Le vaisseau spatial TESS attend l'installation de caméras et d'autres instruments. Crédit :Orbital ATK
Une mission de la NASA conçue pour explorer les étoiles à la recherche de planètes en dehors de notre système solaire est un pas de plus vers le lancement, maintenant que ses quatre caméras ont été complétées par des chercheurs du MIT.
Le satellite d'étude des exoplanètes en transit (TESS), lancement prévu en 2018, voyagera dans l'espace, identifiant plus de 20, 000 planètes extrasolaires. Celles-ci iront des planètes de la taille de la Terre à des géantes gazeuses beaucoup plus grandes. TESS devrait cataloguer un échantillon d'environ 500 planètes de la taille de la Terre et de la "super Terre", ou ceux dont le rayon est inférieur au double de celui de la Terre. Il détectera de petites planètes de roche et de glace en orbite autour d'un large éventail d'étoiles, y compris des mondes rocheux dans les zones habitables de leurs étoiles hôtes.
« La communauté scientifique attend avec impatience le lancement de TESS et la première publication des données en 2018, " dit Sara Seager, la classe de 1941 professeur de sciences planétaires au MIT et directeur adjoint du bureau scientifique du TESS.
Au cours de sa mission de deux ans, TESS, qui est dirigé par le MIT et géré par le Goddard Space Flight Center de la NASA, surveillera la luminosité de plus de 200, 000 étoiles. Il recherchera les baisses temporaires de luminosité causées par le passage d'une exoplanète devant son étoile hôte, vu de la Terre.
Les quatre caméras du satellite, développé par des chercheurs du Kavli Institute for Astrophysics and Space Research du MIT et du MIT Lincoln Laboratory, sont équipés d'objectifs grand angle à grande ouverture conçus pour surveiller l'ensemble du ciel.
Chaque caméra se compose d'un ensemble d'objectifs contenant sept éléments optiques et d'un détecteur avec quatre puces de capteur à dispositif à couplage de charge (CCD). Le processus global de conception, fabrication, et le test des caméras au MIT a duré quatre ans.
Les caméras ont été récemment livrées à Dulles, La société aérospatiale basée en Virginie Orbital ATK, où ils seront intégrés au satellite. Les quatre caméras ont été montées sur la plaque de caméra, et le bon fonctionnement de l'ordinateur de vol a été démontré.
Les instruments viennent d'être inspectés par la NASA et un groupe d'experts techniques indépendants, dans le cadre d'un examen formel de l'intégration des systèmes de tous les composants TESS, qu'ils ont passé avec succès.
Chacune des quatre caméras a un champ de vision plus de cinq fois plus grand que celui de la caméra volée lors de la précédente mission d'observation spatiale Kepler de chasse aux planètes, selon le chercheur principal du TESS, George Ricker, chercheur principal au MIT Kavli Institute.
Caméras TESS prêtes à être installées sur un vaisseau spatial. Crédit :Kavli Institute for Astrophysics and Science Research du Massachusetts Institute of Technology et Lincoln Laboratory
"L'ensemble de quatre caméras TESS visualise instantanément une partie du ciel plus de 20 fois supérieure à celle de la mission Kepler, " dit Ricker. " Le champ de vision instantané des caméras TESS, combinés à leur surface et à la sensibilité du détecteur, est sans précédent dans une mission spatiale."
Une complication que l'on retrouve dans les objectifs grand angle très rapides, comme celles des caméras TESS, est que la netteté de l'image varie sur le champ de vision, et il n'y a pas de foyer unique, comme dans les caméras plus conventionnelles. Par ailleurs, les propriétés d'imagerie changent à mesure que la température des caméras change.
L'équipe du MIT TESS a soumis les caméras à des des tests rigoureux dans des conditions conçues pour reproduire l'environnement auquel ils seront soumis dans l'espace. Ces tests démontrent que les caméras fonctionnent comme prévu, mais avec un léger décalage par rapport à celui prédit par les modèles. Ce décalage se traduit par des images stellaires simulées au centre du champ apparaissant plus nettes que prévu, tandis que les images sur les bords du champ sont un peu moins nettes. Cependant, après avoir étudié indépendamment les effets de ce changement, les chercheurs de l'équipe MIT TESS et de la NASA ont tous deux conclu que la mission atteindrait facilement tous ses objectifs scientifiques.
TESS s'appuie sur sa capacité à détecter les changements infimes de la luminosité stellaire pour détecter les planètes qui les traversent. Le traitement des données est conçu pour corriger les variations de netteté de l'image sur le champ pour la plupart des étoiles, et il produira un enregistrement de la luminosité au fil du temps pour chaque étoile surveillée, selon Jacqueline Hewitt, directeur du MIT Kavli Institute.
Satellite d'étude des exoplanètes en transit de la NASA (TESS), montré ici dans une illustration conceptuelle, identifiera les exoplanètes en orbite autour des étoiles les plus brillantes juste à l'extérieur de notre système solaire. Crédit :Goddard Space Flight Center de la NASA
L'équipe du MIT TESS continuera à effectuer des tests au sol à long terme sur une caméra de vol de rechange pour s'assurer que leurs performances en orbite sont bien comprises.
Après son lancement l'année prochaine, TESS divisera le ciel en 26 sections "cousues" et dirigera ses caméras vers chacune d'elles à tour de rôle pendant 27 jours. Il explorera l'hémisphère sud au cours de la première année de sa mission, et l'hémisphère nord dans sa deuxième année.
"TESS est classé par la NASA comme une mission Explorer avec des objectifs scientifiques très ciblés, " dit Hewitt. " Il a été conçu pour trouver des exoplanètes proches et en orbite autour d'étoiles brillantes, afin que nous puissions les étudier en détail."
Les données produites par les caméras seront d'abord traitées par l'ordinateur de bord de l'engin spatial. Ils seront ensuite transmis à la Terre toutes les deux semaines via le NASA Deep Space Network et immédiatement transmis au TESS Payload Operations Center du MIT.
