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