TNO


TNO

Persberichten 2003
TNO TPD maakt nieuwe planeten zichtbaar door sterren kunstmatig te verduisteren - TNO TPD met deze techniek voorop in de wereld

21 januari 2003

Wetenschappers van de ruimtevaartafdeling van TNO TPD in Delft hebben een belangrijke stap gezet in de speurtocht naar kleine planeten buiten ons zonnestelsel. Met de succesvolle afsluiting van het testprogramma op de Achromatische Fase Verschuiver en het Nulling Instrument is een technologische doorbraak bereikt die astronomen in de toekomst in staat zal stellen om kleine planeten rond andere sterren te vinden die met de huidige technologie nog niet te zien zijn. Nu meer planeten te zien zullen zijn, zal de technologie ook een rol kunnen gaan spelen in het zoeken naar buitenaards leven. Naast toepassing in toekomstige ruimtetelescopen kan de technologie ook gebruikt worden voor medische doeleinden.

In de afgelopen jaren hebben astronomen meer dan 100 grote planeten buiten ons zonnestelsel ontdekt. Op dit moment zijn deze planeten alleen indirect waarneembaar, en niet zichtbaar door grote telescopen zoals de Hubble Space Telescope en de Very Large Telescope in Chili. Voor het direct waarnemen van planeten zijn telescopen vereist met een veel grotere resolutie. Voor het vinden van buitenaards leven is het noodzakelijk om naar planeten te kijken die dicht bij een ster staan in de "bewoonbare zone". Dit levert een extra probleem op. Het licht van de ster is ruim een miljoen keer sterker dan het licht van de planeet. Het komt overeen met het kijken naar een kaars naast een vuurtoren op 10.000 km afstand!

Kunstmatige sterverduistering
De oplossing voor dit probleem is het combineren van de signalen van twee of meer telescopen met een technologie die `Nulling Interferometrie' wordt genoemd. Met Nulling Interferometrie kunnen we een kunstmatige sterverduistering bewerkstelligen, zodat de planeet náást de ster zichtbaar wordt. Voor het vinden van buitenaards leven is het vervolgens noodzakelijk om de atmosfeer van de planeet te onderzoeken met behulp van Infrarood Spectroscopie over een breed golflengtegebied (van 6 tot 18 micron). Nulling Interferometrie over een breed golflengtegebied vereist een apparaat dat `Achromatische Fase Verschuiver' heet.

TNO's Achromatische Fase Verschuiver loopt voor in de wereld TNO TPD heeft, met ondersteuning van ESA en het NIVR, een Achromatische Fase Verschuiver ontwikkeld in het golflengtegebied van 0,5 tot 0,8 micron. Met deze Fase Verschuiver is een sterverzwakking bereikt van ongeveer 1000. Wanneer deze techniek bij langere golflengtes (in het Infrarood) wordt toegepast geeft dit een verzwakking van 100.000, voldoende voor het waarnemen van planeten.

In samenwerking met Astrium Space heeft TNO TPD deze technologie inmiddels toegepast in een Nabij Infrarood Nulling instrument (bij een golflengte van 1.5 micron). Een stabiele breedbandige verzwakking van 36.000 werd onlangs tijdens testen bereikt. Een doorvertaling naar een golflengte van 12 micron levert een verzwakking op van 2.000.000! TNO TPD ligt hiermee voor op de rest van de wereld. In de komende maanden zullen door Astrium Space verdere testen worden gedaan.

Technologie voor telescopen en geneeskunde
De door TNO TPD ontwikkelde technologie kan in toekomstige Nulling instrumenten voor grond- en ruimtetelescopen gebruikt worden, zoals bijvoorbeeld GENIE voor de Very Large Telescope in Chili, de ESA DARWIN missie en NASA Terrestrial Planet Finder (TPF). Misschien kunnen we met deze geplande projecten in de nabije toekomst een belangrijke vraag voor de mensheid beantwoorden: zijn we alleen in het heelal?

Naast de toepassing in toekomstige ruimtetelescopen kan de technologie ook gebruikt worden voor medische doeleinden, zoals optische tomografie, waarmee bijvoorbeeld in een vroegtijdig stadium kanker kan worden ontdekt.

Zonnestelsel zonder sterverduistering Zonnestelsel met sterverduistering

Zonnestelsel zonder sterverduistering.
Planeten zijn niet zichtbaar Zonnestelsel met sterverduistering. De planeet is zichtbaar.

Nulling:Om een zwak object, zoals een planeet, naast een heldere ster te kunnen zien is een kunstmatige sterverduistering noodzakelijk. Dit kan bereikt worden d.m.v. het destructief laten interfereren van twee lichtgolven, zoals hier rechts te zien is. Indien het licht van telescoop #2 exact een halve golflengte t.o.v. telescoop #1 wordt verschoven (een p fase verschuiving) zullen de twee lichtgolven elkaar opheffen. Deze techniek heet Nulling Interferometrie. Omdat de planeet onder een kleine hoek staat, en het licht van de planeet een iets langere weg moet afleggen, treedt de verzwakking alleen op ter plaatse van de ster Als de sterverzwakking 100.000 of meer is, wordt een eventuele planeet zichtbaar.

TNO Space

Persvoorlichting

Maarten Lörtzer
T 015 269 49 75

June Vasconcellos
T 015 269 49 05

F 015 262 73 35

pressinfo@tno.nl

Postbus 6050

2600 JA, Delft

Overig nieuws

TNO magazine