Teleskop kosmiczny ESA PLATO zmontowany

Misja PLATO: Od roku 2026 teleskop kosmiczny PLATO będzie poszukiwał egzoplanet o rozmiarze Ziemi na orbicie wokół sąsiednich gwiazd. (Źródło: OHB Systems AG) / Teleskop kosmiczny PLATO będzie poszukiwał planet o rozmiarze Ziemi: PLATO (Planetarne Przejścia i Oscylacje gwiazd) to europejska misja, która od 2026 roku będzie szukać egzoplanet o rozmiarze Ziemi na orbicie wokół sąsiednich gwiazd. Do tych obserwacji każdy z 26 teleskopów PLATO będzie wyposażony w zestaw czujników CCD (wizja artysty). (Źródło: OHB-System-AG)

W pomieszczeniu czystym: PLATO w zakładzie integracyjnym OHB: Tak zwana „stół optyczny” z 26 kamerami jest podnoszony na moduł serwisowy statku kosmicznego. Moduł serwisowy zawiera wszystkie komponenty niezbędne do lotu kosmicznego, sterowania, obsługi teleskopu kosmicznego oraz przesyłania danych naukowych na Ziemię. (Źródło: ESA – M. Pédoussaut) / In the clean room – PLATO in OHB's integration facility: The 'optical bench' with its 26 cameras is lifted onto the service module of the spacecraft. The service module houses all the components required for spaceflight, control, operation of the space telescope and the transmission of scientific data to Earth. (Credit: ESA – M. Pédoussaut)

Model lotniczy elektroniki odczytowej dla jednej z „szybkich” kamer PLATO: Jeden z dwóch modeli lotniczych elektroniki odczytowej dla jednej z „szybkich” kamer PLATO, które zostały opracowane i zbudowane w Instytucie Badań Planetarnych DLR w Berlinie-Adlershof i są obecnie wysyłane do Belgii w celu dalszej integracji. Na górze podłączone są cztery czujniki CCD, natomiast na dole znajdują się złącza do przesyłu danych i zasilania elektrycznego. (Źródło: DLR (CC BY-NC-ND 3.0))

Kamień milowy w przygotowaniach do misji: Inżynierowie z OHB w Oberpfaffenhofen w Niemczech inspekcjonują 24 z 26 kamer PLATO na „płycie optycznej” statku kosmicznego. Każda kamera jest wyposażona w cztery czujniki światła CCD, które dostarczają łącznie obrazy o rozdzielczości 81,4 megapiksela na kamerę. W rezultacie PLATO może rejestrować obrazy o łącznej rozdzielczości dwóch miliardów pikseli. (Źródło: ESA/P. Sebirot) / Kamień milowy w przygotowaniach do misji: Inżynierowie z OHB w Oberpfaffenhofen, Niemcy, inspekcjonują 24 nowo zamontowane kamery Plato na płycie optycznej statku kosmicznego, strukturze, która utrzymuje wszystkie kamery w stałym kierunku. Każda kamera jest wyposażona w cztery czujniki światła CCD, co daje obrazy o rozdzielczości 81,4 megapiksela na kamerę, co przekłada się na obrazy o łącznej rozdzielczości dwóch miliardów pikseli dla całego statku kosmicznego. Będą to największe obrazy kiedykolwiek wykonane dla misji kosmicznej. (Źródło: DLR (CC BY-NC-ND 3.0))

– Kosmiczny Teleskop PLATO Europejskiej Agencji Kosmicznej ma wystartować pod koniec 2026 roku i od 2027 roku rozpocząć poszukiwania planet podobnych do Ziemi, krążących wokół gwiazd podobnych do Słońca.
– Bank optyczny teleskopu z jego 26 kamerami został teraz zintegrowany z modułem serwisowym statku kosmicznego – tylko panele słoneczne muszą zostać jeszcze dodane.
– Niemcy odgrywają ważną rolę w budowie PLATO, w obsłudze misji oraz w analizie danych.
– Główne obszary: loty kosmiczne, badania kosmosu, egzoplanety

Czy istnieją planety podobne do Ziemi? Krążą wokół gwiazd podobnych do naszego Słońca? Jak powstają i rozwijają się układy planetarne? Aby odpowiedzieć na te i inne pytania, Europejska Agencja Kosmiczna ESA na koniec 2026 roku uruchomi misję PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars). Od 2027 roku będzie ona poszukiwać planet poza Układem Słonecznym – ze szczególnym naciskiem na poszukiwania planet ziemiopodobnych krążących wokół gwiazd podobnych do Słońca. Ważnym kamieniem milowym jest teraz osiągnięcie: od 10 do 13 czerwca 2025 roku dwie główne części kosmicznego teleskopu zostały zintegrowane w firmie OHB Systems AG w Oberpfaffenhofen. Niemcy odgrywają kluczową rolę w budowie teleskopu, jego obsłudze i analizie naukowej danych. Niemieckie wkłady i międzynarodowy zespół naukowców są koordynowane przez Niemieckie Centrum Lotów Kosmicznych (DLR).

„Prawie dokładnie osiem lat po tym, jak ESA dała zielone światło dla misji PLATO, zarówno satelita, jak i unikalny teleskop z jego 26 „oczami” zostały ukończone na czas”, mówi prof. Heike Rauer, naukowa kierownik misji z DLR i Freie Universität Berlin. „To wyjątkowe osiągnięcie. W przeciwieństwie do wielu innych teleskopów kosmicznych, PLATO nie potrzebuje tylko jednej skomplikowanej kamery teleskopowej – zostanie zainstalowanych łącznie 26 kamer. Pozwoli to PLATO na badanie około 250 000 gwiazd pod kątem obecności planet krążących wokół nich. 26 czułych kamer zostało wyprodukowanych i przetestowanych w państwach członkowskich konsorcjum ładunku użytecznego. Międzynarodowa współpraca między członkami konsorcjum a ESA przebiegła wyjątkowo dobrze. Wszystkie dotychczasowe testy pokazują, że PLATO dostarczy planowaną i wymaganą dokładność pomiarów.”

Precyzja milimetrowa w czystej strefie

W czystej strefie firmy OHB System AG – głównego wykonawcy przemysłowego dla PLATO – „bank optyczny” z jego 26 kamerami został podniesiony za pomocą modułu serwisowego statku kosmicznego w zintegrowanym zakładzie w bawarskim Oberpfaffenhofen. Moduł serwisowy zawiera wszystkie komponenty niezbędne do lotu kosmicznego, sterowania i obsługi teleskopu – w tym system napędowy, antenę do komunikacji z Ziemią oraz systemy do przesyłania danych naukowych. W ostatnich miesiącach 26 kamer zostało zamontowanych na platformie kamerowej.

Platforma ta została ustawiona w odpowiedniej pozycji i wycelowana z dokładnością do milimetra nad modułem serwisowym. Następnie zespół integracyjny przetestował połączenia elektryczne. Po pomyślnym przejściu wszystkich testów, dwie główne części satelity zostały trwale połączone. W nadchodzących tygodniach satelita przejdzie pełny test funkcjonalny teleskopu kosmicznego oraz systemu przetwarzania danych.

Najbliższym dużym krokiem dla PLATO jest transport z Oberpfaffenhofen do Europejskiego Centrum Badań Kosmicznych i Technologii ESA (ESTEC) w Noordwijk w Holandii. Tam PLATO otrzyma swoje panele słoneczne i osłony słoneczne, zanim zostanie poddany testom w komorze symulacji warunków kosmicznych. Następnie zostanie przewieziony na miejsce startu w Kourou w Gujanie Francuskiej. Start planowany jest na grudzień 2026 roku na pokładzie rakiety Ariane-6 z dwoma rakietami nośnymi na paliwo stałe.

26 kamer skanuje Drogę Mleczną

Unikalny design – zamiast dużego zwierciadła teleskopu, 26 kamer teleskopowych jest zamontowanych na wspólnej platformie – pozwala PLATO na początkowe badanie około 250 000 gwiazd pod kątem obecności planet krążących wokół nich. Sonda zostanie skierowana do drugiego punktu Lagrange’a (L2), oddalonego od Ziemi o 1,5 miliona kilometrów. Tam znajduje się również Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba. Naukowcy oczekują, że misja odkryje tysiące skalistych, lodowych i gazowych planet krążących wokół różnych typów gwiazd. Aby wykryć te światy, PLATO będzie korzystać z tzw. metody tranzytu, stosowanej także w wcześniejszych misjach kosmicznych poszukujących egzoplanet, takich jak francusko-europejska misja CoRoT czy misja Kepler NASA. Technika ta opiera się na pomiarze regularnych, lekkich wahań (ang. „dips”) w jasności gwiazdy, spowodowanych przejściem planety przed jej tarczą. „Kandydaci” będą następnie dokładniej badani z Ziemi za pomocą teleskopów naziemnych.

Informacje dodatkowe: Czym jest punkt Lagrange’a 2?

Punkt Lagrange’a 2, skrót L2, znajduje się 1,5 miliona kilometrów od Ziemi i jest położony w przedłużeniu linii Słońce-Ziemia. To pozycja w przestrzeni, w której siły grawitacyjne Ziemi i Słońca się równoważą, umożliwiając satelicie utrzymanie stabilnej pozycji przy minimalnym zużyciu energii, a jednocześnie krążenie wokół masywnej Słońca razem z niewielką Ziemią. Dla astronomii L2 jest szczególnie cenne, ponieważ teleskopy kosmiczne takie jak PLATO czy James Webb mogą tam pracować bez zakłóceń spowodowanych promieniowaniem Ziemi i z nieprzerwanym widokiem na głębokie przestrzenie, jednocześnie utrzymując stałą komunikację z Ziemią.

Wszystkie 26 kamer ma ten sam optyczny układ, ale detektory pracują z różnymi prędkościami odczytu. Dwie „szybkie” kamery odczytują dane co 2,5 sekundy, podczas gdy 24 „normalne” kamery pracują w rytmie 25 sekund. Dane z szybkich kamer służą do precyzyjnego wyrównania i utrzymania kursu PLATO. Kamery normalne są „naukowymi koniami roboczymi” misji i rejestrują krzywe świetlne, na podstawie których można zidentyfikować potencjalne sygnały planetarne. PLATO nie będzie tworzyć rzeczywistych obrazów optycznych planet, jak te, które można zrobić w naszym Układzie Słonecznym, ponieważ egzoplanety są zbyt odległe. Zamiast tego instrumenty mierzą okresowe osłabienia światła gwiazdy, które mogą wskazywać na istnienie planety w jej orbicie.

Zaawansowana elektronika odczytująca i systemy przetwarzania danych dla szybkich kamer – w tym oprogramowanie do precyzyjnego wyrównania satelity – zostały opracowane w Instytucie Badań Kosmicznych DLR w Berlinie-Adlershof. Oprócz szybkiej prędkości odczytu 2,5 sekundy, szybkie kamery mają jeszcze jedną cechę: mogą być wyposażone w filtr niebieski lub czerwony. Umożliwia to rejestrowanie zdarzeń tranzytowych zarówno przy krótszych (niebieski), jak i dłuższych (czerwony) długościach fal. Różnice w sygnałach tranzytowych między tymi długościami fal mogą wskazywać na obecność atmosfery na obserwowanej egzoplanecie.

Koordynacja niemiecka dla misji ESA

Naukowa ładownia PLATO jest rozwijana i budowana przez międzynarodowe konsorcjum, które uczestniczy zarówno w komponentach sprzętowych i programowych, jak i w obsłudze centrum danych misji. Konsorcjum to jest kierowane przez DLR. ESA odpowiada za całą misję, w tym za budowę teleskopu kosmicznego, start statku kosmicznego, segment naziemny, kontrolę misji oraz operacje. Utworzenie i koordynacja naukowego centrum danych PLATO jest prowadzone przez Instytut Badań Układu Słonecznego Maxa Plancka w Göttingen. Niemcy odgrywają również ważną rolę we wspieraniu kampanii testowych kamer, rozwoju pipeline’ów przetwarzania danych oraz w analizie naukowej danych misji, które są realizowane w Freie Universität Berlin, Fachhochschule Aachen i Rheinisches Institut für Umweltforschung (RIU) na Uniwersytecie w Kolonii. Części rozwoju ładunku, centrum danych i operacji ładunku od końca 2026 roku są finansowane przez Niemiecką Agencję Lotów Kosmicznych w DLR ze środków federalnych. Satelita, na którym zamontowany jest ładunek, jest budowany i montowany przez główny zespół przemysłowy PLATO, kierowany przez OHB, we współpracy z Thales Alenia Space i Beyond Gravity.