PLATO, acrónimo en inglés de Tránsitos planetarios y oscilaciones estelares, es la tercera misión de clase media del programa Cosmic Vision de la Agencia Espacial Europea (ESA). Su objetivo reside en detectar y estudiar un gran número de sistemas planetarios extrasolares, con especial interés en las propiedades de los planetas terrestres situados en la zona de habitabilidad de estrellas similares al Sol. PLATO también ha sido diseñado para investigar la actividad sísmica de las estrellas, lo que permite la caracterización precisa de la estrella anfitriona del planeta, incluida su edad.

La misión acaba de pasar un importante hito en su desarrollo, una revisión clave que se estableció específicamente para PLATO debido a los riesgos asociados a la producción en serie de las veintiséis cámaras que albergará la nave.

La revisión, que se ha realizado durante el período comprendido entre julio y diciembre de 2021, ha sido llevada a cabo por más de cien expertos de la ESA divididos en dos paneles, uno para la nave espacial y otro para la instrumentación. La reunión del comité de revisión se celebró el 11 de enero de 2022, en la que se verificó que casi todos los aspectos de la producción, el montaje y las pruebas de las cámaras se han llevado a cabo con éxito. Durante estos meses se han puesto a prueba los modelos estructurales, de ingeniería y de calificación de las cámaras en varias instalaciones europeas, entre las que se encuentran las de INTA (España). Las propiedades termoelásticas del banco óptico que alberga las cámaras se verificaron con una novedosa técnica de prueba desarrollada por el contratista principal de la nave espacial, OHB System AG.

Durante la revisión se verificó la madurez del segmento espacial completo (plataforma de la nave espacial y módulo de carga útil), confirmando la solidez de las interfaces entre la nave espacial y la carga útil, el calendario de la carga útil (prestando especial atención a la producción en serie de las veintiséis cámaras) y la solidez del calendario de la nave espacial con el fin de garantizar que se cumplen los plazos establecidos.

PLATO, acrónimo en inglés de Tránsitos planetarios y oscilaciones estelares, es la tercera misión de clase media del programa Cosmic Vision de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Con el logro de este hito puede comenzar la segunda fase del contrato industrial, liderada por OHB System AG como contratista principal, con Thales Alenia Space (Francia) y RUAG Space System (Suiza) como parte del equipo central.

El suministro de la carga útil es responsabilidad de la Agencia Espacial Europea en colaboración con un consorcio europeo de instituciones e industria, el Consorcio de la Misión PLATO (PMC, PLATO Mission Consortium) de acuerdo con el Acuerdo Multilateral establecido por los países participantes con la Agencia.

Participación española

España participa con una contribución muy significativa al desarrollo de las veintiséis cámaras de PLATO. Un consorcio formado por centros de investigación públicos y empresas del sector aeroespacial, coordinado por investigadores del Centro de Astrobiología (CAB, INTA-CSIC), es responsable de los siguientes elementos:

– Estructura de los planos focales que soportan cuatro cámaras CCDs de gran tamaño, con un total de más de ochenta millones de pixeles en cada cámara (CAB-INTA-LIDAX).

– Verificación y calibración de diez de las cámaras en condiciones de vacío térmico (INTA/LINES).

– Unidades de electrónica principales, basadas en doce ordenadores de gran potencia que realizarán el análisis de los datos a bordo y en tiempo real (IAA-Thales Alenia Espacio).

– Unidades de potencia para los ordenadores de a bordo (IAC-CRISA).

El desarrollo de estos elementos está siendo financiado por la Agencia Estatal de Investigación (AEI) y por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI).

“Los científicos y las empresas del sector aeroespacial españolas están jugando un papel muy importante en el desarrollo de esta importante misión, que nos permitirá por primera vez detectar planetas gemelos a la Tierra, en los que la vida podría haberse formado y evolucionado de manera similar a la de nuestro planeta”, afirma J. Miguel Mas-Hesse, investigador del CAB y coinvestigador principal de la misión.

«La finalización con éxito de esta revisión nos permite abordar la construcción de las unidades que volarán la misión», afirma Julio Rodríguez, ingeniero del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que lidera la participación del centro en PLATO. Además, cada una de ellas debe pasar revisiones críticas de diseño, en particular la unidad electrónica principal (MEU), de la que es responsable el IAA-CSIC con la participación industrial de Thales Alenia Space España, y en la que el IAC participa en colaboración con CRISA aportando las fuentes de alimentación (PSU) y LESIA (Observatorio de París), que desarrolla el software.

«MEU consta de dos cajas, cada una de las cuales contiene seis potentes ordenadores que trabajan en paralelo para la adquisición y el procesamiento científico de las estrellas observadas, todo ello con un consumo de energía extremadamente bajo, de unos cincuenta vatios cada una, y un peso considerablemente ligero, de menos de diez kilogramos por caja», señala Julio Rodríguez (IAA-CSIC).

Recreación del instrumento empleado en la misión PLATO.

Adicionalmente, un equipo científico internacional está contribuyendo al desarrollo de los algoritmos que serán precisos para detectar planetas similares a la Tierra orbitando en la zona de habitabilidad en torno a estrellas de tipo solar, así como en las actividades científicas preparatorias. En contreto, un grupo del IAA-CSIC participa desde hace años en la preparación científica de la misión, que supondrá el mayor hito en el estudio de la estructura interna y de la evolución de las estrellas.

El próximo paso

El próximo hito para PLATO es la revisión crítica del diseño de la nave espacial, que tendrá lugar en 2023 y que verificará el diseño detallado de la nave al completo antes de proceder a su ensamblaje.

Después del lanzamiento, planeado para finales de 2026, PLATO viajará al espacio, concretamente al punto de Lagrange 2, a 1.5 millones de kilómetros de la Tierra. Desde ese punto, PLATO observará más de doscientas mil estrellas durante su etapa de operaciones, que durará al menos cuatro años, buscando las pequeñas disminuciones regulares en su brillo producidas cuando los planetas pasan por delante del disco de la estrella. El análisis de estos tránsitos y de las variaciones de luz estelar permitirá determinar con precisión las propiedades de los exoplanetas y sus estrellas anfitrionas.

Módulo de carga útil en integración en la sala blanca de OHB System AG. Crédito: OHB

“Tras el éxito de esta revisión, podemos continuar con esta emocionante misión que revolucionará nuestro conocimiento de los exoplanetas hasta el tamaño de la Tierra y que abrirá nuevos campos en el estudio de la evolución de las estrellas”, apunta Ana Heras, científica del proyecto PLATO en la ESA.