Ergens in het eindeloze heelal kan een tweede aarde bestaan. Met de gloednieuwe planetenjager Plato, in Noordwijk gebouwd, wil de Europese ruimtevaartorganisatie Esa de komende jaren zulke leefbare planeten opsporen.
De grote deur wordt opengetrokken en een koele lucht stroomt je tegemoet. Uitgedost met lange jassen, haarnetjes en wegwerpoverschoenen stappen een handvol journalisten en Esa-medewerkers de stofvrije werkplaats in. Ieders blik valt onmiddellijk op een enorme satelliet die ver boven alles uittorent. Door alle goud- en zilverkleurige panelen glinstert de ruimtetelescoop in de witte zaal. Dit is niet zomaar een satelliet die rondjes om de aarde gaat draaien. Deze gloednieuwe planetenjager, genaamd Plato, heeft een ambitieuzere missie. Hij moet op zoek naar een nieuwe aarde.
Hier bij het Estec, het European Space Research and Technology Centre, in Noordwijk is het vrij moeilijk om voor te stellen hoe deze planetenjager zich in 2027 op 1,5 miljoen kilometer van de aarde – zo’n viermaal verder dan de maan – zal bevinden. In de cleanroom, waar geen stofdeeltje mee naar binnen mag, staan tafels en werkbanken die je gek genoeg ook bij handvaardigheid op school zou kunnen zien. Terwijl de journalisten Plato bewonderen, zit in de hoek een Esa-medewerker stukjes tape te plakken.
Plato, kort voor ‘PLAnetary Transits and Oscillations of stars’, is ontworpen om nieuwe exoplaneten te vinden. Dat zijn verre planeten die om een andere ster dan de zon draaien. Als zo’n exoplaneet vergelijkbare eigenschappen heeft als de aarde, is vloeibaar water op het oppervlak mogelijk en kan die potentieel leefbaar zijn. ‘Tot nu toe weten we van het bestaan van zo’n zevenduizend exoplaneten’, zegt Heike Rauer, hoofdonderzoeker van de Plato-missie. ‘Maar geen daarvan is hetzelfde als onze aarde. Hoeveel aardachtige planeten er überhaupt bestaan, weten we niet. Dus het is duidelijk wat Plato moet bereiken.’
Die exoplaneten liggen te ver om naar af te reizen. Daarom is Plato ontworpen om ze op afstand te ontdekken. Dat gaat gebeuren met een set van 26 camera’s, die speciaal voor de planetenjager zijn gebouwd. Ze worden Plato’s ogen in de ruimte en sturen elke 25 seconden een plaatje van hun blikveld naar de aarde. De camera’s zijn onderverdeeld in vier groepen: elke groep staat zo’n 9 graden anders afgesteld, waardoor ze samen een breed en overlappend beeld observeren met extreme resolutie. ‘De lichtsensoren hebben de hoogste gevoeligheid ooit voor een ruimtecamera’, zegt Thomas Walloscheck, projectleider van de missie. ‘In totaal is de resolutie 2 miljard pixels per foto.’ Dat is ongeveer 180 keer groter dan een foto op je smartphone.
Met die nauwkeurige camera’s verricht Plato metingen om exoplaneten te onderzoeken. Dat begint bij het spotten van nieuwe planeten in andere zonnestelsels, door middel van de zogeheten transit-methode. Hiervoor is elke pixel van Plato’s camerabeeld toegewezen aan een stukje ster. De helderheid van ongeveer 200 duizend sterren wordt zo continu extreem nauwkeurig bijgehouden.
Mocht een exoplaneet om een van deze sterren heen draaien, dan komt er een moment dat die planeet voor de ster langs gaat. Het gevolg: een tijdelijke en minuscule afname in helderheid. ‘Een vermindering van bijvoorbeeld 0,008 procent licht vertelt ons al dat er een exoplaneet is’, zegt Walloschek. De precieze lichtafname verschilt per exoplaneet, en daarmee kunnen wetenschappers ook de grootte en de baan van die exoplaneet herleiden. Daarnaast worden metingen vanaf de aarde ingezet om de massa en dichtheid te bepalen.
Ook meet Plato de trillingen van de sterren waar de exoplaneten omheen draaien. Wanneer een ster ouder of zwaarder is, trilt deze anders dan een jonge of lichtere ster. Die trillingen zijn zichtbaar als een pulserend licht. De camera’s van de planetenjager registreren dat. Met behulp van rekenmodellen kunnen ruimtewetenschappers hieruit de massa, straal, leeftijd en interne structuur van de ster herleiden. Dat geeft ook meer inzicht in de eigenschappen van de exoplaneet, omdat die nauw verbonden is met de ster waar hij omheen draait.
Stabiliteit is essentieel voor Plato, want anders zijn de nauwkeurige metingen – die zo’n twee jaar lang duren – op pixelniveau onmogelijk. De satelliet is dus zo gebouwd dat trillingen en verstoringen minimaal zijn. ‘Stel je voor dat je drie maanden lang, zonder verstoring, op een kilometer afstand met een laser op een zandkorrel schijnt’, zegt Catherine Vogel, projectmanager van de Plato-missie. ‘Dat is de unieke stabiliteit die Plato kan bereiken.’
Plato is tot stand gekomen dankzij een decennium aan werk van ruimtewetenschappers uit heel Europa, waaronder ook Nederland. Bij Space Research Organisation Netherlands (SRON) in Groningen zijn elf van de 26 camera’s afzonderlijk getest in een ruimtesimulator. Daarin bootsten onderzoekers een vacuüm na en creëerden ze temperatuurschommelingen die ook voorkomen in de ruimte. Vervolgens schenen ze een lichtbron met bekende eigenschappen op de camera’s, om te kijken of de metingen correct waren.
Als alles volgens plan verloopt, wordt Plato begin volgend jaar gelanceerd met Ariane 6, de nieuwste Europese draagraket. ‘Dat zal ergens tussen januari en maart zijn’, zegt Walloschek. De Plato-missie is ontworpen om vier jaar te duren, maar kan eventueel ter plekke verlengd worden tot 8,5 jaar. Walloschek: ‘De aarde draait in een jaar om de zon. Wij willen dus in ieder geval gedurende twee jaar meten. Hopelijk zien we dan een aardachtige exoplaneet tweemaal langskomen. De aarde 2.0.’
Volkskrant wetenschap gaat naar het theater
Hoe werken hallucinaties en psychoses? Zie jij nog het verschil tussen een film met echte mensen en een met A.I.-beelden? Kunnen we ooit zeker weten dat we echt bestaan, en niet in een simulatie leven zoals in de Hollywoodklassieker The Matrix? Het team van Ondertussen in de Kosmos - de populaire wetenschapspodcast van de Volkskrant die eerder optrad in een uitverkocht Delamar - gaat al die vragen beantwoorden in één nieuwe wervelende show. Verwacht een avond vol fascinerende mini-colleges, een verrassend publieksexperiment en ja, misschien zelfs wel een vleugje onversneden magie.
Shows in Utrecht, Rotterdam, Wageningen en Haarlem. Info en kaarten op volkskrant.nl/live
Geselecteerd door de redactie
Source: Volkskrant