Crew13 aankomst op Kennedy Space Center

Rory

Vier bemanningsleden staan op het punt om naar het Internationaal Ruimtestation (ISS) af te reizen als onderdeel van NASA’s SpaceX Crew-13-missie om onderzoek, demonstraties van nieuwe technologieën en onderhoud uit te voeren aan boord van het laboratorium in een een baan om de aarde. Rob van Mackelenbergh was bij hun aankomst op het Kennedy Space Centre, en stuurde Zenit een verslagje en foto’s toe.

De astronautencommandant Jessica Watkins en piloot Luke Delaney en missie-specialisten Joshua Kutryk en Sergey Teteryatnikov kwamen aan in de T-38’s op Kennedy Space Center, afgelopen zaterdag rond 1 uur plaatselijke tijd Florida. De vlucht heeft vertraging opgelopen in verband met een lekkage in de Crew Dargon van SpaceX; lancering was eigenlijk op 12 sept gepland nu gepland op 1 oktober.
De astronauten kwamen aan door eerst een rondje te vliegen boven de aanwezige pers en media. Daarna landden ze op de landingsbaan die vroeger de Space Shuttle gebruikte.

Eenmaal uitgestapt kwamen de astronauten naar de microfoon die stond opgesteld en konden de media vragen stellen.
Er werd nog even geposeerd voor de pers en de live uitzending van NASA tv.
Hierna gingen de astronauten in quarantaine op Kennedy Space Center tot de lancering, nu op 1 oktober 11.10 am Florida-tijd.

Tekst en foto’s: Rob van Mackelenbergh

Ruimtesonde JUICE scheert langs de aarde op weg naar Jupiter

Rory

De Europese ruimtesonde Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) passeert op 28 september 2026 opnieuw de aarde. De nauwe passage is geen omweg, maar een zorgvuldig geplande zwaartekrachtsslinger waarmee de sonde haar snelheid en vliegrichting aanpast voor de verdere reis naar Jupiter. JUICE passeert de aarde op ongeveer 8640 kilometer hoogte; het dichtste punt wordt om 13.45 uur CEST boven de Indische Oceaan bereikt.

Tijdens de passage verandert de snelheid van JUICE met ongeveer 3,5 kilometer per seconde en wordt haar baan ongeveer 20 graden afgebogen. Daardoor komt de sonde op een traject dat haar uiteindelijk naar Jupiter brengt. Een rechtstreeks traject zou aanzienlijk meer brandstof hebben vereist. Na deze passage volgt in januari 2029 nog een laatste vlucht langs de aarde, waarna JUICE in juli 2031 bij Jupiter moet aankomen.

De passage biedt bovendien een unieke wetenschappelijke gelegenheid. Tussen 23 september en 3 oktober worden de tien wetenschappelijke instrumenten van JUICE gebruikt om de aarde en de maan te onderzoeken. De metingen kunnen helpen om de instrumenten te kalibreren voordat zij bij Jupiter worden ingezet. Vooral de passage door de magnetische staart van de aarde is interessant: daarin kunnen de instrumenten de complexe interactie tussen de aardmagnetosfeer en de geladen deeltjes van de zon meten.

Ook de navigatiecamera krijgt een testmoment. Die maakt beelden van de maan en haar horizon om een nieuwe techniek voor optische navigatie te testen. Uiteindelijk moet JUICE hiermee nauwkeuriger langs de manen van Jupiter kunnen navigeren.

JUICE werd in april 2023 gelanceerd en zal vanaf 2031 onderzoek doen aan Jupiter en de ijsmanen Europa, Ganymedes en Callisto. Vooral Ganymedes staat centraal in het latere deel van de missie.

Is Mercurius wel een echte planeet?

Rory

Volgens een resolutie van de Internationale Astronomische Unie (IAU) uit 2006 is een planeet een bolvormig hemellichaam dat rond de zon draait en ‘de omgeving nabij zijn baan heeft schoongeveegd’. Dit betekende toen dat Pluto voortaan geen planeet meer mocht worden genoemd en een dwergplaneet werd. De kleinste planeet in het zonnestelsel werd Mercurius, maar volgens twee Chinese wetenschappers is hij dat misschien niet helemaal.

Bij het ‘schoonvegen’ van het gebied rond de baan van een planeet wordt er stilzwijgend van uitgegaan dat de planeet dit zelf heeft gedaan en wel doordat hij het om- ringende materiaal via zijn zwaartekracht heeft weggeslingerd. Dus zoals bijvoor- beeld Mars met zijn zwaartekracht een passerende ruimtesonde een extra duw- tje geeft. Maar volgens Hsing Wen Lin en Zong-Fu Sie wordt daarbij over het hoofd gezien dat deze schoonmaak ook op een andere manier is verricht en wel door de zon.

Objecten in de buurt van de zon zijn blootgesteld aan een extreem felle licht- en warmtestraling. Deze laatste veroorzaakt thermische spanningen die kleine objecten zoals planetoïden eroderen en uiteindelijk uiteen kunnen doen vallen. De warmtestraling kan ook tot gevolg hebben dat een kleine planetoïde steeds sneller om zijn as gaat draaien, waardoor hij materiaal verliest en uiteindelijk geheel kan fragmenteren: het zogeheten YORP-effect. De hittestress van de zon zorgt daarna voor verdere af- braak van de fragmenten. En in alle gevallen worden de kleinste deeltjes die hierbij ontstaan door de druk van het zonlicht weggeblazen.

De twee Chinese onderzoekers hebben nu berekend dat deze activiteit van de zon in staat is om objecten van één kilometer of kleiner in de buurt van Mercurius binnen 50.000 jaar op te ruimen. Mercurius zelf zou daar via zijn zwaartekracht een kleine tien miljoen jaar voor nodig hebben, dus honderd keer zo lang. Dit zou erop wijzen dat de omgeving van Mercurius vooral werd schoongemaakt – en nog steeds wordt schoongehouden – door de zon. En daarom zou het schoonmaak-criterium van de IAU in fysisch opzicht niet eenduidig zijn. (GB/Res. Notes AAS 10, nr. 4)

NASA selecteert PRIMA-infraroodtelescoop met Nederlandse technologie

Rory

NASA heeft de ver-infrarood ruimtemissie PRIMA geselecteerd als beste kandidaat uit haar Probe call. Het wordt de eerste ruimtetelescoop met een actief gekoelde spiegel, van 4,5 graden Kelvin. Dit verlaagt de ruis zoveel dat PRIMA duizend tot honderdduizend keer gevoeliger is dan zijn voorgangers. SRON, TU Delft en de RUG zijn samen de beoogde partijen om de detectie, behuizing en isolatie van het PRIMAger-instrument te leveren.

De PRobe far-Infrared Mission for Astrophysics (PRIMA) staat gepland om in 2033 gelanceerd te worden naar het Lagrangepunt L2. PRIMA is bij uitstek geschikt om de eerste sterrenstelsels te bekijken. Die zijn omringd met stof waar alleen infraroodlicht doorheen komt. Door de uitdijing van het heelal komt dat als ver-infrarood bij ons aan.

Onbekend terrein
Astronomen willen ontrafelen hoe sterrenstelsels en superzware zwarte gaten elkaar beïnvloeden, wat de chemische samenstelling is van stof en metalen in ruimtewolken en hoe planeten en hun atmosferen ontstaan. PRIMA opent ook de deur naar onverwachte ontdekkingen, want ver-infrarood is een blinde vlek binnen de sterrenkunde. Het is precies de golflengte van de meeste warmtestraling, zodat een ongekoelde spiegel de camera al snel verblindt. De combinatie van PRIMA’s actief gekoelde spiegel en de Nederlandse detectortechnologie brengt ver-infraroodbronnen binnen bereik die duizenden keren zwakker stralen.

Kinetic Inductance Detectors (KIDs). Credit: SRON

Duizenden malen gevoeliger
SRON en TU Delft zijn de voornaamste kandidaat om het binnenste, meest innovatieve deel van PRIMAger te leveren: de detectiesystemen, bijbehorende behuizing en thermische isolatie. Dit op basis van hun Kinetic Inductance Detectors (KIDs), die zo gevoelig zijn dat ze zelfs de achtergrondstraling van het heelal kunnen meten. PRIMA heeft duizend tot honderdduizendmaal korter nodig om een observatie te doen dan soortgelijke missies. Of andersom kan PRIMA objecten fotograferen die duizenden keren lichtzwakker zijn, zoals de vroegste sterrenstelsels.

Linear Variable Filter. Credit: SRON

Nederlands regenboogfilter
SRON en de Rijksuniversiteit Groningen (RUG) hebben de beste uitganspositie om het kleurenfilter te maken dat de KID-detectoren transformeert tot een kleurencamera. Deze Linear Variable Filter (LVF) laat per plek verschillende tinten ver-infrarood door. Zo vervangt het een prisma of tralie door dezelfde regenboog creëren, maar met minder volume en gewicht. Op basis van vijftien jaar ervaring en ontwikkelde technologie uit een eerder missieconcept, dragen SRON en de RUG ook bij aan het systeemontwerp, de integratie en het testen van flight hardware van PRIMAger.

Tekst en foto’s: SRON

Meteorieten onthullen dat de aarde stabieler is gevormd dan gedacht

Rory

De aarde is waarschijnlijk veel homogener gevormd dan planeetwetenschappers tot nu toe aannamen. Een nieuwe analyse van isotopen in meteorieten wijst erop dat vrijwel al het materiaal waaruit de aarde bestaat afkomstig is uit één reservoir in het binnenste deel van het jonge zonnestelsel. De resultaten, gepubliceerd in Nature Astronomy, zetten daarmee bestaande ideeën over de vorming van de aarde op losse schroeven.

Meteorieten bevatten isotopische ‘vingerafdrukken’ die iets vertellen over de plaats waar hun oorspronkelijke materiaal in het zonnestelsel ontstond. Onderzoekers van ETH Zürich vergeleken de isotopensamenstelling van de aarde met die van verschillende meteorietgroepen. Daarbij onderzochten zij niet slechts één of twee isotopensystemen, zoals in veel eerdere studies, maar tien verschillende systemen, waaronder isotopen van calcium, titanium, chroom, ijzer, nikkel, zink, molybdeen, zirkonium en ruthenium.

Daaruit komt een opvallend consistent beeld naar voren. De isotopische samenstelling van de aarde valt binnen de trend die wordt gevormd door zogenoemde niet-koolstofhoudende meteorieten, waarvan wordt aangenomen dat zij in het binnenste zonnestelsel zijn ontstaan. Er is volgens de onderzoekers geen noodzaak om een aanzienlijke hoeveelheid materiaal uit het buitenste zonnestelsel aan de aarde toe te voegen. Eerdere modellen gingen uit van een bijdrage van ongeveer 6 tot mogelijk 40 procent. De nieuwe analyse suggereert dat die bijdrage minder dan 2 procent kan zijn, en mogelijk zelfs nul.

Dat heeft gevolgen voor het beeld van de vroege aarde. Volgens eerdere scenario’s zou materiaal tijdens de planeetvorming voortdurend tussen het binnenste en buitenste zonnestelsel zijn uitgewisseld. Vooral de aanwezigheid van vluchtige stoffen, zoals water, werd daarbij als aanwijzing gezien voor een bijdrage van materiaal uit het koudere buitengebied.

De nieuwe resultaten suggereren daarentegen dat de aarde vooral is opgebouwd uit materiaal dat al lokaal aanwezig was. De planeet zou daardoor gedurende haar vorming relatief stabiel uit één materiaalreservoir zijn gegroeid, zonder dat grote hoeveelheden materiaal van buiten het zonnestelsel nodig waren. Dat betekent ook dat belangrijke vluchtige stoffen die de aarde bevat waarschijnlijk al in het binnenste zonnestelsel aanwezig waren.

De studie geeft daarmee niet alleen een nieuw beeld van de oorsprong van de aarde, maar stelt ook nieuwe vragen over de manier waarop het jonge zonnestelsel zijn verschillende materiaalreservoirs vormde en gescheiden hield.

NASA ontdekt nieuwe inslagkrater op de maan

Rory

Op de maan is een uitzonderlijk jonge inslagkrater ontdekt. Onderzoekers identificeerden de krater in beelden van NASA’s Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), die het maanoppervlak al sinds 2009 vrijwel continu in kaart brengt. De krater ontstond tussen 11 april en 22 mei 2024, toen een object ter grootte van een gebouw van drie tot zes verdiepingen op de maan insloeg. De ontdekking is in september 2026 beschreven in Science Advances.

De nieuwe krater heeft de naam McGetchin gekregen en bevindt zich aan de oostelijke rand van de maan. Hij is ongeveer 222 meter breed en 43 meter diep. Daarmee behoort hij tot de grootste nieuwe inslagkraters die ooit rechtstreeks zijn waargenomen. Volgens de onderzoekers is een inslag van deze omvang op de maan zo zeldzaam dat die gemiddeld slechts ongeveer eens per eeuw voorkomt.

De krater werd ontdekt doordat onderzoeker Robert Wagner veranderingen tussen oudere en nieuwere LRO-opnamen systematisch met elkaar vergeleek. Met speciale beeldverwerking worden gebieden die tussen twee opnamen zijn veranderd zichtbaar gemaakt. Rond McGetchin bleek een opvallend patroon van helder materiaal aanwezig: gesteente en regoliet die door de inslag uit de krater waren weggeslingerd.

Vervolgwaarnemingen met de Narrow-Angle Camera van LRO brachten de krater nauwkeurig in beeld. Ook het instrument Diviner, dat de temperatuur van het maanoppervlak meet, leverde nieuwe informatie op. Rond de krater blijkt zich een gebied van ongeveer 6,4 kilometer breed te bevinden dat ’s nachts circa 9 graden Celsius kouder is dan het omliggende oppervlak. De inslag heeft de regoliet losser en poreuzer gemaakt, waardoor deze minder warmte kan vasthouden.

Dat effect reikt dus veel verder dan de krater zelf. De ontdekking laat zien dat een inslag het fysische karakter van het maanoppervlak over een aanzienlijk gebied kan veranderen. Dat is relevant voor onderzoek naar de geologische ontwikkeling van de maan én voor toekomstige maanmissies: veranderingen in de structuur van de regoliet kunnen bijvoorbeeld invloed hebben op hoe voertuigen zich over het oppervlak bewegen.

Jongste bekende planeet geeft kijkje in geboorte van een planetenstelsel

Rory

Astronomen hebben de jongste bekende planeet buiten ons zonnestelsel bevestigd. Elias 2-24 b is minder dan één miljoen jaar oud en bevindt zich nog midden in de schijf van gas en stof waaruit hij is ontstaan. Daarmee kunnen onderzoekers voor het eerst een reuzenplaneet bestuderen op een moment dat de vorming ervan nog volop gaande is. De resultaten zijn op 16 september gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters.

Elias 2-24 b draait rond de jonge ster Elias 2-24, op ongeveer 450 lichtjaar van de aarde in de stervormingsregio Ophiuchus. De planeet bevindt zich op ongeveer 55 astronomische eenheden van zijn ster: 55 keer de gemiddelde afstand tussen de aarde en de zon. Daarmee staat hij bijna tweemaal zo ver van zijn ster als Neptunus van de zon. De planeet heeft waarschijnlijk een massa van enkele malen die van Jupiter; op basis van de waargenomen helderheid schatten de onderzoekers de bovengrens op ongeveer 1,9 tot 4,0 Jupitermassa’s.

Het bijzondere is dat Elias 2-24 b nog niet volledig is gevormd. Rond de jonge ster bevindt zich een zogenoemde protoplanetaire schijf, bestaande uit gas, stof, ijs en gesteente. Uit dit materiaal ontstaan planeten. In de schijf van Elias 2-24 bevindt zich een duidelijke opening, op de plaats waar de planeet is gevonden. Een groeiende planeet kan materiaal uit haar omgeving aantrekken en zo’n opening in de schijf veroorzaken. Waarnemingen met ALMA en de Very Large Telescope hadden eerder al aanwijzingen voor een planeet op deze plek opgeleverd.

De definitieve bevestiging kwam dankzij archiefgegevens van het W. M. Keck Observatory op Hawaï. De onderzoekers vonden Elias 2-24 b terug op opnamen uit 2018 en 2020. Door de positie van het lichtpunt in beide jaren te vergelijken, konden zij aantonen dat het object met de ster meebeweegt. Daarmee werd het onwaarschijnlijk dat het om een achtergrondster of een beeldartefact ging. Een coronagraaf blokkeerde daarbij het felle licht van de ster, waardoor het veel zwakkere licht van de planeet zichtbaar werd.

De ontdekking is ook van belang voor theorieën over planeetvorming. Volgens bestaande modellen zou het ongeveer vijf miljoen jaar kunnen duren om een Jupiterachtige planeet te vormen op vergelijkbare afstand van een ster. Elias 2-24 b is daar veel jonger voor. De planeet laat daarmee zien dat reuzenplaneten mogelijk aanzienlijk sneller kunnen ontstaan dan sommige modellen voorspellen, of dat daarin nog processen ontbreken. De eerdere recordhouders waren allemaal ouder dan vijf miljoen jaar.

Elias 2-24 b biedt zo een zeldzame blik op een fase die in ons eigen zonnestelsel al miljarden jaren voorbij is: de geboorte van een reuzenplaneet. Nieuwe instrumenten, waaronder de coronagraaf van NASA’s Nancy Grace Roman Space Telescope, kunnen in de toekomst mogelijk meer van zulke jonge planeten opsporen. (NASA Science)

Nieuwe gegevens geven beter beeld van de atmosfeer van Venus

Rory

Wetenschappers hebben nieuwe gegevens over de atmosfeer van Venus beschikbaar gemaakt, waarmee de complexe luchtcirculatie van de planeet nauwkeuriger kan worden onderzocht. Het gaat om ALERA-V, een nieuwe atmosferische dataset die waarnemingen van de Japanse ruimtesonde Akatsuki combineert met berekeningen van een klimaatmodel. Het is voor het eerst dat voor Venus een dergelijke uitgebreide atmosferische reconstructie is gemaakt.

De onderzoekers gebruikten een zogenoemde data-assimilatiemethode. Daarbij worden daadwerkelijke metingen voortdurend gecombineerd met modelberekeningen, waarbij rekening wordt gehouden met de onzekerheid van beide. Zo ontstaat een driedimensionale schatting van onder meer windsnelheden, temperatuur en atmosferische circulatie.

De gegevens zijn belangrijk omdat Venus een atmosfeer heeft die sterk verschilt van die van de aarde. Een wereldwijde wolkenlaag van ongeveer 20 kilometer dik bestaat voornamelijk uit zwavelzuur en water. In de bovenste wolkenlagen zijn bovendien donkere ultraviolette patronen zichtbaar, waarvan de precieze oorzaak nog niet volledig is opgehelderd.

Een andere recente studie wijst erop dat kosmisch stof een belangrijke rol kan spelen in de onderste nevel van Venus. Volgens modelberekeningen kunnen de microscopisch kleine stofdeeltjes uit de interplanetaire ruimte dienen als condensatiekernen waarop wolkendeeltjes ontstaan. Het stof bevat bovendien metalen zoals magnesium en ijzer. IJzerverbindingen zouden mogelijk kunnen bijdragen aan de nog altijd raadselachtige stof die ultraviolet licht in de Venusatmosfeer absorbeert.

De nieuwe atmosferische dataset en de inzichten over kosmisch stof helpen onderzoekers om beter te begrijpen hoe de wolken, winden en chemische processen op Venus met elkaar samenhangen. Toekomstige missies, waaronder NASA’s DAVINCI, moeten metingen rechtstreeks in de atmosfeer uitvoeren en zo een nog gedetailleerder beeld opleveren.

Experiment ruimtemissie na 100 dagen geëindigd

Rory

Na honderd dagen afgesloten te zijn geweest van de buitenwereld hebben zes vrijwilligers in Duitsland hun gesimuleerde ruimtemissie beëindigd. Het experiment, SOLIS100, werd uitgevoerd door het Duitse ruimtevaartcentrum DLR in opdracht van de European Space Agency (ESA). Onderzoekers wilden nagaan hoe langdurige isolatie en beperkte leefruimte het menselijk lichaam, gedrag en functioneren beïnvloeden.

De deelnemers – drie mannen en drie vrouwen tussen 26 en 32 jaar uit zes Europese landen – verbleven in een speciaal ingericht onderzoeksverblijf in Keulen. Daar leefden en werkten zij onder omstandigheden die overeenkomen met belangrijke aspecten van toekomstige langdurige ruimtemissies. De deelnemers hadden geen toegang tot zonlicht en geen persoonlijk contact met familie of vrienden. Communicatie met de buitenwereld verliep voornamelijk via een intercom.

Het dagelijkse programma bestond uit wetenschappelijke taken, medische metingen, lichaamsbeweging en het onderhouden van hun leefomgeving. Ook moesten de deelnemers omgaan met beperkte middelen en een strikt tijdschema. Daarmee simuleerden onderzoekers omstandigheden die astronauten tijdens een langdurige missie naar de maan of Mars kunnen tegenkomen.

Vooral de psychologische effecten van langdurige afzondering zijn van belang. Tijdens een reis naar Mars kunnen astronauten maandenlang met dezelfde kleine groep mensen samenwerken, terwijl directe hulp van de aarde niet beschikbaar is. Ook communicatie met de aarde verloopt dan met vertraging. Conflicten, vermoeidheid, stress of veranderingen in concentratie en motivatie kunnen daardoor directe gevolgen hebben voor het functioneren van de bemanning.

De onderzoekers verzamelen daarnaast gegevens over lichamelijke en cognitieve veranderingen. De resultaten moeten helpen bepalen welke medische, psychologische en praktische ondersteuning astronauten tijdens toekomstige missies nodig hebben.

De deelnemers verlieten de onderzoeksfaciliteit op 1 augustus. Na afloop volgde nog een herstel- en observatieperiode. De verzamelde gegevens worden de komende tijd geanalyseerd. SOLIS100 levert daarmee nieuwe informatie op over een van de belangrijkste voorwaarden voor bemande ruimtevaart: niet alleen een raket moet maandenlang kunnen functioneren, ook de mensen aan boord moeten dat kunnen.

 

Afb.: © DLR