Met 22 duizend kilometer per uur boorde ruimtesonde Dart zich eind 2022 in de planetoïde Dimorphos. Komende week moet de Europese ruimtesonde Hera vertrekken om de ravage van dichtbij te bekijken. Drie vragen over deze missie.
Het was een knal van reusachtige proporties, de inslag van de Amerikaanse ruimtesonde Dart op de verre planetoïde Dimorphos, op 26 september 2022. Het zichtbare resultaat: een flinke pluim losgeslagen materiaal en een aanpassing van de baan van de planetoïde. Plots draaide de ruimtesteen niet meer in 11 uur en 55 minuten om zijn grote broer Didymos heen, maar in 11 uur en 23 minuten.
De missie was daarmee een succes. Met Dart wilde Nasa namelijk testen of ze erin zou slagen een hemellichaam van koers te doen veranderen. Het was een primeur voor de mensheid, uitgevoerd in voorbereiding op een angstwekkend scenario: een waarin een vergelijkbaar projectiel op de aarde afraast en we het vege lijf nog slechts kunnen redden door die ruimtesteen een zetje te geven, zodat hij de aarde hopelijk mist.
Over de auteur
George van Hal is wetenschapsredacteur van de Volkskrant. Hij schrijft over sterrenkunde, natuurkunde en ruimtevaart.
De Europese ruimtesonde Hera, deze week op de lanceeragenda, vliegt straks naar de plek waar het allemaal gebeurde. Met camera’s en meetinstrumenten moet de sonde meer te weten komen over de gevolgen van de inslag van Dart op Dimorphos.
Drie vragen over deze grote Europese ruimtemissie, die de mensheid moet helpen beschermen tegen kosmische inslagen.
1. Waarom zijn wetenschappers geïnteresseerd in de ravage op Dimorphos?
Volgens de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie Nasa liggen planetoïden in de categorie van 50 tot 200 meter – stenen met grofweg het formaat van Dimorphos (diameter: 151 meter) – eens in de paar duizend jaar op ramkoers met de aarde. Slaan zulke stenen in op drukbevolkt gebied, dan kunnen ze zomaar een hele stad vernietigen. Het draaiboek ligt daarom klaar om stenen op ramkoers af te weren met een kosmische kogel zoals Dart.
Wil je de kans op inslag verkleinen, dan moet je héél precies weten welk gevolg een treffer heeft. Hoe meer meetgegevens je tot je beschikking hebt, des te beter je de algoritmen kunt afstellen die berekenen met welke vaart en onder welke hoek je zo’n ruimtesteen het best kunt raken.
Vandaar dat Hera bij de planetoïde simpelweg zo veel mogelijk meetgegevens moet verzamelen: van de exacte samenstelling van de ruimtesteen tot de exacte gevolgen van de inslag.
De lijst met open vragen is daarbij lang. Zo moet Hera onder meer bepalen wat de massa van Dimorphos is, wat zijn inwendige structuur is en of de inslag van Dart inderdaad een krater heeft achtergelaten.
2. Hoe gaat Hera dat doen?
In elk geval niet alleen. Naast de hoofdsonde gaan er op de missie ook twee kleinere satellieten mee: de cubesats (nanosatellieten) Juventas, die met een radar het binnenste van Dimorphos in kaart moet brengen, en Milani, die Dimorphos en grote broer Didymos in meer kleuren moet fotograferen dan het menselijk oog kan zien.
Hoofdattractie is evenwel de Hera-sonde zelf, ‘twee bij twee bij twee meter groot, formaatje megagrote wasmachine dus’, aldus Michel van Pelt die bij het Europees Ruimteagentschap (ESA) aan de Hera-missie meewerkt.
Het naderen van Dimorphos zal voorzichtig verlopen. ‘Het materiaal dat door de inslag van Dart is losgekomen, bevindt zich mogelijk nog in de buurt van de planetoïde’, zegt Van Pelt. ‘Je wilt niet dat Hera al kapot is voordat we de eerste metingen hebben kunnen verrichten.’
Wanneer de sonde in 2026 bij Dimorphos aankomt, laat die daarom eerst op een afstand van zo’n 20 à 30 kilometer de cubesats los. Op grofweg 8 kilometer begint de sonde vervolgens aan de eerste metingen. En vanaf een afstand van 4 kilometer begint Hera ook de krater in detail te onderzoeken.
‘Op dat moment hebben we alle missiedoelstellingen gehaald’, zegt Van Pelt. ‘Met al onze instrumenten kunnen we dan echt een soort medisch dossier samenstellen van de wond die Dart op Dimorphos heeft aangebracht. Alles wat daarna nog volgt, is alleen maar bonus.’
Toch hoopt men Hera daarna ook nog te laten landen op Dimorphos. Als dat lukt, wordt de planetoïde het snelst roterende hemellichaam waarop ooit een sonde is geland.
3. Hoe zit het met de Nederlandse bijdrage?
‘Iedereen weet dat deze missie uiteraard puur is bedacht om onze Nederlandse meetinstrumenten op hun bestemming te brengen’, grapt Nathan Vercruyssen van het Nederlandse ruimtevaartbedrijf Cosine.
Nederland levert een bescheiden, maar belangrijke bijdrage aan Hera. Zo leverde Cosine bijvoorbeeld een aangepaste versie van een van hun zogeheten Hyperscout-detectoren, een instrument dat in zo’n 25 – voor mensen deels onzichtbare – kleuren kan fotograferen.
Het Nederlandse bedrijf Isispace ontwierp het systeem dat de cubesats uitwerpt. Een fikse uitdaging, omdat de terugslag van te hard uitwerpen ook Hera zelf uit haar baan zou kunnen duwen.
Het bedrijf paste daarom de instrumenten die ze normaliter ontwerpen voor het uitwerpen van cubesats vanaf raketten aan naar de eisen van de diepe ruimte. Zo werpt hun apparaat zijn lading uit in twee stappen, waarbij na de eerste stap een per abuis leeggelopen batterij nog kan worden opgeladen, en een softwarefout kan worden hersteld.
Het uitwerpen gebeurt bovendien op heel lage snelheid, met zo’n 3 centimeter per seconde (0,002 kilometer per uur). Jeroen Rotteveel van Isispace: ‘Nergens ter wereld bestaat op dit moment een vergelijkbare technologie.’
Geselecteerd door de redactie
Source: Volkskrant