ESA-Vesmírný teleskop PLATO sestavený

Mise PLATO: Od roku 2026 bude vesmírný dalekohled PLATO hledat na oběžné dráze kolem sousedních hvězd velké exoplanety. (Zdroj: OHB Systems AG) / Vesmírný dalekohled PLATO bude hledat planety velikosti Země: PLATO (PLAnetární tranzity a oscilace hvězd) je evropská mise, která od roku 2026 bude hledat exoplanety velikosti Země na oběžné dráze kolem sousedních hvězd. Pro tyto pozorování bude každý ze 26 dalekohledů PLATO vybaven sadou CCD senzorů (viz umělecká představa). (Zdroj: OHB-System-AG)

V čisté místnosti: PLATO v integračním zařízení OHB: Takzvaná „optická lavice“ se svými 26 kamerami je zvedána pomocí servisního modulu kosmické lodě. Servisní modul obsahuje všechny komponenty potřebné pro vesmírný let, řízení, provoz vesmírného dalekohledu nebo i přenos vědeckých dat na Zemi. (Credit: ESA – M. Pédoussaut) / In the clean room – PLATO v integračním zařízení OHB: „Optická lavice“ se svými 26 kamerami je zvedána na servisní modul kosmické lodě. Servisní modul obsahuje všechny komponenty potřebné pro vesmírný let, řízení, provoz vesmírného dalekohledu a přenos vědeckých dat na Zemi. (Credit: ESA – M. Pédoussaut)

Model letu elektroniky pro výběrovou elektroniku jedné z „rychlých“ kamer PLATO: Jeden ze dvou modelů letu výběrové elektroniky pro jednu z „rychlých“ kamer PLATO, které byly vyvinuty a postaveny v DLR-Institutu pro planetární výzkum v Berlíně-Adlershof a nyní jsou odesílány do Belgie k dalšímu začlenění. Na horní straně jsou připojeny čtyři senzory CCD, zatímco na spodní straně jsou připojení pro přenos dat a elektrické napájení. (Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0))

Milník v přípravě mise: Inženýři v OHB v Oberpfaffenhofenu, Německo, kontrolují 24 nově nainstalovaných kamer PLATO na optické lavici družice, konstrukci, která udržuje všechny kamery pevně nasměrované správným směrem. Každá kamera je vybavena čtyřmi CCD světelnými senzory, což umožňuje pořídit snímky o rozlišení 81,4 megapixelu na kameru, což dohromady dává snímky o rozlišení dvě miliardy pixelů pro celou družici. Tyto budou největší snímky, jaké kdy byly pořízeny pro vesmírnou misi. (Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0))

– Kosmický dalekohled PLATO Evropské kosmické agentury (ESA) by měl odstartovat koncem roku 2026 a od roku 2027 začít hledat planetární systémy podobné Zemi, obíhající hvězdy podobné Slunci.
– Optická část dalekohledu se 26 kamerami je nyní integrována do servisního modulu kosmické lodě – pouze solární panely je třeba ještě přidat.
– Německo hraje důležitou roli při stavbě PLATO, při provozu mise a při analýze dat.
– Hlavní oblasti: kosmonautika, výzkum vesmíru, exoplanety

Existují planety podobné Zemi? Obíhají hvězdy jako naše Slunce? Jak vznikají a vyvíjejí se planetární systémy? Abychom na tyto a další otázky mohli odpovědět, Evropská kosmická agentura ESA na konci roku 2026 vypustí misi PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars). Od roku 2027 začne s hledáním planet za sluneční soustavou – s důrazem na hledání planet velikosti Země, které obíhají hvězdy podobné Slunci. Důležitým milníkem je nyní dosažení: od 10. do 13. června 2025 byly hlavní komponenty kosmického dalekohledu integrovány v letecko-technické společnosti OHB Systems AG v Oberpfaffenhofenu. Německo je významně zapojeno do stavby dalekohledu, jeho provozu a vědecké analýzy jeho dat. Německé příspěvky a mezinárodní vědecký tým jsou koordinovány Německým centrem pro letectví a kosmonautiku (DLR).

„Téměř přesně na den osm let poté, co ESA schválila misi PLATO, je jak satelit, tak jedinečný dalekohled se svými 26 ‚očima‘ hotov – a to včas,“ říká profesorka Heike Rauer, vědecká vedoucí mise z DLR a Freie Universität Berlin. „Je to vynikající výkon. Na rozdíl od mnoha jiných kosmických dalekohledů nepotřebuje PLATO pouze jednu složitou kameru – je jich nainstalováno celkem 26. Ty umožní PLATO zkoumat například 250 000 hvězd na obíhající planety. Tyto citlivé kamery byly vyrobeny a otestovány v členských státech konsorcia pro užitečnou zátěž. Mezinárodní spolupráce mezi členy konsorcia a ESA fungovala mimořádně dobře. Všechny dosud provedené testy ukazují, že PLATO poskytne plánovanou a požadovanou přesnost měření.“

Milimetrová přesnost v čisté místnosti

V čisté místnosti společnosti OHB System AG – hlavního průmyslového dodavatele pro PLATO – byla „optická banka“ se svými 26 kamerami zvednuta přes servisní modul kosmické lodě do integračního zařízení v Oberpfaffenhofenu v Bavorsku. Servisní modul obsahuje všechny komponenty potřebné pro let ve vesmíru, řízení a provoz kosmického dalekohledu – včetně pohonného systému, antény pro komunikaci se Zemí a systémů pro přenos vědeckých dat. V posledních měsících byly 26 kamer namontovány na kamerové platformě.

Tato kamerová platforma byla uvedena do polohy a přesně milimetrově vyrovnána nad servisním modulem. Poté integrační tým otestoval elektrické spojení. Po úspěšném splnění všech testů byly obě komponenty satelitu pevně spojeny. V následujících týdnech bude satelit podroben úplnému funkčnímu testu kosmického dalekohledu a systému zpracování dat.

Dalším velkým krokem pro PLATO je přeprava z Oberpfaffenhofenu do Evropského střediska pro výzkum a technologie ve vesmíru ESA (ESTEC) v Noordwijku v Nizozemsku. Tam dostane PLATO své solární panely a ochranné panely před sluncem, než bude testován v simulátoru vesmírného prostředí. Poté bude přepraven na startovní místo v Kourou v Guayaně ve Francouzské Guyaně. Start je plánován na prosinec 2026 na palubě rakety Ariane-6 s dvěma pevným pohonným systémem.

26 kamer sleduje Mléčnou dráhu

S jedinečným designem – místo velkého zrcadla je na společné platformě namontováno 26 teleskopických kamer – bude PLATO zpočátku zkoumat asi 250 000 hvězd na obíhající planety. K tomu bude sonda navedena k druhému Lagrangeovu bodu (L2). Tam, 1,5 milionu kilometrů od Země, se nachází i kosmický dalekohled James Webb. Vědci očekávají, že mise odhalí tisíce pevných, ledových a plynných planet obíhajících různé typy hvězd. Aby tyto světy našla, bude PLATO používat tzv. tranzitní metodu, která byla využívána i u předchozích misí na průzkum exoplanet, například francouzsko-evropské mise CoRoT nebo mise Kepler NASA. Tato technika spočívá v měření pravidelných, mírných poklesů (v angličtině „dips“) jasu hvězdy způsobených průletem planety. Tyto „kandidáty“ pak budou podrobněji zkoumat pozemní teleskopy.

Informace na pozadí: Co je Lagrangeův bod 2?

Lagrangeův bod 2, zkráceně L2, je vzdálen 1,5 milionu kilometrů od Země a nachází se v prodloužení linie Slunce-Země. Je to pozice ve vesmíru, kde se gravitační síly Země a Slunce tak vyrovnají, že satelit tam může s minimální spotřebou energie stabilně udržovat svou pozici a společně s relativně malou Zemí obíhat kolem masivního Slunce. Pro astronomii je L2 zvlášť cenný, protože tam mohou pracovat kosmické dalekohledy jako PLATO nebo James Webb, aniž by je rušilo záření ze Země, a zároveň mohou nepřetržitě komunikovat se Zemí.

Všechny 26 kamer mají stejný optický design, ale detektory pracují s různými rychlostmi čtení. Dvě „rychlé“ kamery čtou svá data každé 2,5 sekundy, zatímco 24 „normálních“ kamer pracuje v rytmu 25 sekund. Data rychlých kamer slouží k přesnému zaměření a udržení kurzu PLATO. Normální kamery jsou vědeckými „pracovními koňmi“ mise a zaznamenávají světelné křivky, podle nichž lze identifikovat potenciální signály planet. PLATO nevytvoří skutečné optické snímky planet, jaké známe z našich slunečních planet, protože exoplanety jsou příliš vzdálené. Místo toho měří periodické poklesy jasu hvězdy, které mohou naznačovat přítomnost planety v její oběžné dráze.

Vysoce vyvinutá elektronika pro čtení dat a systémy zpracování dat pro rychlé kamery – včetně softwaru pro přesné zaměření satelitu – byly vyvinuty v Institutu pro výzkum vesmíru DLR v Berlíně-Adlershof. Kromě rychlosti čtení 2,5 sekundy mají rychlé kamery ještě jednu zvláštnost: jsou vybaveny buď modrým nebo červeným filtrem. To umožňuje zaznamenávat tranzitní události jak při kratších (modrých), tak při delších (červených) vlnových délkách. Rozdíly v tranzitních signálech mezi těmito vlnovými délkami by mohly naznačovat přítomnost atmosféry na pozorovaných exoplanetách.

Německá koordinace pro misi ESA

Vědecká užitečná zátěž PLATO je vyvíjena a stavěna mezinárodním konsorciem, které se podílí jak na hardwarových a softwarových komponentách, tak na provozu datového centra mise. Toto konsorcium vede DLR. ESA je odpovědná za celou misi, včetně stavby kosmického dalekohledu, startu sondy, pozemního segmentu, řízení mise a provozu. Zřízení a koordinaci vědeckého datového centra PLATO řídí Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung v Göttingenu. Německo také hraje důležitou roli při podpoře testovacích kampaní kamer, vývoji datových zpracovatelských pipeline a vědecké analýze dat mise, které jsou prováděny na Freie Universität Berlin, Fachhochschule Aachen a Rheinisches Institut für Umweltforschung (RIU) na Univerzitě v Kolíně. Části vývoje užitečné zátěže, datového centra a provozu užitečné zátěže od konce roku 2026 jsou financovány německou Agenturou pro letectví a kosmonautiku (DLR) s prostředky Spolkové republiky. Satelit, který nese užitečnou zátěž, je stavěn a montován hlavním průmyslovým týmem pro PLATO, vedeným společností OHB, ve spolupráci s Thales Alenia Space a Beyond Gravity.