Ett NASA-uppdrag utformat för att utforska stjärnorna på jakt efter planeter utanför vårt solsystem är ett steg närmare lanseringen, nu när dess fyra kameror har färdigställts av forskare vid MIT.

The Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), kommer att lanseras 2018, kommer att resa genom rymden, identifiera fler än 20, 000 extrasolära planeter. Dessa kommer att sträcka sig från planeter i jordstorlek till mycket större gasjättar. TESS förväntas katalogisera ett prov på cirka 500 planeter i jordstorlek och "superjorden", eller de med radier mindre än två gånger jordens. Den kommer att upptäcka små sten- och isplaneter som kretsar runt en mängd olika stjärnor, inklusive steniga världar i deras värdstjärnors beboeliga zoner.

"Forskarvärlden väntar med spänning på lanseringen av TESS och den första datautgivningen 2018, säger Sara Seager, klassen 1941 professor i planetariska vetenskaper vid MIT och biträdande ledare för TESS Science Office.

Under sitt tvååriga uppdrag, TESS, som leds av MIT och förvaltas av NASAs Goddard Space Flight Center, kommer att övervaka ljusstyrkan på mer än 200, 000 stjärnor. Den kommer att söka efter tillfälliga sänkningar i ljusstyrka orsakade av en exoplanet som passerar framför sin värdstjärna, sett från jorden.

Satellitens fyra kameror, utvecklad av forskare vid MIT:s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research och MIT Lincoln Laboratory, är utrustade med vidvinkellinser med stor bländare utformade för att övervaka hela himlen.

Varje kamera består av en linsenhet som innehåller sju optiska element och en detektor med fyra laddningskopplade enheter (CCD) sensorchips. Den övergripande processen att designa, tillverka, och att testa kamerorna vid MIT har tagit fyra år att slutföra.

Kamerorna levererades nyligen till Dulles, Virginia-baserade flygföretaget Orbital ATK, där de kommer att integreras i satelliten. De fyra kamerorna har monterats på kameraplattan, och framgångsrik drift med flygdatorn har visats.

Instrumenten har just inspekterats av NASA och en grupp oberoende tekniska experter, som en del av en formell systemintegrationsgranskning av alla TESS-komponenter, som de klarade med framgång.

Var och en av de fyra kamerorna har ett synfält som är mer än fem gånger större än det för kameran som flögs på det tidigare planetjaktande Kepler-rymdobservatoriet, enligt TESS chefsutredare George Ricker, senior forskare vid MIT Kavli Institute.

"TESS-ensemblen med fyra kameror ser omedelbart en del av himlen som är mer än 20 gånger större än den för Kepler-uppdraget, " säger Ricker. "TESS-kamerornas ögonblickliga synfält, kombinerat med deras område och detektorkänslighet, är oöverträffad i ett rymduppdrag."

En komplikation som finns i mycket snabba vidvinkellinser, som de i TESS-kamerorna, är att bildskärpan varierar över synfältet, och det finns inget enskilt fokus, som finns i mer konventionella kameror. Vidare, bildegenskaperna ändras när temperaturen på kamerorna ändras.

MIT TESS-teamet har utsatt kamerorna för utökade, rigorösa tester under förhållanden utformade för att replikera miljön de kommer att utsättas för i rymden. Dessa tester visar att kamerorna fungerar som förväntat, men med en liten förskjutning i fokus i förhållande till det som förutspås av modeller. Denna förändring resulterar i att simulerade stjärnbilder i mitten av fältet ser skarpare ut än förväntat, medan bilder i fältets kanter är något mindre skarpa. Dock, efter att självständigt studera effekterna av denna förändring, Forskare i MIT TESS-teamet och vid NASA drog båda slutsatsen att uppdraget lätt kommer att uppnå alla sina vetenskapliga mål.

TESS förlitar sig på sin förmåga att känna av små förändringar i stjärnans ljusstyrka för att upptäcka planeter som passerar över dem. Databehandlingen är utformad för att korrigera för variationerna i bildskärpa över fältet för de flesta stjärnorna, och det kommer att producera ett rekord av ljusstyrka över tiden för varje stjärna som övervakas, enligt Jacqueline Hewitt, direktör för MIT Kavli Institute.

MIT TESS-teamet kommer att fortsätta att utföra långsiktiga marktester på en extra flygkamera för att säkerställa att deras prestanda i omloppsbana förstås väl.

Efter lanseringen nästa år, TESS kommer att dela upp himlen i 26 "sydda" sektioner och kommer att rikta sina kameror mot var och en av dessa i tur och ordning under 27 dagar. Det kommer att utforska det södra halvklotet under det första året av sitt uppdrag, och norra halvklotet på sitt andra år.

"TESS klassas av NASA som ett utforskaruppdrag med mycket fokuserade vetenskapliga mål, " Hewitt säger. "Den designades för att hitta exoplaneter som är i närheten och kretsar kring ljusa stjärnor, så vi kan studera dem i detalj."

Data som produceras av kamerorna kommer först att bearbetas av rymdfarkostens omborddator. De kommer sedan att sändas till jorden varannan vecka via NASA Deep Space Network och omedelbart vidarebefordras till TESS Payload Operations Center vid MIT.