Suche nach Exoplaneten: PLATO hat jetzt 24 „Augen“
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Suche nach Exoplaneten: PLATO hat jetzt 24 „Augen“
Meilenstein in der Missionsvorbereitung
Ingenieure bei OHB in Oberpfaffenhofen inspizieren die neu installierten PLATO-Kameras auf der optischen Bank des Raumfahrzeugs. Jede Kamera ist mit vier CCD-Lichtsensoren ausgestattet, die insgesamt 81,4 Megapixel pro Kamera liefern. Folglich kann das Raumfahrzeug Bilder mit insgesamt zwei Milliarden Pixeln aufnehmen – eine Premiere bei einer Weltraummission.
Credit:
ESA/P. Sebirot
Die Montage des europäischen PLATO-Weltraumteleskops kommt gut voran: 24 der 26 optischen Kameras des Raumfahrzeugs wurden jetzt installiert. Parallel dazu wird auch das Servicemodul der Sonde zusammengebaut. Im Weltraum wird PLATO mit seinen 26 „Augen“ ab Ende 2026 einen sehr großen Bereich des Himmels beobachten und in unserer Heimatgalaxis Milchstraße nach erdähnlichen Planeten suchen.
Die Ausstattung von PLATO mit 26 empfindlichen Kameras steht bei OHB in Oberpfaffenhofen kurz vor dem Abschluss: 24 Kameras sind jetzt auf der optischen Bank des Raumfahrzeugs installiert. Das ist die Struktur, die alle Kameras in die festgelegte Richtung blicken lässt. Zwei weitere, die sogenannten „schnellen“ Kameras, an deren Entwicklung das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit seinem Institut für Weltraumforschung maßgeblich beteiligt ist, werden in den kommenden Monaten installiert.
Erd-Zwillinge im Visier
Zusammen werden die 24 identischen, hochempfindlichen „Augen“ den Himmel beobachten und nach erdähnlichen Planeten Ausschau halten. Die Sichtlinien der vier Kamera-Gruppen sind um einen Winkel von 9,2 Grad zueinander versetzt. Mit dieser Anordnung können die Kameras einen sehr großen Bereich auf einmal überwachen. Zwei weitere, sogenannte „schnelle Kameras“, an denen das DLR führend beteiligt ist, werden in den kommenden Monaten installiert.
Credit:
ESA/P. Sebirot
PLATO wird alle Kameras gleichzeitig einsetzen, um ausgesuchte Himmelsfelder für lange Zeit in den Blick zu nehmen, zunächst ein südliches Feld für die Dauer von zwei Jahren. Auf diese Weise sollen Exoplaneten von der Größe der Erde entdeckt werden, die um Sterne kreisen, welche unserer Sonne ähnlich sind.
Die hochmodernen Kameras sind so konzipiert, dass sie kleinste Schwankungen in der Lichtintensität eines Sterns erfassen können. Wenn ein Planet zwischen seinem Stern und dem Teleskop vorbeizieht, also einen Transit vollzieht, wird der Stern ein wenig abgedimmt. Die regelmäßige Abschwächung des Sternlichts kann man mit dem Teleskop erfassen. Diese Transitmethode kann den ersten Hinweis auf einen Planeten und dessen Größe geben. Die PLATO-Mission, die neben den Messungen im Weltraum auch nachfolgende Messungen mit Teleskopen auf der Erde umfasst, soll neue Exoplaneten aufspüren und deren Größe, Masse und Alter messen.
Für alle Beteiligten ist es sehr erfreulich, die Fortschritte zu sehen, die seit dem letzten Jahr, als die Montage der Kameras begann, gemacht wurden. Mit den 24 Kameras, die jetzt installiert sind, nimmt PLATO seine richtige Form an. Diese Tätigkeit ist eine der kritischsten beim Bau des Raumfahrzeugs.
Mehr als 200.000 Sterne im Fokus
Die 24 „normalen“ Kameras sind in vier Gruppen von sechs gleich ausgerichteten Elementen angeordnet. Sie blicken von ihrem Betrachtungspunkt leicht versetzt auf die Milchstraße und können in Kombination etwa fünf Prozent der Himmelssphäre auf einmal beobachten. Während der gesamten Dauer der Durchmusterung wird die Mission mehr als 200.000 Sterne untersuchen. Dazu wird PLATO an einen Punkt zwischen Sonne und Erde in etwa 1,2 Millionen Kilometer Entfernung von letzterer positioniert, dem sogenannten Lagrange- oder Librationspunkt 2. Hier heben sich die Schwerkrafteinflüsse beider Himmelskörper auf, und die Raumsonde – in „Nachbarschaft“ zum James Webb-Weltraumteleskop – hält dort stabil seine Lage und den permanenten Funkkontakt mit der Erde.
Inspektion des Servicemoduls
Dieser Teil des PLATO-Raumfahrzeugs enthält Computer, welche die Elektronik der Kameras und andere wichtige Komponenten des Raumfahrzeugs steuern.
Credit:
ESA/P. Sebirot
Die beiden „schnellen“ Kameras schauen auf dasselbe Feld wie die anderen Kameras – allerdings nehmen sie ihre Bilddaten zehnmal schneller auf, nämlich alle 2,5 Sekunden. Auf diese Weise überwachen sie die hellsten Sterne im Sichtbereich, registrieren kleinste Änderungen der Positionen und dienen so der Feinsteuerung des Raumfahrzeugs.
Parallel zu den Arbeiten an der optischen Bank bauen die Ingenieure von OHB das Servicemodul von PLATO zusammen. Dieser Teil des Raumfahrzeugs enthält Computer für den Betrieb der Kameraelektronik und anderer wichtiger Komponenten des Raumfahrzeugs. Dies schließt die Subsysteme für die Steuerung von Ausrichtung und Orbitalbewegung, für den Antrieb, die Energieverteilung, die Kommunikation und die Datenübertragung mit ein.
Der nächste entscheidende Schritt beim Bau von PLATO wird die Verbindung des Servicemoduls mit dem Nutzlastmodul sein, das die Kameras trägt. Dies ist für den Sommer 2025 bei OHB geplant. Danach kann PLATO auch schon bald für die Reise zum europäischen Weltraumbahnhof Kourou vorbereitet werden, wo sie integriert und startklar gemacht wird.
Europäische Kooperation bei der PLATO-Mission
PLATO ist eine M-Klasse-Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA in ihrem Programm „Cosmic Vision 2020-2025“. Ziel der Mission ist es, in der Milchstraße vor allem erdähnliche extrasolare Planetensysteme zu finden und sie zu charakterisieren. PLATO soll Ende 2026 mit einer Ariane 6-Trägerrakete vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou (Französisch-Guayana) starten.
Wichtige Schnittstellen
Die PLATO-Subsysteme kontrollieren Ausrichtung und Orbitalbewegung des Raumfahrzeugs sowie dessen Antrieb, Energieverteilung, Kommunikation und Datenübertragung.
Credit:
ESA/P. Sebirot
Die Nutzlast der PLATO-Mission wird von einem internationalen, wissenschaftlichen Konsortium gemeinsam mit der ESA entwickelt. Das internationale PLATO Nutzlast-Konsortium wird über nationale Agenturen von über 13 beteiligten Ländern aus Europa sowie Brasilien finanziert, darunter auch durch die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK).
Die Leitung des PLATO Mission Consortium liegt bei Prof. Heike Rauer vom DLR. Das Institut für Weltraumforschung, in dem seit dem 1. Mai das Institut für Planetenforschung und das Institut für Optische Sensorsysteme fusioniert sind, unterstützt die Mission, insbesondere bei Kalibration, Betrieb und Ausführung. Dazu gehören auch die Entwicklung und der Bau der Ausleseelektronik der beiden schnellen Kameras sowie der Nutzlast-Computer und Teile der Datenverarbeitung an Bord des Weltraumteleskops.
