PLATO

PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars, "Gezegen Geçişleri ve Yıldız Salınımları"), Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) ötegezegen avcısı uzay teleskobudur. ESA görevin sorusunu tek cümleyle özetliyor: Evrende ikinci bir Dünya var mı? PLATO, Güneş'e benzeyen parlak yıldızların çevresinde, yaşanabilir bölgeye kadar uzanan yörüngelerde dolanan kayalık gezegenleri bulacak ve bu gezegenlerin ev sahibi yıldızlarını ayrıntılı biçimde tanımlayacak.

Görev, ESA'nın Kozmik Vizyon 2015-2025 planında üçüncü orta ölçekli ("M sınıfı") bilim görevi olarak Şubat 2014'te seçildi. Uzay aracının yapımı Ekim 2025'te tamamlandı. ESA'nın güncel takvimine göre PLATO'nun Nisan 2027'de bir Ariane 6 roketiyle fırlatılması planlanıyor.

Görevin amacı

Yaşanabilir bölge, bir yıldızın çevresinde sıcaklığın bir gezegenin yüzeyinde sıvı su bulunmasına uygun olduğu kuşaktır. Güneş benzeri bir yıldızın bu kuşağında dolanan Dünya büyüklüğünde bir gezegeni bulmak son derece zordur: Gezegen küçüktür, yıldızına uzaktır ve bu yüzden yıldızın önünden seyrek geçer.

PLATO bu işi geçiş (transit) yöntemiyle yapacak. Bir gezegen bizim bakış açımızdan yıldızının önünden geçtiğinde yıldızın ışığını çok az kısar. Bu kısılmanın derinliği gezegenin büyüklüğünü, tekrarlanma aralığı yörünge süresini verir. ESA'nın PLATO proje bilimcisi Ana Heras'a göre Güneş benzeri yıldızların çevresindeki Dünya benzeri gezegenleri bulmak için yıldız parlaklığındaki milyonda 80'den küçük değişimleri ayırt etmek gerekiyor.

ESA'nın hedefi, aralarında Dünya ikizlerinin de bulunduğu yüzlerce kayalık, buzlu ya da dev gezegeni yarıçaplarını yüzde 3, kütlelerini yüzde 10'dan iyi, yaşlarını yüzde 10 hassasiyetle bilerek tanımlamak. Böylece yoğunluğu, bileşimi ve yaşı bilinen, aralarında Güneş benzeri yıldızların yaşanabilir bölgesindeki gezegenlerin de bulunduğu ilk doğrulanmış gezegen kataloğu oluşturulacak. Görev, gezegenlerin çevresindeki uyduları (ötegezegen uyduları) ve halkaları da arayacak.

Yıldızların "müziği"

Görevin adındaki ikinci kelime, yani "salınımlar", PLATO'nun öteki işini anlatır. Yıldızlar, içlerinde yayılan ses dalgaları yüzünden çok hafifçe titreşir ve parlaklıkları buna bağlı olarak küçük değişimler gösterir. Bu "yıldız depremleri"ni inceleyen dala yıldız sismolojisi (asterosismoloji) denir. Titreşimlerin frekansları yıldızın iç yapısını, büyüklüğünü ve yaşını ortaya koyar. Bir gezegenin ölçülen yarıçapı ve yaşı yıldızının ne kadar iyi bilindiğine bağlı olduğu için, PLATO'nun yıldız ölçümleri gezegen ölçümlerinin hassasiyetini de belirleyecek.

Uzay aracı ve kameralar

PLATO'nun fırlatma kütlesi yaklaşık 2.300 kilogram. Fırlatma sırasında 3,5 x 3,1 x 3,7 metre boyutunda olan araç, güneş panellerini açtığında yaklaşık dokuz metrelik bir kanat açıklığına ulaşıyor; panellerin toplam yüzeyi 30 metrekareyi aşıyor. Araç iki ana bölümden oluşuyor: kameraları taşıyan yük modülü ile güneşlik, itki, haberleşme, ısıl denetim, yönelim denetimi ve veri yönetimi sistemlerini barındıran servis modülü.

PLATO'nun en dikkat çekici yanı, tek büyük bir ayna yerine birlikte çalışan 26 küçük kamera kullanması. ESA bu tasarımı böceklerin bileşik gözlerine benzetiyor. Her kamera yaklaşık 80 santimetre yüksekliğinde ve 12 santimetre açıklığında bir teleskoptur.

• 24 normal kamera: 25 saniyede bir görüntü alır. Dört gruba ayrılmışlardır ve her grup 9,2 derecelik açıyla dışa doğru eğiktir. Bu düzenle toplam görüş alanı 2.232 derece kareye, yani gökyüzünün yaklaşık yüzde 5'ine ulaşır.
• 2 hızlı kamera: 2,5 saniyede bir görüntü alır, parlak yıldızları izler ve aracın hassas yönlendirilmesinde kullanılır. Birinde kırmızı, ötekinde mavi filtre vardır; bu renk bilgisi gezegen atmosferleri hakkında ilk ipuçlarını verebilir.

Her kamerada her biri 20 megapiksellik dört CCD algılayıcı bulunuyor; algılayıcılar yaklaşık 8 x 8 santimetre boyutunda ve en iyi duyarlılık için -65 °C'nin altında çalışacak. Kamera başına 81,4 megapiksellik görüntüler, araç genelinde yaklaşık iki milyar piksele ulaşıyor; ESA'ya göre bu bir uzay görevinde şimdiye kadarki en yüksek değer. Bu verinin hepsini Dünya'ya indirmek mümkün olmadığı için her hedef yıldızın çevresinden yalnız 6 x 6 piksellik küçük bir kesit gönderilecek. Kameraların netliği, optik tüplerin sıcaklığı çok hassas biçimde ayarlanarak korunuyor.

Aracın ana yüklenicisi Alman OHB System AG; araç OHB ile Thales Alenia Space (Fransa ve Birleşik Krallık) ve Beyond Gravity (İsviçre) tarafından üretildi. Kameralar ve elektronik birimlerden oluşan bilimsel yük ise ESA ile Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) liderliğindeki Avrupa kurumlarından oluşan PLATO Görev Konsorsiyumu'nun ortak işi.

Verileri göster

Kamera	26 (24 normal + 2 hızlı)
Toplam görüntü	yaklaşık 2 milyar piksel
Görüş alanı	2.232 derece kare
İzlenecek yıldız	200.000'den fazla
Fırlatma kütlesi	yaklaşık 2.300 kg
Görev süresi	4 yıl (8,5 yıla uzayabilir)

Roket ve yörünge

PLATO, Fransız Guyanası'ndaki Avrupa Uzay Üssü'nden iki yan iticili bir Ariane 6 ile fırlatılacak. Fırlatma anlaşması 29 Ocak 2025'te Brüksel'deki Avrupa Uzay Konferansı'nda ESA ile Arianespace arasında imzalandı. ESA'nın Uzay Taşımacılığı Direktörü Toni Tolker-Nielsen'e göre PLATO, Avrupa'nın yeni ağır roketi Ariane 6'nın fırlatacağı ilk bilim görevi ve roketin L2 noktasına göndereceği ilk görev olacak.

Teleskop, Dünya'dan Güneş'in ters yönünde 1,5 milyon kilometre uzaktaki Güneş-Dünya L2 Lagrange noktasının çevresinde bir halo yörüngesine yerleşecek. Görev süresi dört yıl olarak planlanıyor ve 8,5 yıla kadar uzatılabilir. PLATO 200.000'den fazla yıldızı gözleyecek ve her hedef yıldızı en az iki yıl boyunca izleyecek; uzun süreli izleme, yörünge süresi uzun gezegenlerin birden fazla geçişini yakalamak için gerekli.

Takvim

• Şubat 2014: ESA, PLATO'yu Kozmik Vizyon programının üçüncü orta ölçekli görevi olarak seçti. Seçim sırasında fırlatmanın 2024'e kadar yapılması öngörülüyordu.
• Ocak 2022: 26 kameralı karmaşık yükün getirdiği riskler nedeniyle eklenen ara gözden geçirme başarıyla geçildi.
• 2024: Uzay aracının kritik tasarım gözden geçirmesi tamamlandı.
• Ekim 2025: Güneşlik ve güneş paneli modülü takılarak aracın yapımı bitti.
• Ocak 2026: ESA'nın Hollanda'daki test merkezi ESTEC'te titreşim ve akustik testleri.
• Mart-Nisan 2026: Büyük Uzay Simülatörü'nde uzay koşullarında testler. Sıcak evrede güneş panelleri tarafı 150 °C'ye ısıtılırken güneşliğin koruduğu kameraların -70 ile -90 °C arasında kaldığı doğrulandı.
• 2026 yazı: Elektromanyetik uyumluluk testleriyle fırlatma öncesindeki son büyük sınav geçildi.
• Nisan 2027 (planlanan): Ariane 6 ile fırlatma.

Fırlatma tarihi 2026 boyunca birkaç kez kaydı: ESA Nisan 2026'da Ocak 2027'yi, Temmuz 2026'da Mart 2027'yi duyurmuştu; ajansın görev sayfasındaki güncel tarih Nisan 2027.

Bilimsel önemi

PLATO, ötegezegen araştırmalarında uzun bir zincirin halkası. CNES ve ESA'nın CoRoT görevi ile NASA'nın Kepler ve TESS görevlerinin birikimi üzerine kuruluyor; ESA'nın bilinen gezegenleri inceleyen Cheops görevinin işini genişletiyor.

Ortaya çıkacak ilginç hedefler, James Webb Uzay Teleskobu ve yer tabanlı gözlemevlerinin atmosfer incelemelerine yön verecek. Keşifleri, ESA'nın Gaia görevinin ve NASA'nın Nancy Grace Roman Uzay Teleskobunun ötegezegen bulgularıyla tamamlanacak. ESA, ötegezegen atmosferlerini geniş bir örneklemde inceleyecek Ariel görevini de 2029'da fırlatmayı planlıyor. Gezegenlerin nasıl oluştuğu, gezegen sistemlerinin zamanla nasıl evrildiği ve Dünya benzeri dünyaların ne kadar yaygın olduğu sorularına PLATO'nun vereceği yanıtlar, bu görevlerin hepsini besleyecek.