De ASTERIA-satelliet, die in november in een lage baan om de aarde werd geplaatst, is slechts iets groter dan een doos ontbijtgranen, maar het zou kunnen worden gebruikt om astrofysici te helpen bij het bestuderen van planeten die rond andere sterren draaien.

Missiemanagers bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, heeft onlangs aangekondigd dat ASTERIA al zijn primaire missiedoelen heeft bereikt, wat aantoont dat de geminiaturiseerde technologieën aan boord in de ruimte kunnen werken zoals verwacht. Dit markeert het succes van een van 's werelds eerste astrofysica CubeSat-missies, en laat zien dat kleine, goedkope satellieten kunnen worden gebruikt om te helpen bij toekomstige studies van het universum buiten het zonnestelsel.

"ASTERIA is klein maar machtig, " zei Mission Manager Matthew W. Smith van JPL. "Het was een uitdaging om de mogelijkheden van een veel groter ruimtevaartuig in een kleine footprint te verpakken, maar uiteindelijk hebben we de allernieuwste prestaties laten zien voor een systeem van deze omvang."

Sterren zien

ASTERIA, of de Arcsecond Space Telescope die onderzoek in astrofysica mogelijk maakt, weegt slechts 22 pond (10 kilogram). Het draagt ​​een lading voor het meten van de helderheid van sterren, waarmee onderzoekers nabije sterren kunnen volgen op exoplaneten die in een baan om de aarde draaien en die een korte daling van de helderheid veroorzaken omdat ze het sterlicht blokkeren.

Deze benadering voor het vinden en bestuderen van exoplaneten wordt de transitmethode genoemd. NASA's Kepler Space Telescope heeft meer dan 2, 300 bevestigde planeten met deze methode, meer dan enig ander observatorium voor de jacht op planeten. Het volgende grootschalige, ruimtegebaseerd observatorium voor de jacht op planeten, de Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), zal naar verwachting duizenden exoplaneten ontdekken en zal op 16 april gelanceerd worden vanaf Cape Canaveral Air Force Station in Florida.

In de toekomst, kleine satellieten zoals ASTERIA zouden kunnen dienen als een goedkope methode om transiterende exoplaneten te identificeren die om heldere, Zon-achtige sterren. Deze kleine satellieten kunnen worden gebruikt om planetaire transits te zoeken wanneer grotere observatoria niet beschikbaar zijn, en interessante planeten zouden dan in meer detail kunnen worden bestudeerd door andere telescopen. Kleine satellieten zoals ASTERIA kunnen ook worden gebruikt om bepaalde sterrenstelsels te bestuderen die zich niet binnen het gezichtsveld van grotere observatoria bevinden, en vooral, focus op sterrenstelsels met planeten met lange banen die lange observatiecampagnes vereisen.

Het ASTERIA-team heeft nu aangetoond dat de lading van de satelliet gedurende een langere periode direct en stabiel op een heldere bron kan wijzen, een belangrijke vereiste voor het uitvoeren van de precisiefotometrie die nodig is om exoplaneten te bestuderen via de transitmethode.

Vasthouden aan een verre ster is moeilijk omdat er veel dingen zijn die subtiel aan de satelliet duwen en trekken, zoals de atmosfeer van de aarde en het magnetische veld. De nuttige lading van ASTERIA bereikte een aanwijsstabiliteit van 0,5 boogseconden RMS, die verwijst naar de mate waarin de lading tijdens een observatieperiode van 20 minuten van het beoogde doel af wankelt. De aanwijsstabiliteit werd herhaald over meerdere banen, met de sterren op dezelfde pixels in elke baan.

"Dat is alsof je een kwart kunt raken met een laserpointer van ongeveer een mijl afstand, " zei Christopher Pong, de houdings- en richtingsregelaar voor ASTERIA bij JPL. "De laserstraal moet binnen de rand van het kwartier blijven, en dan moet de satelliet in staat zijn om precies hetzelfde kwart - of ster - te raken over meerdere banen rond de aarde. Dus wat we hebben bereikt, is zowel stabiliteit als herhaalbaarheid."

De lading gebruikte ook een controlesysteem om "ruis" te verminderen in de gegevens die werden veroorzaakt door temperatuurschommelingen in de satelliet, nog een grote hindernis voor een instrument dat probeert de helderheid van sterren nauwkeurig te bewaken. Tijdens observaties, de temperatuur van het gecontroleerde deel van de detector fluctueert met minder dan 0,02 Fahrenheit (0,01 Kelvin, of 0,01 graad Celsius).

Kleine satellieten

ASTERIA is een CubeSat, een soort kleine satelliet bestaande uit "eenheden" die 10 centimeter in blokjes zijn, of ongeveer 4 inch aan elke kant. ASTERIA is de grootte van zes CubeSat-eenheden, waardoor het ongeveer 10 centimeter bij 20 centimeter bij 30 centimeter is. Met zijn twee zonnepanelen uitgeklapt, de satelliet is ongeveer net zo lang als een skateboard.

De ASTERIA-missie maakte waar mogelijk gebruik van in de handel verkrijgbare CubeSat-hardware, en draagt ​​bij aan een algemene kennis van hoe die componenten in de ruimte werken.

"We blijven CubeSat-componenten karakteriseren die andere missies gebruiken of willen gebruiken, " zei Amanda Donner, mission assurance manager voor ASTERIA bij JPL.

ASTERIA werd in augustus 2017 naar het internationale ruimtestation ISS gelanceerd. Na meer dan 140 dagen in de ruimte te zijn geweest, de satelliet is tot en met mei bezig met een uitgebreide missie.