Onderzoek - ontwikkeling en innovatie

7 oktober 2024

PRIMA geselecteerd als kandidaat voor NASA’s Probe-missie

Van de acht projecten die meedongen om als NASA’s Probe-missie de ruimte in te gaan, zijn er nu nog twee over. Ver-infraroodtelescoop PRIMA en röntgentelescoop AXiS zijn geselecteerd voor de tweede ronde. SRON levert de detectoren, ontwikkeld samen met TU Delft, voor PRIMA.

NASA schreef in 2016 een call uit voor de zogenoemde Probe-missie, waar röntgen- en ver-infraroodmissies zich voor konden inschrijven. Vijf röntgenmissies en drie ver-infraroodmissies (PRIMA, SALTUS, FIRSST) behoorden tot de eerste groep kandidaten. Nu blijven PRIMA en AXiS over om in een zogenoemde phase-A studie aan te tonen dat hun missie het meeste oplevert voor de sterrenkunde en bovendien realiseerbaar is binnen de gestelde tijd en het budget.

Aan alle drie de ver-infraroodvoorstellen deed SRON mee met zijn KID-detectoren, ontwikkeld samen met TU Delft. Dat is te danken aan hun ongeëvenaarde gevoeligheid. Professor Jochem Baselmans (SRON/TU Delft) toonde onlangs aan dat zijn KIDs gevoelig genoeg zijn om de achtergrondstraling van het universum te zien. Daarmee bereiken ze de limiet van wat mogelijk is.

Deze gevoeligheid maakt het voor het eerst de moeite waard om een supergekoelde ruimtespiegel te maken nabij het absolute nulpunt. Eerdere detectoren waren niet in staat om de voordelen van zo’n kostbare spiegel te benutten. Dit heeft geleid tot een ‘Terahertz gap’ in de sterrenkunde. Op deze frequentie—ver-infrarood—hebben astronomen nog nauwelijks het heelal kunnen bestuderen. ‘Met de combinatie van KIDs en een grote koude spiegel gaan we bijvoorbeeld voor het eerst het stof zien in de allereerste sterrenstelsels,’ zegt Baselmans. ‘En wie weet wat nog meer. Dit is het laatste onontgonnen terrein in de sterrenkunde.’

PRIMA prototype van een KID detector chip. Credit: Dimitry Lamers (SRON)

‘Als je detectoren voor een ruimtemissie ontwikkelt, hoort daar uitvoerig testen bij’, zegt projectleider Lorenza Ferrari (SRON). ‘Daarom bouwen we op SRON’s Groningse afdeling een opstelling waarin de extreme omstandigheden van ruimte worden nagebootst, zoals kou en vacuüm.’ Onderzoeker Willem Jellema (SRON): ‘We leveren behalve de KIDs ook een optisch component aan PRIMA: een lineair variabel kleurenfilter (LVF). Die combinatie zorgt voor een heel gevoelige meerkleurencamera. De optica ontrafelt het licht in een waaier van ongeveer twaalf verschillende kleuren. Omdat we precies weten hoe een KID werkt binnen een instrument, kunnen we dat heel scherp afstellen.’

Na de phase-A studie zal NASA naar verwachting in 2026 een van deze twee kandidaten selecteren als de daadwerkelijke Probe-missie. Voor 2022 staat dan de lancering gepland.