PLATON (observator spațial)

Observatorul spațial PLATON
Date generale
Organizare Agenția Spațială Europeană
Program Viziunea cosmică
Camp Detectarea exoplanetelor de tip terestru
stare În dezvoltare
Lansa 2026
Durată 6 ani (misiune primară)
Site [1]
Caracteristici tehnice
Liturghie la lansare 2,1 tone
Orbită
Orbită Heliocentric
Locație Punctul Lagrange  L 2
Telescop
Tip Telescop x 26
Diametru 0,12 m
Lungimea valului lumina vizibila

PLATO ( acronim pentru PLAnetary Transits and Oscillations of stars ) este un observator spațial dezvoltat de Agenția Spațială Europeană , unul dintre principalele sale obiective fiind descoperirea și caracterizarea exoplanetelor de tip terestru din jurul stelelor din apropiere cu magnitudine aparentă între 4 și 16. Colectând date despre aceste planete prin metoda fotometrică și pe steaua lor prin asteroseismologie , această misiune trebuie să determine în ce măsură sistemul nostru solar și Pământulconstituie un set atipic sau dacă astfel de seturi sunt răspândite în Univers . Sarcina utilă a PLATO constă din 26 de ansambluri optice pentru a-i permite să observe aproape jumătate din cer în misiunea primară, care trebuie să fie de cel puțin 6 ani. PLATO trebuie lansat la sfârșitul anului 2026 și plasat în jurul punctului Lagrange  L 2 . Aceasta este a treia misiune medie-mare (clasa M) din programul Cosmic Vision și are un buget plafonat la 450 de milioane de euro. Este selectat îniunie 2017.

Contextul proiectului

European Corot (plasat pe orbită în 2006) și american Kepler (2010) observatoare spațiale sunt primele două misiuni au ca scop detectarea exoplanetelor . Descoperirile făcute de aceste două dispozitive ne permit să afirmăm că prezența planetelor este un fenomen banal în Univers. La sfârșitul anului 2013, aceste misiuni au permis identificarea și caracterizarea (masă și rază) a aproximativ o sută de exoplanete. Mai mult, încă datorită acestor observatoare spațiale sau datorită observațiilor făcute de telescoapele terestre, sunt identificate în jur de 900 de alte exoplanete, deși au doar unul dintre acești doi parametri (masă sau rază). Aceste observații evidențiază categorii de planete fără echivalent în sistemul solar , a căror existență este uneori dificil de explicat în conformitate cu teoriile formării sistemelor planetare în vigoare: densitate mică (gazoasă) și planete mici, planete mari. 20  g cm 3 ), dimensiunea lui Saturn ( Kepler 24b și 24c ), planete care orbitează în câteva zile în jurul stelei lor etc. Foarte puține planete cu caracteristici apropiate de Pământ, sau cel puțin situate în zona locuibilă a sistemului lor, sunt descoperite datorită limitărilor tehnice ale celor două nave spațiale și caracteristicilor misiunii lor (timpul de observare, mărimea regiunii spațiului observate ).

Istoria proiectului

Misiunea PLATO a fost propusă în 2007 de o echipă științifică europeană condusă de Claude Catala de la Observatorul de la Paris ca răspuns la prima cerere de oferte a programului științific Cosmic Vision al Agenției Spațiale Europene (cerere de cereri pentru M1 și M2). Proiectul, al cărui obiectiv principal este studiul sistematic al sistemelor planetare apropiate de sistemul nostru solar, este unul dintre finaliști, dar nu este selectat în timpul selecției finale care se termină înoctombrie 2011. PLATO este preselectat pentru procesul de selecție al misiunii M3 care se opune la sfârșitul anului 2013 proiectelor EChO , MarcoPolo-R , STE-QUEST și LOFT . 19 februarie 2014, comitetul pentru program științific al Agenției Spațiale Europene selectează misiunea PLATO pentru lansare în 2024. PLATO este al treilea observator spațial dedicat studiului exoplanetelor după proiectul franco-european CoRoT lansat la sfârșitul anului 2006 și observatorul spațial NASA Kepler pe orbită în 2009.

Obiective

Obiectivul PLATO este de a identifica și caracteriza sistemele planetare, în special cele care au caracteristici apropiate de sistemul solar, inclusiv planete situate în zona locuibilă. Satelitul european trebuie să stabilească dacă sistemul nostru solar este o excepție sau dacă configurația sa este larg răspândită în Univers. PLATO măsoară principalele caracteristici ale planetelor detectate oferind raza lor cu o precizie de 2% și masa lor cu o precizie de 10%, precum și pe cele ale stelei lor prin determinarea vârstei sale cu o precizie de 10%. Satelitul ar trebui să permită caracterizarea a câteva mii de planete, inclusiv o proporție mare de planete stâncoase de tip Pământ sau super Pământ .

Metode de detectare

La fel ca CoRoT , PLATO folosește două tehnici pentru a caracteriza sistemele planetare:

Aceste rezultate sunt completate de metoda vitezei radiale implementată de observatoarele de pe Pământ care fac posibilă determinarea masei celor mai masive planete detectate de PLATO .

Planetele care orbitează stele suficient de luminoase ( magnitudine aparentă între 4 și 11) sunt alese ca subiect de studiu de telescoapele terestre sau spațiale de nouă generație care au capacitatea de a măsura caracteristicile atmosferei lor: James-Webb , Giant European Telescope ...

Arhitectura misiunii

Luând în considerare obiectivele stabilite pentru misiune, mai mulți factori contribuie la dimensionarea sarcinii utile PLATO:

Caracteristici tehnice

Au fost studiate trei arhitecturi pentru observatorul spațial, a căror masă ar trebui să fie de aproximativ 2 tone, inclusiv 1,2 tone pentru sarcina utilă. Toți aveau în comun să reunească mai multe telescoape (între 12 și 54), toate observând același câmp. Fiecare telescop are propriul său plan focal cu mai multe dispozitive de transfer de încărcare (CCD) de la 5 la 18 megapixeli, în funcție de scenariu.

În arhitectura aleasă în octombrie 2018, observatorul spațial cuprinde 26 de ochelari astronomici cu optică de 120  mm deschidere fiecare cuprinzând 6 lentile. Telescoapele formează 4 grupuri de 6: fiecare grup acoperă un câmp de 37 °. Linia de vedere a fiecărui grup diferă de 9,2 ° de grupurile adiacente, permițând acoperirea unui câmp vizual global de 50 ° (∼ 2250 deg²). Fiecare telescop are la planul său focal 4 dispozitive de transfer de încărcare de 4510 x 4510 pixeli care lucrează în „cadru complet”. În plus, două așa-numite telescoape rapide folosesc dispozitive de transfer de încărcare în modul „transfer de cadre”. Telescoapele sunt montate pe o bancă optică înclinată la 30 °. Un parasolar acoperit cu panouri solare înconjoară partea ansamblului optic care se îndreaptă spre Soare la 180 °. Observațiile ar trebui să genereze un volum zilnic de date de 106 gigaocteți după comprimare și să permită o marjă de 20%.

Descrierea misiunii

PLATO trebuie plasat de un lansator Soyuz - Fregat pe o orbită de amplitudine mare (500.000 x 400.000  km ) în jurul punctului Lagrange  L 2 al sistemului Soare - Pământ . Pe această orbită care necesită puțină energie pentru a fi menținută, observatorul spațial poate efectua observații continue aproape fără întrerupere, beneficiind în același timp de un mediu stabil din punct de vedere termic (deci o deformare redusă a structurii. Instrumentele, prin urmare, o bună precizie de vizare). Fiind departe de Pământ, partea neobservabilă a sferei cerești (direcția Soarelui de la Pământ și Lună) este redusă. Sonda se rotește la 90 ° la fiecare 3 luni pentru a menține vizorul orientat spre Soare.

Misiunea constă în două faze:

La sfârșitul misiunii primare , trebuie respectate 20.000 de  grade 2, sau aproape 50% din sfera cerească, inclusiv 4.300 de  grade 2 pe o perioadă de doi ani.

Note și referințe

Note

  1. La sfârșitul anului 2013, câteva mii de exoplanete potențiale detectate de observatorul Kepler așteaptă confirmarea prin măsurători luate de pe Pământ.

Referințe

  1. Raport de studiu ESA decembrie 2013 , p.  12-15
  2. (în) ESA "  Cronologie pentru selecția misiunilor de clasă M  " pe ESA (accesat la 29 ianuarie 2011 )
  3. Rémy Decourt, Esa alege Platon pentru vânătoarea de exoplanete , Futura-Sciences, 20 februarie 2014. Accesat la 20 februarie 2014.
  4. (în) ESA selectează misiunea PLATO de vânătoare de planete , ESA, 19 februarie 2014, accesat la 20 februarie 2014.
  5. (în) ESA „  PLATO: obiective științifice  ” pe ESA (accesat la 2 martie 2014 )
  6. (fr) Claude Catala, „  Platon  ” , pe http://www.lesia.obspm.fr ,16 februarie 2010
  7. Raport de studiu ESA decembrie 2013 , p.  44
  8. Raport de studiu ESA decembrie 2013 , p.  46
  9. Raport de studiu ESA decembrie 2013 , p.  45
  10. (în) [PDF] ESA "  Raportul de studiu de evaluare a planificatorului de generație următoare  " de pe http://sci.esa.int ,decembrie 2009
  11. (ro) [PDF] ESA, "  Specificații ale licitației PLATO: documentul interfeței experimentului PLATO - partea A  " , pe http://sci.esa.int ,iulie 2010
  12. "  Plato la mission  " , despre misiunile științifice CNES (accesat la 3 martie 2014 )

Bibliografie

Anexe

Vezi și tu

linkuri externe