PLATO is de exoplaneetjachtmissie van het Europees Ruimteagentschap die in 2026 gelanceerd zal worden. De missie bestaat uit 26 breedhoekcamera's die allemaal in België worden geassembleerd. Tien camera's zijn al geassembleerd en hun prestaties zijn gevalideerd onder omstandigheden die representatief zijn voor de ruimte. Vandaag vieren we de aankomst van de tiende camera bij OHB System AG in Oberpfaffenhofen bij München, waar hij in het ruimteschip zal worden geïntegreerd. Het hoofddoel van PLATO is het ontdekken van planeten ter grootte van de aarde in de bewoonbare zone van hun gastheerster.
Met andere woorden, het doel is om vragen te beantwoorden als "Hoeveel aardachtige planeten draaien er in de bewoonbare zone van zonachtige sterren?", "Hoe ontstaan planeten en hoe ontwikkelen ze zich in hun planetenstelsels?", "Hoe werken ze samen met de ster in het centrum van hun stelsel?".
Wetenschappers en ingenieurs uit 15 landen en het Europees Ruimteagentschap (ESA) hebben samengewerkt aan het ontwerp en de productie van de PLATO-lading onder de paraplu en coördinatie van ESA. Om zijn doelen te bereiken moet PLATO een groot verzameloppervlak combineren met een extreem breed gezichtsveld, duizenden keren breder dan de volle maan. Dat is onmogelijk met één grote telescoop. Daarom heeft PLATO gekozen voor een uniek ontwerp met 26 kleinere telescopen. De productie van deze telescopen in miniserie is een première in de wereld van wetenschappelijke ruimteschepen en een uiterst uitdagende technische onderneming.
Elk van de 26 camera's zal vernoemd worden naar astronomen en wetenschappers die baanbrekend werk hebben verricht voor PLATO-gerelateerde wetenschap. Twee camera's zullen Belgische wetenschappers eren: een van de huidige 10 te integreren telescopen wordt genoemd naar de Belgische astronoom Paul Ledoux, de grondlegger van niet-radiale oscillaties in sterren. De tweede Belg die geëerd wordt, zal later worden aangekondigd wanneer alle 26 telescopen klaar zijn voor integratie.
De camera's zijn gemaakt van onderdelen die overal in Europa zijn geproduceerd en worden geassembleerd in het Centre Spatial de Liège (CSL), in nauwe samenwerking met de KU Leuven. De uitdaging is om de camera's in een laboratorium zo te assembleren dat ze optimaal presteren in de lege ruimte, waar de operationele omstandigheden totaal anders zijn wat betreft temperatuur en zwaartekracht. Dit alles zorgt ervoor dat de prestaties van de camera's op aarde sterk achteruitgaan, terwijl er toch een extreem hoge nauwkeurigheid van slechts enkele microns vereist is bij de uiteindelijke assemblage. "Toen ik voor het eerst van PLATO hoorde, was mijn eerste gevoel dat het produceren van een set optische camera's waarschijnlijk niet erg complex zou zijn. De daaropvolgende jaren hebben me geleerd hoe optimistisch ik was", zegt Pierre Royer van de KU Leuven, die het uitlijningsproces van de camera's heeft gecoördineerd met de verschillende betrokken instituten en industrieën in heel Europa.
Na de assemblage verlaten de camera's België om getest te worden in ruimtesimulatoren in een van de drie testcentra in Parijs, Madrid en Groningen. Maar ook hier blijft het team van de KU Leuven een belangrijke rol spelen, aangezien het verantwoordelijk is voor de volledige software-infrastructuur die gebruikt wordt om deze tests uit te voeren en op te volgen, d.w.z. om de camera's en alle apparatuur die nodig is voor de tests te bedienen en om de meetgegevens op te slaan, terwijl het er ook voor zorgt dat er tools zijn om de operatoren en de wetenschappers die de missie voorbereiden te beschermen tegen de onderliggende complexiteit.
"Het was een uitdaging om een softwareframework te ontwerpen dat de visie van wetenschappers, instrumentexperts en operatoren samenbrengt, zodat iedereen comfortabel en efficiënt kan werken", zeggen KU Leuven softwareontwikkelaars Rik Huygen en Sara Regibo, die het Common EGSE framework ontwierpen en implementeerden. "Een uniek kader voorzien om zeer verschillende fysieke omgevingen te bedienen en om de verschillende benaderingen van de verschillende betrokken teams te accommoderen is zowel een uitdaging als een zeer verrijkende ervaring", bevestigt Sara: "Om het nu allemaal samen te zien komen, tijdens de assemblage- en testcampagnes in de verschillende testhuizen, is erg lonend na al het werk dat er al in is gestoken. Het is erg motiverend om door te gaan voor de rest van de camera's."
De tien camera's van de PLATO-ruimtetelescoop - Foto: OHB
Opmerkelijk is dat na de tests de gedetailleerde kennis van het instrument, verkregen uit de analyses, wordt teruggekoppeld naar de missiesimulator, een softwarepakket dat ook aan de KU Leuven werd ontwikkeld. Joris De Ridder, verantwoordelijk voor de ontwikkeling, vervolgt: "We streven ernaar om gesimuleerde gegevens te leveren die zo representatief mogelijk zijn voor de gegevens die we tijdens de vlucht van het ruimteschip zullen ontvangen. Dit is essentieel, omdat we momenteel de teams helpen langs de hele keten die loopt van de ingenieurs die het ruimtetuig zelf voorbereiden tot de astrofysici die de gegevensverwerking en de wetenschappelijke analyses voorbereiden."
Tot op heden is de helft van de 26 camera's geassembleerd in CSL, worden er drie getest in Europa en is de tiende camera geleverd aan OHB System AG in Duitsland, de hoofdintegrator van het ruimtevaartuig. Sterrenkundige Bart Vandenbussche van de KU Leuven, die het team leidt en de activiteiten aan Belgische zijde coördineert, concludeert dat hij "erg blij is dat al het werk dat is verricht in samenwerking met alle betrokken teams in heel Europa tot zulke algemene prestaties leidt, en hij kijkt echt uit naar de eerste beelden vanuit de ruimte". Alle camera's hebben tot nu toe inderdaad uitstekende prestaties geleverd onder operationele omstandigheden en voldoen volledig aan de verwachtingen.
Bron: KU Leuven
