TESS je založena na osvědčené platformě LEOStar-2/750, která se používá už od roku 2001. Družicová konstrukce (struktura) TESS se skládá ze šestiúhelníkového tělesa, které působí jako primární nosný prvek a zajišťuje montážní struktury pro různé vnitřní a vnější komponenty. Struktura poskytuje veškerou potřebnou podporu pro vědecké přístroje:

Tepelná ochrana: v případě TESS je zcela pasivní, založena jen na izolacích a nátěrech. Dráha družice je zvolena tak, aby nebylo potřeba žádné aktivní regulace teploty. Na palubě jsou ohřívače elektroniky, ale ty budou aktivovány jen v případě nouze. Teplo z elektroniky je odváděno do radiátorů.

Schéma TESS. Credit: NASA
Schéma TESS. Credit: NASA

Komunikace: na palubě je anténa s průměrem 70 cm pracující v pásmu Ka. Data budou přenášená na Zemi vždy při nejbližším přiblížení k Zemi v průběhu asi 4 hodin a to při rychlosti 125 Mbit/s. Kromě toho má TESS ještě menší pár S-band antén pro samotnou komunikaci s družicí a příjem telemetrie a to i v době, kdy bude sonda dál od Země.

Zdroj energie: dvojice solárních panelů o rozměrech 0,89 x 1,1 m dodá 415 W energie, což plně pokryje požadavky družice (cca 290 W).

Stabilizace v kosmickém prostoru: zajišťují ji 4 gyroskopy.

Orientace v prostoru: ve vesmíru není nahoře ani dole. Družice se tradičně orientují podle hvězd, k čemuž slouží sledovače hvězd. TESS bude hvězdy přímo pozorovat, takže se pro orientaci primárně využijí samotné vědecké kamery a asi 200 zvolených „navigačních“ hvězd, které jsou sledovány každé 2 sekundy. Informace putuje z jednotky DHU (o které bude ještě řeč později) do MAU (Master Avionics Unit) a odtud už rovnou na gyroskopy.

Master Avionics Unit (MAU) od firmy SEAKR Engineering přenáší signály, příkazy a elektrickou energii do ostatních částí družice. MAU je na fotografii ta černá krabice. Credit: NASA

Master Avionics Unit (MAU) od firmy SEAKR Engineering přenáší signály, příkazy a elektrickou energii do ostatních částí družice. MAU je na fotografii ta černá krabice. Credit: NASA

Pro období, kdy nebudou probíhat vědecká pozorování, má TESS na palubě i klasické sledovače hvězd. Do orientace v prostoru můžeme zařadit i senzory solárního vektoru, které jsou umístěny na sluneční cloně (té velké okolo všech kamer). Úkolem senzorů je správná orientace solárních panelů v okamžiku, kdy se TESS přepne do bezpečnostního módu (v případě poruchy apod.).

Motory: na palubě je celkem pět motorů, které využívají jednu palivovou nádrž s 45 kg paliva (hydrazinu). Čtyři menší motory mají tah 5 Newtonů, jeden hlavní motor má tah 22 Newtonů. Množství paliva by v případě TESS rozhodně nemělo být ohraničujícím prvkem pro délku mise.

Hlavní zbraň: čtyři kamery

Vědeckým zařízením je čtveřice identických kamer. Každá kamera se skládá ze sestavy objektivu se sedmi optickými prvky a sestavy detektoru se čtyřmi CCD a příslušnou elektronikou.

Sada objektivů obsahuje sedm čoček namontovaných do dvou oddělených hliníkových sudů, které jsou připevněny dohromady. Průměr vstupní pupily je 10,5 cm.

Každé pole CCD obsahuje čtyři CCD čipy CCID-80, které vyvinili v laboratoři MIT Lincoln. Čipy jsou od sebe vzdálené 2 mm a vytváří účinný detektor s rozlišením 4096 x 4096 pixelů, který pracuje při teplotě -75 ° C.

Elektronika přenáší digitalizované snímky do Jednotky pro zpracování dat (Data Handling Unit, DHU).

DHU poskytuje hardware, software a firmware pro řízení kamery, zpracování dat na palubě, ukládání dat, elektroniku družice a pozemní komunikaci.

DHU provádí zpracování získaných dat v reálném čase a přeměňuje surové obrazy CCD na datové produkty, které jsou následně odeslány na Zemi.

Každá kamera zabere zorné pole o rozměrech 24 x 24 stupňů. To je sice pěkné číslo, ale pro většinu lidí asi nepředstavitelné. Můžeme si ho názorně ukázat. Natáhněte ruku, a co nejvíce rozevřete prsty. Úsek od palce po malíček představuje asi 20 stupňů. Pokud použijete obě ruce, můžete si na obloze „vykreslit“ čtverec o rozměrech zhruba 20 x 20 stupňů, což téměř odpovídá zornému poli jedné kamery.

Všechny 4 kamery budou pozorovat oblast o celkových rozměrech 24 x 96 stupňů. Této oblasti se říká sektor. Pro představu: do jednoho sektoru by se vlezl Měsíc v úplňku téměř 10 000krát!

Všechny čtyři kamery jsou přišroubovány ke speciální desce. Jedná se o pevnou strukturu s nízkou teplotní roztažností, takže kamery zůstanou po celou dobu dobře fixovány.

Zdroje: