Jannsen, N. and De Ridder, J and Seynaeve, D. and Regibo, S. and Huygen, R. and Royer, P. and Paproth, Carsten and Grießbach, Denis and Samadi, R. and Reese, D. and Pertenais, Martin and Grolleau, E. and Heller, René and Niemi, Sami-Matias and Cabrera Perez, Juan and Börner, Anko and Aigrain, S. and McCormac, J. and Verhoeve, P. and Astier, P. and Kutrowski, N and Vandenbussche, B. and Tkachenko, A. and Aerts, C. (2023) PlatoSim: an end-to-end PLATO camera simulator for modelling high-precision space-based photometry. Astronomy & Astrophysics, 681, A18. EDP Sciences. doi: 10.1051/0004-6361/202346701. ISSN 0004-6361.
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Official URL: https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2024/01/aa46701-23/aa46701-23.html
Abstract
Context. PLAnetary Transits and Oscillations of stars (PLATO) is the ESA M3 space mission dedicated to detect and characterise transiting exoplanets including information from the asteroseismic properties of their stellar hosts. The uninterrupted and high-precision photometry provided by space-borne instruments such as PLATO require long preparatory phases. An exhaustive list of tests are paramount to design a mission that meets the performance requirements and as such simulations are an indispensable tool in the mission preparation. Aims. To accommodate PLATOs need of versatile simulations prior to mission launch that at the same time describe innovative yet complex multi-telescope design accurately, in this work we present the end-to-end PLATO simulator specifically developed for that purpose, namely PlatoSim. We show, step-by-step, the algorithms embedded into the software architecture of PlatoSim that allow the user to simulate photometric time series of charge-coupled device (CCD) images and light curves in accordance to the expected observations of PLATO. Methods. In the context of the PLATO payload, a general formalism of modelling, end-to-end, incoming photons from the sky to the final measurement in digital units is discussed. According to the light path through the instrument, we present an overview of the stellar field and sky background, the short- and long-term barycentric pixel displacement of the stellar sources, the cameras and their optics, the modelling of the CCDs and their electronics, and all main random and systematic noise sources. Results. We show the strong predictive power of PlatoSim through its diverse applicability and contribution to numerous working groups within the PLATO mission consortium. This involves the ongoing mechanical integration and alignment, performance studies of the payload, the pipeline development, and assessments of the scientific goals. Conclusions. PlatoSim is a state-of-the-art simulator that is able to produce the expected photometric observations of PLATO to a high level of accuracy. We demonstrate that PlatoSim is a key software tool for the PLATO mission in the preparatory phases until mission launch and prospectively beyond.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/201988/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | PlatoSim: an end-to-end PLATO camera simulator for modelling high-precision space-based photometry | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 27 October 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Astronomy & Astrophysics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 681 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1051/0004-6361/202346701 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | A18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | EDP Sciences | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 0004-6361 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | methods: numerical / space vehicles: instruments / instrumentation: photometers / planets and satellites: detection | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Space Exploration | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R EW - Space Exploration | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Project PLATO - PMC and Science | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Berlin-Adlershof | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Planetary Research > Extrasolar Planets and Atmospheres Institute of Optical Sensor Systems > Real-Time Data Processing Institute of Optical Sensor Systems > Space Instruments | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Cabrera Perez, Juan | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 15 Jan 2024 09:58 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 29 Jan 2024 12:58 |
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