Een NASA-missie die is ontworpen om de sterren te verkennen op zoek naar planeten buiten ons zonnestelsel, is een stap dichter bij de lancering. nu de vier camera's zijn voltooid door onderzoekers van het MIT.

De Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), vanwege de lancering in 2018, zal door de ruimte reizen, identificeren van meer dan 20, 000 planeten buiten het zonnestelsel. Deze zullen variëren van planeten ter grootte van de aarde tot veel grotere gasreuzen. TESS zal naar verwachting een monster van ongeveer 500 aardse en "superaarde" planeten catalogiseren, of die met een straal van minder dan twee keer die van de aarde. Het zal kleine rots-en-ijsplaneten detecteren die rond een breed scala aan sterren draaien, inclusief rotsachtige werelden in de bewoonbare zones van hun gastheersterren.

"De wetenschappelijke gemeenschap kijkt reikhalzend uit naar de lancering van TESS en de eerste gegevensrelease in 2018, " zegt Sara Seager, the Class of 1941 Professor of Planetary Sciences aan het MIT en plaatsvervangend leider van het TESS Science Office.

Tijdens zijn tweejarige missie, TESS, die wordt geleid door MIT en beheerd door NASA's Goddard Space Flight Center, zal de helderheid van meer dan 200 monitoren, 000 sterren. Het zal zoeken naar tijdelijke dalingen in helderheid veroorzaakt door een exoplaneet die voor zijn moederster passeert, gezien vanaf de aarde.

De vier camera's van de satelliet, ontwikkeld door onderzoekers van MIT's Kavli Institute for Astrophysics and Space Research en het MIT Lincoln Laboratory, zijn uitgerust met groothoeklenzen met een groot diafragma die zijn ontworpen om de hele lucht te overzien.

Elke camera bestaat uit een lenssamenstel met zeven optische elementen en een detector met vier CCD-sensorchips (charge-coupled device). Het totale proces van ontwerpen, fabriceren, en het testen van de camera's bij MIT heeft vier jaar geduurd.

De camera's zijn onlangs afgeleverd bij Dulles, Het in Virginia gevestigde ruimtevaartbedrijf Orbital ATK, waar ze in de satelliet worden geïntegreerd. De vier camera's zijn op de cameraplaat gemonteerd, en succesvolle bediening met de vluchtcomputer is aangetoond.

De instrumenten zijn zojuist geïnspecteerd door NASA en een groep onafhankelijke technische experts, als onderdeel van een formele systeemintegratiebeoordeling van alle TESS-componenten, die ze met succes hebben doorstaan.

Elk van de vier camera's heeft een gezichtsveld dat meer dan vijf keer groter is dan dat van de camera die werd gevlogen op de eerdere op planeten jagende Kepler-ruimteobservatoriummissie, volgens TESS hoofdonderzoeker George Ricker, senior onderzoeker aan het MIT Kavli Institute.

"Het TESS-ensemble met vier camera's bekijkt onmiddellijk een deel van de lucht dat meer dan 20 keer groter is dan dat van de Kepler-missie, " zegt Ricker. "Het onmiddellijke gezichtsveld van de TESS-camera's, gecombineerd met hun oppervlakte- en detectorgevoeligheid, is ongekend in een ruimtemissie."

Een complicatie die wordt aangetroffen bij zeer snelle groothoeklenzen, zoals die in de TESS-camera's, is dat de beeldscherpte varieert over het gezichtsveld, en er is geen enkele focus, zoals gevonden in meer conventionele camera's. Verder, de beeldeigenschappen veranderen als de temperatuur van de camera's verandert.

Het MIT TESS-team heeft de camera's onderworpen aan uitgebreide, rigoureuze tests in omstandigheden die zijn ontworpen om de omgeving te repliceren waaraan ze in de ruimte zullen worden onderworpen. Deze tests tonen aan dat de camera's presteren zoals verwacht, maar met een kleine verschuiving in focus ten opzichte van die voorspeld door modellen. Deze verschuiving resulteert in gesimuleerde stellaire beelden in het midden van het veld die scherper lijken dan verwacht, terwijl beelden aan de randen van het veld wat minder scherp zijn. Echter, na zelfstandig de effecten van deze verschuiving te hebben bestudeerd, onderzoekers van het MIT TESS-team en bij NASA concludeerden beide dat de missie al haar wetenschappelijke doelen gemakkelijk zal bereiken.

TESS vertrouwt op zijn vermogen om minieme veranderingen in stellaire helderheid waar te nemen om planeten te detecteren die eroverheen gaan. De gegevensverwerking is ontworpen om de variaties in beeldscherpte over het veld voor de meeste sterren te corrigeren, en het zal in de loop van de tijd een record van helderheid produceren voor elke ster die wordt gecontroleerd, volgens Jacqueline Hewitt, directeur van het MIT Kavli Instituut.

Het MIT TESS-team zal langdurige grondtests blijven uitvoeren op een reservevluchtcamera om ervoor te zorgen dat hun prestaties in de baan goed worden begrepen.

Na de lancering volgend jaar, TESS verdeelt de lucht in 26 "aan elkaar gestikte" secties en richt zijn camera's beurtelings op elk van deze secties gedurende 27 dagen. Het zal het zuidelijk halfrond verkennen in het eerste jaar van zijn missie, en het noordelijk halfrond in zijn tweede jaar.

"TESS wordt door NASA geclassificeerd als een verkenningsmissie met zeer gerichte wetenschappelijke doelen, Hewitt zegt. "Het werd ontworpen om exoplaneten te vinden die dichtbij zijn en om heldere sterren draaien, zodat we ze in detail kunnen bestuderen."

De gegevens die door de camera's worden geproduceerd, worden eerst verwerkt door de boordcomputer van het ruimtevaartuig. Ze worden vervolgens om de twee weken via het NASA Deep Space Network naar de aarde verzonden en onmiddellijk doorgestuurd naar het TESS Payload Operations Center bij MIT.