De eerste batch oplaadgekoppelde apparaten, of CCD's, om te vliegen op ESA's PLATO-ruimteobservatorium, werd vorige maand door ESA geaccepteerd. Dit is een belangrijke mijlpaal op weg naar het creëren van een baanbrekend ruimtevaartuig dat exoplaneten ter grootte van de aarde zal detecteren in een baan rond nabije sterren.

PLATO, of PLAnetaire overgangen en oscillaties van sterren, is de tweede door ESA geleide missie die gewijd is aan exoplaneten - planeten buiten ons zonnestelsel - en de derde met deelname van ESA. Momenteel gepland voor lancering in 2026, PLATO treedt in de voetsporen van CHEOPS, de kenmerkende ExOplanet-satellietmissie, gepland voor lancering later dit jaar, en de door de CNES geleide CoRoT-missie, die actief was tussen 2006 en 2014.

PLATO's primaire taak is het zoeken naar rotsachtige, Aardachtige planeten die rond relatief nabije sterren draaien die vergelijkbaar zijn met de zon. Over perioden van maanden tot jaren, PLATO zal gebruik maken van zeer gevoelige lichtdetectoren, vergelijkbaar met geavanceerde versies van de CCD's die in digitale camera's worden gebruikt, om de veranderende helderheid van duizenden sterren te bewaken.

De CCD's in PLATO's camera's zullen elke lichte verduistering en opheldering van een ster detecteren die wordt veroorzaakt door een of meer planeten die ervoor bewegen. Dergelijke planeten zijn buitengewoon moeilijk te detecteren en te bestuderen vanwege hun kleine omvang en zwakte, nabijheid van hun sterren, en grote afstand van de aarde.

De CCD's zullen een sleutelelement zijn van het wetenschappelijke instrument van PLATO, die wordt aangeboden door een consortium van Europese onderzoekscentra en -instituten. Het instrument zal bogen op de grootste digitale gecombineerde camera die ooit in de ruimte is gevlogen, licht ontvangen van 26 telescopen, allemaal gemonteerd op een enkel satellietplatform.

De gecombineerde camera heeft een extreem breed gezichtsveld, met een totale oppervlakte aan de hemel van ongeveer 2250 vierkante graden – ter vergelijking:de volle maan beslaat slechts ongeveer 0,2 vierkante graden aan de hemel. PLATO zal gebruik maken van dit enorme dekkingsgebied door zijn telescopen tegelijkertijd op een klein aantal gekozen 'velden' in de lucht te richten.

Afhankelijk van het wetenschappelijke operatieplan dat uiteindelijk wordt gekozen, PLATO zal tussen de 10 en 50 procent van de lucht waarnemen vanuit zijn orbitale locatie rond het L2 Lagrange-punt, 1,5 miljoen km van de aarde in de anti-zonrichting.

Elke telescoop zal vier CCD's bevatten die speciaal zijn ontworpen en geproduceerd door Teledyne e2v in Chelmsford, VK.

De eerste 20 CCD's voor PLATO zijn medio maart geaccepteerd voor levering door ESA, en de resterende 84 detectoren zullen voor eind 2020 in verdere batches worden geleverd.

"De levering van de eerste detectoren op dit moment is belangrijk omdat het de vroege beschikbaarheid van een van de belangrijkste elementen van de hele missie verzekert, " zei Bengt Johlander, PLATO payloadmanager bij ESA.

"Het stelt het PLATO-team ook in staat om door te gaan met de eerste fase van de complexe integratie en het testen van het grote aantal telescopen in de satelliet."

De PLATO CCD's produceren elk een beeld van 20 megapixels (of Mpixels), wat gelijk is aan de output van een commerciële digitale camera uit het middensegment. De meeste CCD's nemen elke 25 seconden metingen, maar acht van hen zullen in twee 'snelle' telescopen worden geplaatst die elke 2,5 seconde heldere sterren zullen meten.

Elke telescoop zal dus ongeveer 80 Mpixels bevatten, wat resulteert in een volledig satelliettotaal van 2,12 gigapixels (Gpixels). Dit is meer dan het dubbele van het equivalente aantal voor ESA's Gaia-missie, die momenteel de grootste camera bevat die ooit in de ruimte is gevlogen.

Het grote formaat van de CCD's – ongeveer 8 cm × 8 cm per detector – zal resulteren in een totaal optisch gevoelig oppervlak van 0,74 vierkante meter. De detectoren werken bij een temperatuur lager dan -65 °C om hun gevoeligheid te maximaliseren.

PLATO zal niet alleen naar nieuwe planeten zoeken, maar ook de eigenschappen van hun gastheersterren bestuderen, en bepaal de planetaire massa's, maten en leeftijden met ongekende nauwkeurigheid, om ons begrip van de architectuur van planetenstelsels te verbeteren en potentieel bewoonbare werelden te identificeren.

OVER PLATO

PLATO is de derde middelgrote missie in het langlopende Cosmic Vision-programma van ESA. Het doel is het vinden en bestuderen van een groot aantal planetenstelsels buiten het zonnestelsel, met de nadruk op de eigenschappen van terrestrische (rotsachtige) planeten - waarvan sommige zich in de bewoonbare zone rond zonachtige sterren bevinden.

Tijdens zijn geplande vierjarige eerste missie, PLATO zal honderdduizenden sterren observeren, wat leidde tot de ontdekking en karakterisering van duizenden nieuwe exoplaneten. PLATO zal grote delen van de lucht scannen en observeren, concentreren op de helderste en dichtstbijzijnde sterren.

PLATO is ook ontworpen om seismische activiteit in sterren te onderzoeken, waardoor de precieze karakterisering van de gastster van een planeet mogelijk is, inclusief zijn leeftijd.

ESA levert het ruimtevaartuig, de CCD's, de missieoperaties, en delen van de wetenschappelijke operaties. Het PLATO-missieconsortium, gefinancierd door nationale agentschappen, levert de lading en draagt ​​bij aan de wetenschappelijke operaties.