Ruimtetelescoop Athena gaat röntgenlicht in het heelal veel nauwkeuriger meten dan haar voorgangers. X-IFU, de camera annex spectrometer van de röntgentelescoop, doorloopt nu een ‘toelatingsexamen’ van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA en het Franse ruimteagentschap CNES. Het doel is om te kijken of X-IFU de wetenschappelijke doelstellingen kan halen.
X-IFU staat voor X-ray Integral Field Unit. Alleen al aan deze camera – een van de twee camera’s op Athena – werken een kleine veertig partijen ijverig samen. Het is een gekoelde camera annex spectrometer, die een spectrum van een röntgenstraal kan maken tot op 2,5 elektronvolt nauwkeurig. Dat is een factor 50 nauwkeuriger dan waartoe de bijna 20 jaar oude ruimtetelescoop XMM-Newton in staat was, het vorige grote röntgenobservatorium van ESA waaraan Nederland ook heeft bijgedragen. Deze verbetering, samen met de scherpere lens van het Nederlandse cosine en het grote oppervlak van de lens, geldt voor de astronomische gemeenschap als een zeer grote stap.
Kan X-IFU de wetenschappelijke doelstellingen halen? Daarover gaat het strenge toelatingsexamen. Met andere woorden: kan-ie meten wat-ie moet meten? En tegelijkertijd onder de 770 kilo blijven en niet meer dan 3500 watt uit de zonnepanelen opeisen? X-IFU meet de zwakste röntgenstraaltjes met detectoren in een superkoude koeler. Die detectoren zijn afhankelijk van een temperatuur vlak bij het absolute nulpunt. Hoe kan de overtollige warmte weg? Bestaat de technologie die nodig is al? Moet er ook nog technologie ontwikkeld worden en is die op tijd klaar voor de lancering in 2031? Is er een consortium van partijen dat het instrument kan maken en dat ook gaat doen?
De technologie is er klaar voor
Het consortium voor X-IFU werkte al 5 jaar aan de vereiste technologie voor de röntgencamera. Maar de technologische ontwikkeling door onder andere SRON begon al 20 jaar geleden met de eerste ideeën. De papierwinkel van X-IFU beslaat inmiddels duizenden pagina’s.
De gekoelde detectoren van NASA werken correct en worden correct uitgelezen met SRON-uitleestechnologie. Ook is er een gedetailleerd ontwerp voor de koeler die binnen de randvoorwaarden blijft qua massa, volume en vermogen.
De technologie is er nu klaar voor, dus consortiumleden kijken uit naar de resultaten waaraan ze zullen zien of, en zo ja waar er nog verdere verbeteringen mogelijk zijn.
Het consortium staat onder leiding van het Franse IRAP en CNES, het Nederlandse SRON en het Italiaanse INAF/IAPS. Het X-IFU consortium telt een kleine veertig instituten uit tien Europese landen, uit Japan en uit de VS.
