La tecnología clave de la nave espacial PLATON (Tránsitos y Oscilaciones Planetarios de las estrellas) de caza de exoplanetas de la ESA, que será lanzada por un Ariane 6 en 2026, ha pasado una prueba en vacío para demostrar que la misión funcionará según lo planeado. Esta réplica de prueba de una cámara de 80 centímtros de alto y 12 centímtros de apertura pasó 17 días dentro de una cámara de vacío térmico.
Las pruebas en el Centro de pruebas ESTEC, en los Países Bajos, reprodujeron el entorno operativo planificado del telescopio en el espacio profundo, a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. “Ubicado en el punto L2 de Lagrange, PLATON tendrá 26 de estas cámaras apuntando a las mismas estrellas objetivo. Tomarán imágenes cada 25 segundos por las dos cámaras centrales a la vez durante al menos dos años para detectar pequeños cambios en el brillo causados por exoplanetas que transitan por estas estrellas”, explica Yves Levillain, responsable de sistemas de instrumentos de PLATON.
“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», añadió Levillain.
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 PLATON 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 un 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 PLATON de la ESA, representantes de la industria y European Test Services, la compañía que opera el Centro de Pruebas de 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 Levillain.
“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».
