Így néz és működik az évtized második felétől exobolygókra vadászó Plato-űrtávcső szeme

2918

Újabb mérföldkőhöz érkezett az Európai Űrügynökség (European Space Agency – ESA) Plato nevű bolygóvadász űrszondájának az építése. A szonda egyik kulcsfontosságú egységének, a kameráknak a vákuumtesztje igazolta, hogy a rendszer a tervek szerint fog működni a világűrben. A 80 cm magas, 12 cm apertúraátmérőjű, tesztelési céllal megépített kamerareplika 17 napot töltött sikeresen egy hőszigetelt vákuumkamrában. Az ESTEC hollandiai tesztközpontjának kamrájában a mélyűrbe szánt eszköz leendő működési körülményeit szimulálták, amilyenek a Földtől 1,5 millió km távolságban uralkodnak.

A Plato kamerájának modellje az ESTEC hollandiai tesztközpontjának VTC-1.5 Űrszimulátor nevű vákuumkamrájában. Forrás: Forrás: ESA/Matteo Apolloni.

„A [Föld–Nap-rendszer] L2 Lagrange-pontjában működő Plato (PLAnetary Transits and Oscillations of stars [magyarul bolygótranzitok és csillagoszcillációk]) űrszondán összesen 26 ilyen kamera fog működni, melyek mind ugyanazokat a csillagokat észlelik majd egyszerre. A két középső egység 2,5 másodpercenként, a többi minden 25 másodpercben készít majd egy-egy felvételt – célterületenként legalább két éven keresztül, hogy a bolygóátvonulások által okozott csekély elhalványulásokat észleljék” – avat be bennünket a részletekbe Yves Levillain, a Plato műszereinek rendszermérnöke. – „Ilyen sok távcsővel ilyen ütemesen mérve sokkal jobb jel/zaj viszonyt érhetünk el, mint egyetlen nagy távcsővel. Mindegyik távcsőben négy, egyenként 20,3 millió képpontos CCD kamera fog működni, ami kameránként 81,4 millió pixel, a teljes űrtávcsőre számítva pedig 2,11 gigapixel. Ez lesz az eddigi legnagyobb képpontszámú űrtávcső. A Nap zavaró fényétől távol azt várjuk, hogy képesek leszünk vele olyan, a Földhöz hasonló exobolygókat felfedezni, amelyeken az általunk ismerthez hasonló élet alakulhatott ki. Tervezünk továbbá csillagszeizmológiai megfigyeléseket is, vagyis ‘csillagrengésekre’ [a csillagok oszcillációjára – a ford.] utaló jeleket is keresünk majd a megfigyelt csillagokban.”

De a mérnököknek először is meg kell bizonyosodniuk arról, hogy a kamera tervei helyesek. A kamera „szerkezeti és hőtechnikai modelljét” több európai kutatóintézet és cég építette. Ez az űreszközbe beépítendő végleges kameraegység majdnem tökéletes mása, éppen csak a lencséit nem csiszolták véglegesre. „A kamerát betettük a VTC–1.5 Űrszimulátorunkba, amit folyékony nitrogénnel tartottunk –80 °C körüli hőmérsékleten” – meséli Matteo Appolloni, az ESTEC Tesztközpont munkatársa. – „A mérnökcsapat először is meg szeretett volna bizonyosodni róla, hogy a hőtechnikai számításaik pontosak voltak – vagyis hogy a kamera a várt módon reagál a hőmérséklet változásaira. A teszt másik célja pedig az volt, hogy kipróbáljunk egy új, innovatív hőmérsékletalapú fókuszálási módszert.”

A szükséges rendkívüli optikai pontosság elérésének céljából a Plato minden egyes kamerájának fókuszát az egységek hőmérsékletének folyamatos felügyeletével fogják szabályozni. A kameránként három fűtőelemmel stabilizált hőmérséklet 0,1 °C-os megváltoztatása révén egy mikrométeres, vagyis egy ezredmilliméteres fókuszváltozás érhető el. A Plato mérnökei, az ipari partnerek képviselői és az ESA Tesztközpontjának szakemberei a tesztet három műszakban, a hét minden napján, a nap huszonnégy órájában felügyelték. A procedúrát megnehezítette a koronavírus-járvány. Emiatt a mérnökök egymástól elkülönítve dolgoztak, a munkahelyeket pedig minden váltás között fertőtlenítették.

„A teszt folyamán végig meglehetősen biztosak voltunk a sikerben, mivel rengeteg munkát fektettünk a műszaki tervezésbe” – folytatja Yves. – „A legnagyobb aggodalmunk a járvány volt, mivel ha bárki megfertőződött volna, az megzavarta volna a tesztüzemet. De végül sikerült igazolnunk a műszaki tervek helyességét, így továbbléphetünk a kamera mérnöki modelljének optikai tesztelésére, valamint az adatfeldolgozás ellenőrzésére. Ezt követik majd a nyáron a Plato űrszonda távcsövek nélküli életnagyságú strukturális modelljének tesztjei itt, az ESTEC Tesztközpontban.”

A Plato a tervek szerint 2026-ban indul majd útjára egy Ariane–6 hordozórakéta fedélzetén. Az űrteleszkóp tudományos programjának előkészítésében (és majdani végrehajtásában) magyar kutatók is jelentős számban részt vesznek a Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet és az ELTE Gothard Asztrofizikai Obszervatórium munkatársai közül.

Forrás: ESA/Matteo Apolloni

Hozzászólás

hozzászólás