Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
In het ambitieuze Interstellar Probe-project werkt de NASA aan een ruimtesonde die het zonnestelsel ‘van buitenaf’ kan fotograferen. Een project van decennia – als het ooit van de grond komt.
Tussen de bomen is het lastig om het bos te zien; precies de reden waarom NASA een ruimtesonde het zonnestelsel uit wil schieten. De Interstellar Probe is bedoeld om ons kosmische thuis en het tuinhek eromheen te begrijpen, en om grondig rond te kijken in de zogeheten interstellaire ruimte. Vijf vragen over dit nieuwe ruimtevaartproject dat onlangs tijdens de jaarbijeenkomst van de Europese gemeenschap voor aardonderzoek is gepresenteerd.
Lees ook:
1) Waar gaan we heen?
Toegegeven, Interstellar Probe is een ietwat misleidende naam. Naar andere sterren reist het ruimtevaartuig namelijk niet, tenminste niet tijdens ons leven of dat van onze achterkleinkinderen. Interstellar Probe moet vooral relatief snel het zonnestelsel uit zien te komen. Dat betekent: voorbij de heliosfeer en de heliopause, het overgangsgebied naar de echte interstellaire ruimte.
De heliosfeer is het best te omschrijven als een soort gigantische ruimtebubbel die ons zonnestelsel en Pluto huist en ons beschermt tegen veel invloeden van de Melkweg. Die bubbel ontstaat door de invloed van de zonnewind. In 2018 zeilde NASA’s ruimtesonde Voyager 2 op zo’n 120 keer de afstand aarde-zon door de buitenrand van de heliopause en de interstellaire ruimte in.
2) Is daar wat te doen?
Druk is het niet bepaald buiten de heliopause: er zijn geen planeten en zelfs de ijzige dwergplaneten in de Kuipergordel draaien op maximaal 50 AU van de zon (AU: astronomische eenheid, de afstand aarde-zon). Misschien zwerft hier Planet Nine rond (een mogelijke verklaring voor scheve banen van sommige Kuipergordel-planeetjes), maar die bestaat ondanks driftig zoeken alleen nog op papier.
Die rust is onweerstaanbaar voor de onderzoekers achter het Interstellar Probe-project. Net zoals je alleen ver van het strooilicht van bewoond gebied de pracht van de Melkweg kunt zien, komt de ruimte volgens dit team pas echt tot zijn recht buiten de drukte en stofwolken van het zonnestelsel.
3) Wat gaat Interstellar Probe onderzoeken?
Tijdens een ietwat gekunstelde webinar vertellen onderzoekers Elena Provornikova en Pontus Brandt van het Advanced Physics Lab bij Johns Hopkins University over de onderzoeksplannen van Interstellar Probe.
Ruimtesondes Voyager 1 & 2 zijn al even voorbij de heliosfeer, maar die waren vooral ontworpen als planeetonderzoekers. Interstellar Probe wordt juist volgestopt met gespecialiseerde meetapparatuur voor de magneetvelden, deeltjes en straling voorbij de rand van het zonnestelsel. Want daar zijn nog flink wat vragen over.
Ten eerste weet niemand precies waar het zonnestelsel ophoudt, of hoe de heliosfeer eruitziet. Is het gebied een ronde bubbel, of juist een croissant, door de beweging van de zon door het omringende interstellaire gas? En hoe ziet het magnetische overgangsgebied eruit? Van buiten het zonnestelsel krijgt Interstellar Probe ook zicht op deeltjes en straling die te weinig energie hebben om door te breken tot de heliosfeer. Daar zweeft bijvoorbeeld oeroud stof en gas – bouwmateriaal van de Melkweg dat zou kunnen vertellen hoe ons sterrenstelsel ontstond. Is die interstellaire materie glad verdeeld, of zitten er klontjes in? Interstellar Probe moet het uitwijzen.
4) Hoe komen we een beetje snel ter plaatse?
Even geduld nog. Interstellar Probe krijgt namelijk geen kernaandrijving, warp drive (werkt niet) of EM drive (dito), maar werkt met al bestaande techniek. Dat betekent een raketlancering met een superkrachtige SLS-raket, in zeven maanden naar Jupiter voor een flinke zwaartekrachtszwieper, om daarna met 35 kilometer per seconde (twee keer de snelheid van de Voyager-sondes) het zonnestelsel uit te sprinten.
Interstellar Probe vertrekt richting de dwergplaneet Quaoar en zijn maantje Weywot. Als je toch de ruimte in gaat, kun je net zo goed een scheervlucht maken langs een ijsmassa die we alleen nog kennen als vlekje op Hubble-foto’s.
Als vergelijking: van de aarde naar Mars kost in een rustige, energiezuinige baan al zeven tot negen maanden, en race-ruimtesonde New Horizons deed er bijna tien jaar over om bij Pluto te komen. Interstellar Probe moet in twintig tot dertig jaar wel tien keer zoveel afstand afleggen, tot zelfs duizend AU als hij de geplande 50 jaar blijft werken. De sonde komt in elk geval ver voorbij de invloedssfeer van de zon, maar nog ruim binnen de 2000 AU van de kometen in de Oortwolk.
5) Klinkt fantastisch, wanneer gaan we op pad?
Nog een keer: geduld, want Interstellar Probe is op dit moment nog maar een vroege studie. Dit najaar presenteren de onderzoekers een overzicht van alle wetenschappelijke doelen die hun ruimtesonde zou kunnen dienen. Dan begint het spel om de centen: Interstellar Probe moet dan namelijk concurreren met allerlei andere NASA-missies om het geld voor haalbaarheidsstudies. Als alles volgens plan gaat, zou Interstellar Probe in 2030 kunnen vertrekken. Met vijftig missiejaren is het dan 2080 voor hij op zijn maximale 1000 AU van de aarde komt. Met andere woorden, een onderzoeksproject voor volhouders.
Bronnen: EurekAlert, EGU, NASA
Beeld: Johns Hopkins APL