Den första satsen av laddningskopplade enheter, eller CCD, att flygas på ESA:s rymdobservatorium PLATO accepterades av ESA förra månaden. Det här är en viktig milstolpe på vägen mot att skapa en banbrytande rymdfarkost som kommer att upptäcka exoplaneter i jordstorlek i omloppsbana runt närliggande stjärnor.

PLATO, eller PLANetära genomgångar och oscillationer av stjärnor, är det andra ESA-ledda uppdraget som ägnas åt exoplaneter – planeter bortom vårt solsystem – och det tredje med ESA-deltagande. För närvarande planeras att lanseras 2026, PLATO kommer att följa i CHEOPS fotspår, det karakteristiska ExOPlanet Satellite-uppdraget, planerad att lanseras senare i år, och det CNES-ledda CoRoT-uppdraget, som fungerade mellan 2006 och 2014.

PLATOs primära uppgift blir att söka efter steniga, Jordliknande planeter som kretsar runt relativt närliggande stjärnor som liknar solen. Under perioder av månader till år, PLATO kommer att använda mycket känsliga ljusdetektorer – snarare som avancerade versioner av CCD:er som används i digitalkameror – för att övervaka den förändrade ljusstyrkan hos tusentals stjärnor.

CCD:erna i PLATOs kameror kommer att upptäcka varje lätt nedtoning och ljusning av en stjärna som orsakas av en eller flera planeter som rör sig framför den. Sådana planeter är extremt svåra att upptäcka och studera på grund av deras ringa storlek och svaghet, närhet till sina stjärnor, och stort avstånd från jorden.

CCD:erna kommer att vara ett nyckelelement i PLATOs vetenskapliga instrument, som tillhandahålls av ett konsortium av europeiska forskningscentra och institut. Instrumentet kommer att ståta med den största digitala kombinerade kamera som någonsin flugit i rymden, tar emot ljus från 26 teleskop, alla monterade på en enda satellitplattform.

Den kombinerade kameran kommer att ha ett extremt brett synfält, som täcker en total yta på himlen på cirka 2250 kvadratgrader – som en jämförelse, fullmånen spänner bara över 0,2 kvadratgrader på himlen. PLATO kommer att utnyttja detta enorma täckningsområde genom att rikta sina teleskop samtidigt mot ett litet antal utvalda "fält" på himlen.

Beroende på den vetenskapliga verksamhetsplanen som så småningom väljs ut, PLATO kommer att observera mellan 10 och 50 procent av himlen från sin omloppsbana runt L2 Lagrange-punkten, 1,5 miljoner km bort från jorden i anti-solens riktning.

Varje teleskop kommer att innehålla fyra CCD:er som har specialdesignats och producerats av Teledyne e2v i Chelmsford, STORBRITANNIEN.

De första 20 CCD:erna för PLATO accepterades för leverans av ESA i mitten av mars, och de återstående 84 detektorerna kommer att levereras i ytterligare partier före slutet av 2020.

"Leveransen av de första detektorerna vid denna tidpunkt är viktig eftersom det säkrar tidig tillgänglighet för en av nyckelelementen i hela uppdraget, sa Bengt Johlander, PLATO nyttolastansvarig på ESA.

"Det gör det också möjligt för PLATO-teamet att fortsätta med det första steget av den komplexa integrationen och testningen av det stora antalet teleskop i satelliten."

PLATO CCD:erna producerar var och en en bild på 20 megapixlar (eller Mpixlar), vilket motsvarar utsignalen från en kommersiell digitalkamera i mellanklassen. De flesta CCD kommer att göra mätningar var 25:e sekund, men åtta av dem kommer att monteras i två "snabba" teleskop som kommer att göra mätningar av ljusare stjärnor var 2,5:e sekund.

Varje teleskop kommer därför att bestå av cirka 80 Mpixlar, vilket resulterar i en total satellit på totalt 2,12 gigapixlar (Gpixels). Detta är mer än dubbelt så mycket som motsvarande antal för ESA:s Gaia-uppdrag, som för närvarande har den största kameran som någonsin flugit i rymden.

CCD:ernas stora format – cirka 8 cm × 8 cm per detektor – kommer att resultera i en total optiskt känslig yta på 0,74 kvadratmeter. Detektorerna kommer att arbeta vid en temperatur lägre än -65°C för att maximera sin känslighet.

PLATO kommer inte bara att söka efter nya planeter utan också studera egenskaperna hos deras värdstjärnor, och bestämma planetmassorna, storlekar och åldrar med oöverträffad noggrannhet, att förbättra vår förståelse av planetarisk systemarkitektur och identifiera potentiellt beboeliga världar.

OM PLATO

PLATO är det tredje medelklassuppdraget i ESA:s långsiktiga Cosmic Vision-program. Dess mål är att hitta och studera ett stort antal extrasolära planetsystem, med tonvikt på egenskaperna hos terrestra (steniga) planeter – av vilka några kan vara i den beboeliga zonen runt solliknande stjärnor.

Under sitt planerade fyraåriga främsta uppdrag, PLATO kommer att observera hundratusentals stjärnor, leder till upptäckten och karaktäriseringen av tusentals nya exoplaneter. PLATO kommer att skanna och observera enorma områden på himlen, koncentrerar sig på de ljusaste och närmaste stjärnorna.

PLATO har också designats för att undersöka seismisk aktivitet i stjärnor, möjliggör den exakta karaktäriseringen av en planets värdstjärna, inklusive dess ålder.

ESA tillhandahåller rymdfarkosten, CCD, uppdragsverksamheten, och delar av vetenskapsverksamheten. PLATO Mission Consortium, finansieras av nationella myndigheter, tillhandahåller nyttolasten och bidrar till den vetenskapliga verksamheten.