Ontmoeting met een komeet

Zaterdag 18 januari 2014
www.limburger.nl
horizon
E13
achtergrond
Of het allemaal lukt, staat nog in de sterren geschreven, maar 2014 moet het jaar worden
waarin de mens voor het eerst in de geschiedenis een kijkje neemt óp een komeet. Weliswaar
niet in hoogsteigen persoon, maar door de ogen van een ruimterobot. Doel van deze langste,
duurste en moeilijkste ruimtemissie ooit: achterhalen hoe onze planeet tot leven is gekomen.
ONTMOETING MET
EEN
door René Vlems
O
p een afstand van 807
miljoen kilometer van de
aarde jaagt Rosetta door
ons zonnestelsel. Het
ruimteschip, zo groot als
een kloeke container, werd in 2004 na
grote technische problemen het heelal
in geschoten door de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. Aan boord van
de in zwart aluminium uitgevoerde Rosetta is geen mens te bekennen. Wel
een robot: het landingsvaartuig Philae.
De twee ruimtesondes hebben inmiddels een enerverende reis van tien jaar
achter de rug, maar het hoogtepunt
van hun kosmische reis moet nog komen: een zachte landing van Philae op
de komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko, een enorme sneeuwbal die met
snelheden tot ruim 100.000 kilometer
per uur het universum doorkruist. Deze hemelbestormer, door astronomen
liefkozend Chury genoemd, is opgebouwd uit ijs en ruimtegruis, en heeft
een kern van ongeveer vier kilometer
doorsnede.
Tussen 2004 en 2011 scheerde het
moederschip Rosetta rakelings langs de
aarde (drie keer) en Mars (één keer)
om zich door hun zwaartekracht te laten katapulteren. Dat is nodig omdat
geen enkele bestaande raket krachtig
genoeg is om de ruimtesonde zo’n eind
weg te brengen. Als een kosmische biljartbal caramboleerde Rosetta vervolgens door het heelal, verkende de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter, en
trok ook nog eens vijf banen rond de
zon om met behulp van haar twee zonnepanelen van Nederlandse makelij
nóg meer energie op te doen. Rosetta
ontmoette tussen de bedrijven door de
asteroïden (ruimtebergen) Steins in
2008 en Lutetia in 2010. Daarna zette
ze koers naar haar eindbestemming: de
komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko,
op een afstand van ruim 930 miljoen
kilometer van de aarde. Om energie te
sparen, zijn Rosetta en haar reisgenoot
in een diepe winterslaap gebracht:
sinds juli 2011 hebben ze geen kik meer
gegeven. Maar nu de komeet Chury in
zicht komt, moeten de twee wakker geschud worden. Volgens het ESA-commandocentrum in het Duitse Darmstadt is de wake up call het spannendste
komeet
moment van de missie. Rosetta’s wekker begint maandag te rinkelen, klokslag 11 uur ’s ochtends. Enkele uren later – als alle apparatuur is opgewarmd –
moet ze het contact met de aarde herstellen. Belt Rosetta onverhoopt niet
naar huis, dan is de missie een groot
fiasco, een van de duurste uit de geschiedenis van de ruimtevaart: ruim
één miljard euro van de Europese belastingbetalers is dan naar de maan. Maar
ESA’s mission manager Fred Jansen
heeft er alle vertrouwen in dat hij na 31
maanden het zo begeerde telefoontje
krijgt van Rosetta. „We kunnen niet
precies zeggen hoe laat Rosetta maandag weer contact zoekt met de aarde,
maar dat zal zeker niet vóór het einde
van de middag zijn.” Dat wordt dus
urenlang de billen dichtknijpen voor
de vluchtleiders in Darmstadt. „We kijken uiteraard reikhalzend uit naar deze
mijlpaal in de missie, maar we zijn
vooral benieuwd naar de gezondheidstoestand van Rosetta. Per slot van rekening heeft ze al tien jaar in de ruimte
doorgebracht”, schetst Jansen de spanning in het zenuwcentrum van de ESA.
Het rendez-vous van Rosetta en de
komeet Chury is gepland in mei. Het
ruimteschip zal eerst een maand of zes
gelijk opvliegen met de sneeuwbal en
die van kop tot teen bestuderen. Eerste
taak is het vinden van een geschikte
landingsplek voor de robot Philae. In
november is het dan eindelijk zover:
op 1.000 meter afstand van de komeet
wordt de lander op pad gestuurd. Direct na de touchdown schiet Philae twee
harpoenen als een soort ankers in Chury, omdat er op de vliegende ijsberg
nauwelijks zwaartekracht is. Zodra de
robot zich stevig heeft gesetteld, gaat
hij aan de slag. Het onderzoeksvaartuig
moet vooral de samenstelling, het magnetische veld en de interne structuur
van zijn gastheer proberen te ontrafelen, onder meer door gaten van 30 centimeter diep in de komeet te boren. Ondertussen blijft Rosetta als een verliefde stalker rondjes draaien om Chury
en haar eigen research doen. Anderhalf
jaar lang zal het moederschip geen millimeter van Chury’s zijde wijken – een
nog nooit vertoond staaltje hogeschool
vliegkunst. Samen suizen ze vanuit de
buitenste regionen van ons zonnestelsel naarbinnen, richting de zon. Naar-
mate het warmer en warmer wordt, zal
de ijsklomp een spectaculaire gedaanteverandering ondergaan, die door Rosetta tot in detail wordt vastgelegd: het
door bevroren gassen aaneen geklitte
ruimtegruis komt vrij en wordt door
de stralingsdruk van de zon van de komeetkern weggeblazen. Op die manier
ontstaat een prachtige komeetstaart.
Vandaar de naam die men vroeger aan
kometen gaf: staartsterren. Elke keer als
Chury in de buurt van de zon komt –
in zijn geval is dat eens in de 6,6 jaar wordt ie dus kleiner en kleiner, net als
alle andere kometen. Gemiddeld is na
honderd omlopen de koek letterlijk op.
Waarom zoveel moeite doen om te
landen op een vuile sneeuwbal in de
ruimte? De ESA hoopt met de Rosetta-missie meer inzicht te krijgen in de
wijze waarop ons zonnestelsel zich
heeft gevormd. De meeste astronomen
beschouwen kometen als een tijdmachine: het zijn brokken oermaterie, uit
de begintijd van ons zonnestelsel. Anders gezegd: kometen zijn opgebouwd
uit dezelfde oersoep waaruit ongeveer
4,5 miljard jaar geleden de planeten
zijn ontstaan. Kometen vertoeven tijdens hun kosmische omzwervingen de
meeste tijd in de buitenwijken van ons
zonnestelsel, waar het bitterkoud is. Zodoende zijn de sneeuwballen nog ongerept. In tegenstelling tot bijvoorbeeld
de aarde, die in de loop van de tijd talloze geologische veranderingen heeft ondergaan. Een bezoek aan een Chury-achtig hemellichaam is dus eigenlijk
zoiets als op kraamvisite gaan bij Moe-
der Aarde. Volgens sommige astronomen hebben kometen zelfs aan de
wieg gestaan van het leven op onze planeet: in een grijs verleden zouden zij
de organische bouwstenen van het leven vanuit een of andere uithoek van
het heelal hebben meegevoerd en bij
een inslag op aarde hebben ‘gedumpt’.
Vaststaat dat de ontelbare inslagen van
dergelijke gigantische sneeuwballen tijdens de peuterjaren van onze planeet
hebben meegeholpen aan de vorming
van oceanen.
Kortom, in de oerklompen ligt
enorm veel informatie opgeslagen over
de ontstaansgeschiedenis van ons zonnestelsel én misschien wel over het leven op aarde. Daarom zijn de geleerden bijzonder geïnteresseerd in de chemische samenstelling van deze hemelbestormers. Probleem is dat vanaf de
aarde zelfs met de krachtigste telescopen maar een klein deel van kometen
te zien is. Wil je er meer over te weten
komen, dan zul er toch zelf een kijkje
moeten nemen. Of beter: láten nemen
door een hightechruimterobot als Philae. Alle onderzoeksgegevens en foto’s
die de robot heeft vergaard, worden via
het moederschip Rosetta naar de aarde
gestuurd en zullen de geleerden opzadelen met vele jaren werk.
In december 2015 zit de even complexe als fascinerende ontdekkingsreis
van Rosetta en Philae erop. De twee
hebben om technische en financiële redenen geen retourticket gekregen en
zullen dus vroeg of laat in het luchtledige hun laatste adem uitblazen.
Steen van Rosetta
ESA’s kometenmissie werd genoemd naar de wereldberoemde
Steen van Rosetta. Dit in 1799 opgegraven artefact maakte de ontcijfering
mogelijk van de Eyptische hiërogliefen, waardoor een belangrijk deel
van de raadsels van het oude Egypthe werd opgelost. Het Europese ruimtevaartagentschap wil met deze missie naar 67P/Churyumov-Gerasimenko – de komeet is genoemd naar zijn ontdekkers – eveneens geheimen
ontrafelen, namelijk die van het ontstaan van de planeten en van de oorsprong van het leven op aarde. Het moederschip Rosetta weegt 3.000 kilo. De kleine robot Philae, met een gewicht van ongeveer 100 kilo
schoon aan de haak, heeft zijn naam te danken aan het eiland in de Nijl
waar archeologen een obelisk vonden die op zijn beurt een sleutelrol
speelde bij de ontcijfering van de Steen van Rosetta.
Vanuit het moederschip Rosetta
probeert de robot Philae een
zachte landing uit te voeren op
de komeet Chury.
foto ESA
GO-E12R

Download Report