Eerste groep kandidaten

NASA schreef in 2022 een call uit voor de zogenoemde Probe-missie, waar röntgen- en ver-infraroodmissies zich voor konden inschrijven. Vijf röntgenmissies, waaronder AXiS, Strobe-X en LEM, 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.

Lees meer
PRIMA prototype MKID detector chip enabling polarimetric imaging observations of Magellanic Clouds and other nearby galaxies. PRIMA will quantify the influence of magnetic fields in star formation and galaxy evolution. The detector array picture reveals little antennas that are rotated with respect to each other. This clocking concept allows detection of the linear degree of polarisation, as intended for the 80-261 µm polarimetric imager of PRIMA. Credit: Dimitry Lamers (SRON)

KID-detectoren

SRON deed mee aan alle drie de ver-infraroodvoorstellen met zijn KID-detectoren, ontwikkeld samen met TU Delft. Dat is te danken aan hun ongeëvenaarde gevoeligheid. Professor Jochem Baselmans (SRON/TU Delft) 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. Nog gevoeliger heeft geen zin omdat de achtergrondstraling dan als ruis in de weg zit.

Lees meer

Terahertz gap

De gevoeligheid van KIDs 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 relatief dure spiegel te benutten. Dit heeft geleid tot een zogenoemde 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.’

Lees meer
Linear Variable Filter (LVF) chip enabling extragalactic hyper-spectral imaging with PRIMA. The graded filter chip contains of order 1 million different resonant structures, photo-lithographically patterned into a gold film suspended by a 1 micron thin membrane. The etched structures are 5 times smaller than the diameter of a human hair. The grading of the structures across the surface provides a postion dependent color filter, which converts a far-infrared MKID image sensor into a high efficiency R10 hyper-spectral camera operating between 24-84 µm. Image credit (LVF chip): Kenichiro Nagayoshi (SRON) Image credit (background): Webb medium-deep field of galaxies. NASA, ESA, CSA, A. Pagan (STScI) & R. Jansen (ASU); CC BY 4.0.

lineair variabel kleurenfilter

‘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 simulator 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 voltooiing van de phase-A studie zal NASA naar verwachting in 2026 een van deze twee kandidaten selecteren als de daadwerkelijke Probe-missie. Lancering staat dan gepland voor 2032.

Lees meer