NASA heeft de ver-infrarood ruimtetelescoop PRIMA geselecteerd om door te gaan naar de volgende ontwikkelfase. Daarbij is een belangrijke rol weggelegd voor Nederlandse hightechkennis. ICD-lid SRON werkt samen met de Rijksuniversiteit Groningen (RUG) en TU Delft aan technologie voor PRIMA. Vanuit Noord-Nederland levert SRON daarmee een belangrijke bijdrage aan een ruimtemissie die nieuwe delen van het heelal zichtbaar moet maken.
Nieuwe blik op het heelal met PRIMA
PRIMA staat voor PRobe far-Infrared Mission for Astrophysics. NASA heeft de missie geselecteerd als eerste in de nieuwe klasse Probe Explorers. PRIMA gaat nu door naar fase B. In deze fase worden het voorlopige ontwerp en de benodigde technologie verder ontwikkeld. Daarna volgt nog een beoordeling voordat de daadwerkelijke bouwfase kan beginnen. Als de missie definitief wordt bevestigd, staat de lancering gepland voor 2033.
De ruimtetelescoop gaat het heelal bestuderen in ver-infrarood licht. Daarmee kunnen astronomen onder meer onderzoeken hoe sterrenstelsels en zwarte gaten zich hebben ontwikkeld. Ook kan PRIMA meer inzicht geven in de vorming van planeten en hun atmosferen en in de samenstelling van stof en metalen in de ruimte.
Juist ver-infrarood is nog relatief onontgonnen terrein binnen de sterrenkunde. De nieuwe telescoop moet daar verandering in brengen.
Duizenden keren gevoeliger
PRIMA wordt bijzonder door de combinatie van een actief gekoelde telescoopspiegel en zeer gevoelige detectietechnologie. De spiegel wordt gekoeld tot ongeveer 4,5 Kelvin. Daardoor wordt de warmtestraling van de telescoop zelf sterk verminderd en kunnen veel zwakkere signalen uit het heelal worden waargenomen.
Volgens SRON wordt PRIMA daardoor duizend tot honderdduizend keer gevoeliger dan zijn voorgangers. De telescoop kan objecten waarnemen die duizenden keren zwakker zijn dan wat met vergelijkbare telescopen mogelijk is. Zo komen bijvoorbeeld zeer vroege sterrenstelsels binnen bereik.
Nederlandse technologie voor PRIMAger
Een belangrijk instrument aan boord van PRIMA is de PRIMAger. Dit is een multiband spectrofotometrische camera en polarimeter, waarmee infraroodlicht in verschillende golflengtebanden én de polarisatie van dat licht kan worden gemeten. SRON en TU Delft zijn de beoogde partijen voor de ontwikkeling van de detectiesystemen, bijbehorende behuizing en thermische isolatie van dit instrument.
Daarbij wordt gebruikgemaakt van Kinetic Inductance Detectors (KIDs). Deze uiterst gevoelige detectoren kunnen zelfs de achtergrondstraling van het heelal meten.
Daarnaast werken SRON en de RUG aan een innovatief kleurenfilter voor de hyperspectrale camera van PRIMAger. Dit zogeheten Linear Variable Filter (LVF) laat op verschillende posities verschillende tinten ver-infrarood licht door. Daardoor kan het de functie van een prisma of tralie vervullen, maar met minder volume en gewicht.
SRON en de RUG bouwen daarbij voort op ongeveer vijftien jaar ervaring en technologieontwikkeling vanuit een eerder missieconcept. Ook dragen zij bij aan het systeemontwerp, de integratie en het testen van de uiteindelijke hardware voor PRIMAger.
Hightechkennis uit Groningen voor internationale ruimtevaart
Voor ICD-lid SRON betekent de selectie van PRIMA opnieuw een kans om Nederlandse hightechkennis in te zetten binnen een internationale ruimtemissie. SRON heeft een vestiging in Groningen en werkt voor PRIMA nauw samen met onder andere de RUG en TU Delft.
Willem Jellema van SRON en het Engineering and Technology Institute Groningen is mede-leider van de Nederlandse technologische bijdrage, samen met Lorenza Ferrari en Jochem Baselmans. Daarmee komt kennis op het gebied van onder meer detectoren, optica, systeemontwikkeling en instrumentatie samen.
Voor het ICD is dit een mooi voorbeeld van de hoogwaardige technologische kennis die aanwezig is binnen de hightechsector in Noord-Nederland. Technologie die in Groningen wordt ontwikkeld, kan straks helpen om vanuit de ruimte antwoorden te vinden op fundamentele vragen over het ontstaan en de ontwikkeling van ons heelal.
Beoogde lancering in 2033
NASA’s Jet Propulsion Laboratory gaat de PRIMA-missie leiden. Als PRIMA de volgende beoordelingen succesvol doorloopt, is het de bedoeling dat de telescoop in 2033 wordt gelanceerd voor een geplande missie van vijf jaar. De telescoop gaat naar het Lagrangepunt L2, op ongeveer 1,5 miljoen kilometer van de aarde.
Daar moet PRIMA een nieuw venster openen op het verre heelal. En aan de technologie die dat mogelijk maakt, wordt dus ook vanuit Noord-Nederland gewerkt.