ENGINEERINGNET.NL - Athena is de tweede grote missie in ESA's Cosmic Vision-programma, na JUICE, de missie die Jupiter en zijn manen gaat bestuderen.
JUICE heeft een geplande lanceerdatum in 2022. Athena wordt in 2028 gelanceerd. Met een gewicht van ongeveer 5 ton, een lengte van circa 14 meter en een röntgenlens met een diameter van 3 meter wordt Athena de grootste röntgentelescoop tot nu toe.
De röntgentelescoop moet spectaculaire natuurkundige verschijnselen gaan observeren nabij zwarte gaten en neutronensterren. Verder gaat Athena voor het eerst de samenstelling van de ongrijpbare hete materie (meer dan 10 miljoen graden) in clusters van melkwegstelsels nauwkeurig bepalen.
Daarbij gaat het om twee grote wetenschappelijke vragen te beantwoorden: Hoe en waarom klontert gewone materie samen tot de melkwegstelsels en clusters van sterrenstelsels die nu te zien zijn? En hoe groeien zwarte gaten en hoe beïnvloeden deze hun omgeving?
Athena gaat naar verwachting minimaal 5 jaar maar mogelijk wel 10 jaar waarnemingen doen. De telescoop krijgt de beschikking over twee instrumenten: een camera annex spectrometer ( X-ray Integral Field Unit, X-IFU) en een groothoek-ruimtecamera (Wide Field Imager, WFI).
Nederlandse astronomen krijgen dankzij de technologische bijdragen uit Nederland gegarandeerde waarneemtijd om deze kosmische puzzels te helpen oplossen.
Ruimteonderzoeksinstituut SRON levert de ultragevoelige detector voor de camera/spectrometer. De enorme lens van de telescoop leidt het opgevangen röntgenlicht naar het detectoroppervlak dat uit 4.000 onafhankelijke sensoren bestaat. Deze sensoren hangen allemaal vrij aan draden van silicium nitride om elke vorm van opwarming zoveel mogelijk uit te sluiten.
Daardoor kan de camera, die diep wordt gekoeld, scherpe foto's van het heelal maken, met voor elke sensor een spectrum met een groot kleuronderscheidend vermogen. Het uitlezen van de detector gebeurt met technologie die SRON hiervoor speciaal heeft ontwikkeld. Met de ontwikkeling van de detector en de uitleestechnologie is een bedrag van ongeveer 20 miljoen euro gemoeid.
Röntgenstraling is notoir moeilijk op te vangen. Daarvoor zijn veel en geavanceerde spiegels nodig. Athena krijgt bijvoorbeeld 400 vierkante meter aan spiegeloppervlak. Maar hoe beter de spiegel, hoe zwaarder deze wordt. En dat laatste is altijd een probleem in de ruimtevaart.
Het Nederlandse bedrijf Cosine Measurement Systems heeft voor ESA, met ondersteuning van Netherlands Space Office, een optisch systeem ontwikkeld waarbij opeengestapelde dunne platen silicium fungeren als een lens die het opgevangen röntgenlicht naar de twee instrumenten leidt.
Deze silicium platen worden door Micronit in Eschede geproduceerd. Met de levering van de optische systemen is een bedrag van 100 miljoen euro gemoeid.
