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La tecnología clave para la nave espacial Platón de caza de exoplanetas de la ESA ha pasado una prueba por vacío para demostrar que la misión funcionará según lo planeado. Esta réplica de prueba de una cámara de 80 cm de alto y 12 cm de apertura pasó 17 días dentro de una cámara de vacío térmico.
Probando en el Centro de pruebas ESTEC en los Países Bajos reprodujo el entorno operativo planificado del telescopio en el espacio profundo, a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra.
«Ubicado en el L2 punto de Lagrange, Platón (PLAnetary Tránsitos y Oscilaciones de las estrellas) tendrán 26 de estas cámaras apuntando a las mismas estrellas objetivo. Adquirirán imágenes cada 25 segundos, cada 2,5 segundos para las dos cámaras centrales, durante al menos dos años a la vez para detectar pequeños cambios en el brillo causados por exoplanetas que transitan por estas estrellas ”, explica Yves Levillain, ingeniero de sistemas de instrumentos de Platón.
“Al observar con tantos telescopios a la vez de manera muy constante, alcanzaremos una relación señal / ruido mucho más alta que con un solo telescopio grande. Cada cámara del telescopio albergará cuatro CCD que producirán imágenes de 20,3 megapíxeles que suman 81,4 megapíxeles por cámara normal y 2,11 gigapíxeles para la nave espacial en general, la mayor cantidad de píxeles para una misión espacial.
“Lejos del brillo del Sol, esperamos poder detectar la presencia de exoplanetas similares a la Tierra, donde la vida tal como la conocemos podría desarrollarse, e incluso realizar sismología estelar, reuniendo evidencia de ‘terremotos estelares’ en las estrellas que observar.»
Pero primero, el equipo tenía que saber que el diseño de su cámara era sólido. El ‘Modelo Térmico y Estructural’ de la cámara, elaborado por instituciones y empresas de toda Europa, era una réplica cercana de un modelo de vuelo, excepto que sus lentes no tenían un acabado óptico.
“Colocamos la cámara en nuestro VTC-1.5 Space Simulator, usando nitrógeno líquido para mantenerla alrededor de -80 ° C”, dice Matteo Appolloni del Centro de Pruebas ESTEC. “En primer lugar, el equipo quería asegurarse de que su modelo térmico fuera correcto, que la cámara respondiera como se esperaba a los cambios de temperatura. El otro propósito de la prueba fue verificar un método innovador de enfoque basado en la temperatura «.
Para alcanzar la alta precisión óptica requerida, la distancia focal de cada cámara Platón se ajustará mediante cambios de temperatura muy leves, lo que hará que se expanda o encoja. Cambiar la temperatura en solo 0,1 ° C con un trío de calentadores de cámara ajustará su longitud de enfoque en 1 micrómetro, una milésima de milímetro.
Las pruebas fueron monitoreadas las 24 horas del día, los siete días de la semana, por personal del equipo de misión Platón de la ESA, representantes de la industria y Servicios de prueba europeos – la empresa que opera el Centro de pruebas para la ESA – dividida en tres turnos diarios. Para observar los protocolos COVID-19, trabajaron por separado y limpiaron computadoras y superficies antes de los cambios de turno.
“Durante los días de la campaña de pruebas estábamos bastante seguros del éxito, porque el equipo ha trabajado mucho en los aspectos técnicos”, añade Yves.
“Nuestra mayor preocupación se debió en realidad a la pandemia, porque si alguien contraía COVID-19, nuestras pruebas podrían verse interrumpidas. Pero ahora que el diseño básico está validado, procederemos a las pruebas ópticas de los modelos de ingeniería de la cámara, así como a las verificaciones del procesamiento de datos, luego, en el verano, un STM a gran escala de la plataforma de la nave espacial Plato menos las cámaras se someterá a pruebas aquí. en el Centro de Pruebas ESTEC «.
Platón debe ser lanzado por Ariane 6 en 2026.
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