesentwintig camera’s te testen en kalibreren voor Esa’s nieuwe exoplaneetjager Plato. Het conceptontwerp is nu klaar. Plato zal in staat zijn om kleinere planeten in grotere banen te spotten dan zijn voorgangers. Dit kan leiden tot de ontdekking van aardachtige planeten binnen de leefbare zone rond een ster. De ruimtetelescoop is zelfs gevoelig genoeg om de eigenschappen te meten van mogelijke atmosferen rond deze planeten.

In het afgelopen decennium hebben astronomen een vloedgolf aan exoplaneten ontdekt. Ze zijn inmiddels tot de conclusie gekomen dat er op zijn minst evenveel planeten in het heelal bestaan als sterren. Alleen al door onze Melkweg moeten er meer dan honderd miljard planeten rondzweven. Op dit moment zijn er ruim vierduizend planeten bevestigd.

De effectiefste manier om planeten te ontdekken, is zoeken naar minieme variaties in de helderheid van een ster. Een planeet verraadt zijn aanwezigheid als hij voor de ster langs vliegt en het licht een beetje blokkeert. Esa’s Plato-telescoop gaat diezelfde methode gebruiken, met als speciaal trucje dat hij individuele sterren jarenlang onafgebroken blijft aanstaren. Daarmee kunnen sterrenkundigen kleinere planeten ontdekken met overgangen die langer duren. Daarbovenop stelt Plato’s gevoeligheid wetenschappers in staat om eigenschappen te achterhalen van mogelijke atmosferen rond deze planeten, zoals wolkendekken, en om een catalogus op te bouwen voor vervolgonderzoek naar buitenaardse atmosferen.

Sron ontwerpt en bouwt een ruimtesimulator om acht van Plato’s zesentwintig camera’s te testen en kalibreren. SRON-wetenschappers hebben nu hun conceptontwerp af. Ze gaan de simulator gebruiken om de omvang en vorm te bepalen van de zogenoemde point-spread-functie. In plaats van een puntbron zien telescopen een ster in de vorm van een schijf die het felste is in het centrum en scherp afzwakt richting de rand. Dat komt door piepkleine imperfecties in de optica van de telescoop. In Sron’s ontwerp simuleert de optica een ster aan de hemel terwijl een stralingsschild de extreem lage temperaturen van de ruimte nabootst. Dat laatste is onderdeel van een andere, net zo belangrijke test om de correcte werking te verifiëren van de camera in de ruimte. Uiteindelijk bepaalt de simulator of de camera’s voldoen aan de vereisten voor Plato en levert hij belangrijke kalibratieparameters.

Ansys Digital Twin Conference

Omdat de echte vluchtcamera’s worden getest, is de simulator op zo’n manier ontworpen dat hij maximale bescherming biedt. Een enkel stofdeeltje kan al leiden tot verminderde gevoeligheid en valse detecties. ‘Plato heeft strenge richtlijnen rondom besmetting, zelfs vergeleken met andere ruimtetelescopen, dus we moeten de camera’s testen in extreem schone omstandigheden’, zegt Lorenza Ferrari, Sron-projectleider voor Plato. ‘We mogen maar 70 ppm fijnstof aan het oppervlak hebben. Dat is 0,007 procent. Met het blote oog kun je stof pas zien vanaf driehonderd ppm.’

Sron begint in augustus 2020 met de assemblage van de onderdelen voor de echte simulator. Die moet tegen november 2020 klaar zijn. Plato wordt gelanceerd in 2026.