PLATO

PLATO – acronimo di PLAnetary Transits and Oscillations of stars – è la missione M3 del programma Cosmic Vision dell’ESA. Selezionata nel 2008, la missione è stata approvata nel febbraio del 2014.

La sua principale ambizione è scoprire e caratterizzare pianeti simili alla Terra nella regione abitabile di stelle simili al Sole, fornendo contemporaneamente un catalogo di pianeti completo di misure molto precise di massa, dimensione ed età, includendo pianeti in orbite di tipo terrestre (P> 80 g) intorno a stelle F-G-K. Per ottenere questo risultato, PLATO dovrà osservare stelle brillanti, quindi nelle vicinanze del Sole, perché solo per queste è possibile ottenere informazioni complete e accurate su struttura interna, stato evolutivo, e presenza di atmosfera.

Il requisito di scrutinare solo le stelle brillanti ha richiesto la progettazione di un sistema per osservare un’ampia regione di cielo in modo da poter raccogliere la luce di un gran numero di stelle brillanti. Il progetto ottico è estremamente innovativo. La necessità di avere un grande campo di vista e contemporaneamente un’area di raccolta relativamente grande non possono essere soddisfatti da un telescopio tradizionale. Per questo si è scelto di segmentare il telescopio in tanti piccoli telescopi, tutti con lo stesso campo di vista, che, osservando le stesse sorgenti, forniscono l’apertura equivalente di un telescopio più grande. Ogni telescopio, di classe 20 cm, ha un campo di vista di circa 1100 gradi quadrati. In totale 24 telescopi, montati sul satellite in 4 gruppi lievemente disallineati tra loro, forniscono un campo di vista di quasi 2400 gradi quadrati. Altri 2 telescopi sono ottimizzati per osservare stelle molto brillanti (magnitudine 4-8), ognuno dei due specializzato in luce blu e rossa, rispettivamente. Questi ultimi servono anche per la guida fine del satellite (FGS).

Nel piano focale di ogni telescopio i dati sono raccolti da un set di 4 CCD full-frame 4510 x 4510 pixels (4490×2245 pixels frame-transfer per i 2 telescopi fast) che vengono letti con cadenza 25 s (2.5 s per i due fast). Due regioni del cielo saranno monitorate per periodi lunghissimi, dell’ordine di 2-3 anni ciascuna, per cercare anche i pianeti che come la Terra hanno periodo orbitale dell’ordine dell’anno, mentre altre regioni saranno osservate per diversi mesi.

A fine missione PLATO avrà così scandagliato oltre metà del cielo. I dati raccolti da PLATO permetteranno di misurare, con precisione mai raggiunta prima, massa, raggio ed età dei pianeti, anche di quelli in orbite simili a quella terrestre. L’informazione sull’età permetterà per la prima volta di tracciare l’evoluzione dei sistemi planetari, seguendo i possibili percorsi che portano alla formazione dell’atmosfera, e alle sue trasformazioni, per diversi tipi di stelle e per diverse configurazioni ambientali (es., presenza di compagni stellari, composizione chimica).

PLATO sarà lanciato da Kourou con Arian 6. Opererà da L2 per almeno 4.25 anni (goal 6.5 anni con consumabili per 8.5 anni), fornendo dati scientifici per almeno il 95% del tempo.

PLATO ci fornirà un importante censimento dei sistemi esoplanetari vicini nella Galassia, completando la catalogazione stellare iniziata con la missione Gaia. Il catalogo finale di PLATO sarà l’atlante di riferimento da cui partire per studiare in modo sistematico le atmosfere planetarie dei pianeti di tutti i tipi, e per trovare mondi simili al nostro, dove eventualmente scoprire indizi dello sviluppo della vita.

Il Satellite è stabilizzato su tre assi e ha una massa di circa 2500 kg. Esso è progettato e costruito per l’ESA da un pool di imprese europee guidate da OHB-Brema. Il Payload è costituito dal Sistema Camere (CAM), l’insieme dei 26 telescopi con piano focale ed elettronica, e dal Data Processing System (DPS), che costituisce l’elettronica di bordo. Il Payload è coordinato dall’ESA in collaborazione con l’INAF/ASI (responsabile delle Camere) e con la DLR (responsabile del DPS); esso è realizzato in collaborazione con istituti e industrie di 11 paesi europei che afferiscono al PLATO Mission Consortium (PMC). I membri del PMC si occupano anche della preparazione del programma scientifico e, insieme ad ESA, del segmento di terra.

L’INAF, con il supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana,  è responsabile:  i) del Sistema Camere (project management,  ingegneria di sistema e coordinamento delle attività di MAIV svolte in undici paesi europei; ii) della fornitura dei 26 Telescope Optical Units (TOUs); iii) della fornitura dell’Instrument Control Unit (ICU).
Il Sistema Camere vede coinvolti i ricercatori e tecnologi dell’INAF di Catania, Bologna (OAS), Roma (IAPS), e Padova, che lavorano in stretto coordinamento con il team PLATO dell’ESA.

I telescopi di PLATO (Telescope Optical Units) sono stati progettati in Italia dai ricercatori e tecnologi dell’INAF di Padova, Catania e Milano (OAB), e sono rifrattori che impiegano 6 lenti, una delle quali asferica. La realizzazione è affidata, con contratto ASI dedicato, a un raggruppamento di imprese costituito da Leonardo SrL, Thales Alenia Space-IT, Media Lario, Silo, e HST con il supporto scientifico del team INAF.

Il computer di bordo, l’Instrument Control Unit, è stato progettato da ricercatori dell’INAF di Firenze, Roma (IAPS) e della sede di La Palma presso il Telescopio Nazionale Galileo, sia per quanto riguarda l’architettura HW che SW. La realizzazione è affidata, con contratto ASI dedicato, alla Kayser-Italia di Livorno.

Inoltre il team Italiano contribuisce alle attività di preparazione scientifica e a quelle concernenti il segmento di terra. Di particolare rilievo le attività per il PLATO Input Catalog (PIC) che sono coordinate da UNIPd con la partecipazione di INAF, e di ASI/SSDC che ne cura l’implementazione nel PLATO Data Center di cui è parte.

Infine INAF-OACT gestisce la pagina web e l’account twitter del PLATO Mission Consortium.

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