De belangrijkste technologie voor het op exoplaneten jagende Plato-ruimtevaartuig van ESA heeft een vacuümtest doorstaan ​​om te bewijzen dat de missie zal werken zoals gepland. Deze testreplica van een 80 cm hoge, Een camera met een diafragma van 12 cm bracht 17 dagen door in een thermische vacuümkamer.

Testen in het ESTEC-testcentrum in Nederland reproduceerden de geplande operationele omgeving van de telescoop in de verre ruimte, 1,5 miljoen km van de aarde verwijderd.

"Gelegen op het L2 Lagrange-punt, Plato (planetaire overgangen en trillingen van sterren) zal 26 van deze camera's op dezelfde doelsterren laten richten. Ze zullen elke 25 seconden - elke 2,5 seconden voor de twee centrale camera's - gedurende ten minste twee jaar beelden verzamelen om kleine verschuivingen in helderheid te detecteren die worden veroorzaakt door exoplaneten die deze sterren passeren. " legt Yves Levillain uit, Plato's Instrument System Engineer.

"Door met zoveel telescopen tegelijk op een zeer stabiele basis te observeren, zullen we een veel hogere signaal-ruisverhouding bereiken dan een enkele grote telescoop. Elke telescoopcamera zal vier CCD's bevatten die 20,3 megapixel-beelden produceren, wat neerkomt op 81,4 megapixel per normaal camera en 2,11 gigapixels voor het totale ruimtevaartuig - de meeste pixels ooit voor een ruimtemissie.

"Buiten de helderheid van de zon verwachten we de aanwezigheid van aardachtige exoplaneten te kunnen detecteren, waar het leven zoals we het kennen zich zou kunnen ontwikkelen, en zelfs om stellaire seismologie uit te voeren, het verzamelen van bewijs van 'starquakes' in de sterren die we waarnemen."

Maar eerst moest het team weten dat hun camera-ontwerp goed was. Het 'structurele en thermische model' van de camera, opgesteld door instellingen en bedrijven in heel Europa, was een bijna-replica van een vliegmodel, behalve dat de lenzen niet optisch waren afgewerkt.

"We hebben de camera in onze VTC-1.5 Space Simulator geplaatst, vloeibare stikstof gebruiken om het rond de -80°C te houden, ", zegt Matteo Appolloni van het ESTEC-testcentrum. "Allereerst wilde het team er zeker van zijn dat hun thermische model correct was - dat de camera reageerde zoals verwacht op temperatuurveranderingen. Het andere doel van de test was om een ​​innovatieve, op temperatuur gebaseerde focusmethode te testen."

Om de vereiste hoge optische precisie te bereiken, de brandpuntsafstand van elke Plato-camera wordt aangepast door middel van zeer kleine temperatuurverschuivingen, waardoor het uitzet of krimpt. Door de temperatuur met slechts 0,1 °C te wijzigen met behulp van een drietal cameraverwarmers, wordt de focuslengte met 1 micrometer aangepast - een duizendste van een millimeter.

De tests werden 24 uur per dag, zeven dagen per week gevolgd door personeel van het Plato-missieteam van ESA, vertegenwoordigers van de industrie en European Test Services - het bedrijf dat het testcentrum voor ESA exploiteert - werden dagelijks in drie ploegen verdeeld. Om de COVID-19-protocollen in acht te nemen, werkten ze uit elkaar en veegden ze computers en oppervlakken af ​​voordat de ploegen wisselden.

"Tijdens de testcampagne waren we vrij zeker van succes, omdat het team veel werk heeft gestoken in de technische aspecten, ", vult Yves aan.

"Onze grootste zorg was eigenlijk te wijten aan de pandemie, want als iemand COVID-19 oploopt, kunnen onze tests worden verstoord. Maar nu is het basisontwerp gevalideerd, we gaan verder met het optisch testen van technische modellen van de camera, evenals gegevensverwerkingscontroles, dan zal in de zomer een volledige STM van het Plato-ruimtevaartuigplatform minus de camera's worden getest hier in het ESTEC-testcentrum."

Plato moet in 2026 door Ariane 6 worden gelanceerd.