Verification and Validation of embedded scientific software for the PLATO mission

• Grant number: 19/21605-4
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: January 01, 2020
• End date: December 31, 2021
• Field of knowledge: Physical Sciences and Mathematics - Astronomy - Astronomical Instrumentation
• Principal Investigator: Eduardo Janot Pacheco
• Grantee: Lucas Franco da Silva
• Host Institution: Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brazil
• Associated research grant: 16/13750-6 - Brazil in space: Astrophysics and Engineering, AP.ESP

Abstract

PLATO (PLanetary Transits and Oscillations of stars) é uma missão científica espacial europeia com participação brasileira, dedicada à busca de planetas terrestres extrassolares na zona habitável de estrelas do tipo solar. Ela é conduzida pela Agência Espacial Europeia (ESA) e o lançamento está previsto para 2026. O principal produto de voo do PLATO são curvas de luz (PLATO Red Book, 2017), ou seja, a evolução temporal do fluxo luminoso estelar observado pelo satélite. O método fotométrico para cálculo em voo das curvas de luz é o de fotometria por abertura fixa. Este método se baseia na determinação de máscaras fotométricas digitais em solo para cada estrela observada e sua posterior programação no software científico de voo (Marchiori et al., 2019). Ele busca maximizar a relação sinal sobre ruído das curvas de luz, ao mesmo tempo em que também minimiza a detecção de falsos positivos, ou seja, trânsitos que não são de origem planetária. Para tanto, leva em conta ruídos instrumentais ligados ao detector CCD, o comportamento intrapixel face à função de espalhamento de ponto (PSF), ruídos ambientais como a luz zodiacal e ruído de apontamento do satélite, o jitter. Este último provoca um ruído, o ruído fotométrico de jitter, que não pode ser eliminado completamente pelas máscaras. Este ruído se traduz em perdas momentâneas de fluxo de luz por consequência do desalinhamento das máscaras em relação às estrelas observadas. Além do jitter, outros fenômenos provocam ruído fotométrico ligado à posição das máscaras, como derivas provocadas pela aberração cinemática e efeitos termo-elásticos do satélite (Samadi et al., 2019). Um método de compensação baseado nos algoritmos criados para o satélite CoRoT (Drummond et al., 2006 e Fialho et al., 2007) foi desenvolvido por nossa equipe para o PLATO. Este método amplia a abrangência dos aspectos instrumentais levados em conta na solução, chegando até ao Sistema de Controle de Atitude do satélite. É neste contexto que se encontra este projeto de bolsa TT-4. O bolsista será responsável pela verificação e validação de módulos do software de tratamento científico ligados ao jitter da missão PLATO, propiciando envolvimento efetivo no ciclo de desenvolvimento de software da missão em cooperação com equipes europeias responsáveis. (AU)