|
ESA beraadt zich over toekomstige missies |
|
|
|
|
Geschreven door Marcel-Jan Krijgsman op
zondag 06 december 2009
|
|
|
 Afgelopen week kwamen Europese wetenschappers bijeen om zich te beraden over de selectie van toekomstige wetenschappelijke ESA missies uit zes voorstellen. Het gaat om 6 missies die vallen onder het Cosmic Visions 2015-2025 programma en die een middelmatig budget vergen. De missies die geselecteerd worden, moeten rond 2017 à 2018 gelanceerd gaan worden. Tussen de kandidaten zitten een asteroïde-missie, een telescoop die het donkere universum in kaart moet brengen en een zonneorbiter.
De missies die door ESA overwogen worden, zijn de volgende:
Cross Scale
De Cross Scale missie is een duidelijk vervolg op de vroegere Cluster missie, die de magnetosfeer van de Aarde onderzocht (en dat nog steeds doet). Cluster liet zien hoe zonnewind interacteert met het Aardse magnetische veld. De grenzen tussen invloeden van buiten op de magnetosfeer bleken gepaard te gaan met schokgolven en hoge energie. Zoals elke wetenschappelijke missie leverde Cluster ook weer nieuwe vragen op. Cross Scale moet die gaan beantwoorden. De ontwerpers willen de grenzen van de magnetosfeer in nog hoger detail in kaart gaan brengen. Waar Cluster uit 4 satellieten bestaat, moet Cross Scale met 7 satellieten een tetrahedron in een tetrahedron gaan vormen, een 3D figuur waarmee het best de 3D structuur in kaart gebracht kan worden.
Twee ontwerpen en hun lanceerconfiguraties.
Euclid
Euclid is een telescoop die donkere materie en donkere energie in kaart moet gaan brengen. Dat doet Euclid door in zichtbaar en infrarood licht te kijken naar vormen en infraroodverschuiving van sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels. Men wil daarbij terugkijken tot 10 miljard lichtjaar en dus terug in de tijd, zodat men kan zien hoe in de geschiedenis van het universum donkere energie een rol gespeeld heeft. Een andere methode waarmee het onderzoek uitgevoerd wordt, is door te zoeken naar zwakke gravitatie lenzen. Euclid hoopt een antwoord te geven op een hoop fundamentele vragen, zoals of donkere energie een constante is, of dat het verandert. En of de waarnemingen de Algemene Relativiteitstheorie ondersteunen of juist onderuit halen.
De voorgestelde satelliet bestaat uit een telescoop met een spiegel van 1,2 meter, camera's voor zichtbaar en infrarood licht en een nabij infrarood spectrometer. De satelliet moet met een Sojoez-Fregat raket gelanceerd worden en naar het Lagrange 2 punt reizen. Interessant is dat Euclid bij zijn waarnemingen duidelijk de melkweg vermijdt, want men moet veel verder kunnen kijken.
Een van de twee ontwerpen van het Euclid ruimtevaartuig.
Marco Polo
Met de Marco Polo missie wil ESA een monster nemen van een van de asteroïden die in de buurt van de Aarde komen. Men heeft daarvoor de asteroïde 1993 JU3 uitgekozen. Na lancering in 2018, moet de sonde in 2022 bij de asteroïde aankomen. Nu moet Marco Polo op de asteroïde gaan landen, maar daarvoor zal het het object eerst goed in kaart moeten gaan brengen. Dan moet de sonde gaan landen en in 2024 moet de satelliet weer terugkomen bij Aarde en een afdalingscapsule met monster terugbrengen op Aarde. Maar liefst 1,3 tot 4,6 kilogram materiaal van de asteroide moet Marco Polo meebrengen.
Een van de drie ontwerpen van de Marco Polo satelliet/asteroídelander. De terugkeerkapsule is de rode capsule bovenop.
PLATO
PLATO is een nieuwe exoplanetenjager. Het moet exoplanetaire systemen van sterren in kaart gaan brengen, waaronder Aard-achtige planeten in de leefbare zone. De techniek die gekozen is voor de detectie van die planeten, is het waarnemen van de lichtcurve, zoals Kepler en CoRoT dat ook doen. PLATO wil de massa van de ster en planeet tot op 1% bepalen. Daarbij gaat PLATO ook kijken naar helderder sterren dan CoRoT en Kepler onderzoeken. PLATO gaat ook seismische analyse van sterren doen, of ze nu planeten hebben of niet.
Er liggen momenteel nog drie ontwerpen op de tekentafel, en die ontwerpen zien er heel anders uit dan CoRoT en Kepler. Men wil een aantal telescopen binnen een ruimtevaartuig maken met daaromheen een grote zonnekap of een aantal kleinere telescopen met hun eigen zonnekap. Het aantal telescopen dat PLATO mee gaat voeren varieert van 12 tot 54. Twee ontwerpen bestaan uit lenzentelescopen, een ander uit een ontwerp met twee spiegels.
Solar Orbiter
Een satelliet in een baan rond de zon, op slechts 0,23 astronomische eenheden afstand, dat is wat de bedenkers van de Solar Orbiter voorstellen. Dat is een afstand van slechts 48 keer de radius van de zon. De bedoeling is om de zon in ongekend detail waar te nemen en de zonnewind te analyseren. Met diverse meetinstrumenten moet de Solar Orbiter antwoord op de vraag proberen te geven hoe de zon haar heliosfeer maakt en controleert. De Solar Orbiter heeft instrumenten om deeltjes van de zon te analyseren, om beelden te maken in ver ultraviolet en röntgen, en verder zal het spectrometers en een corongraaf meevoeren.
Solar Orbiter.
De Solar Orbiter zal wel tegen een stootje (straling en temperatuur) moeten kunnen, want de orbiter zit zogezegd "dicht bij het vuur". Daarom moet een schild het ruimtevaarttuig beschermen. Daardoorheen zullen wel een aantal instrumenten steken die metingen uitvoeren. Solar Orbiter is een samenwerkingsverband met NASA. NASA zorgt voor de lanceerraket.
SPICA
De SPICA missie heeft wel heel uiteenlopende doelen: het onderzoek naar de vorming van planetaire systemen, naar de levenscyclus van stof en naar de vorming van sterrenstelsels en het universum. Denk je aan ruimtestof, dan denk je al gauw aan infrarood. SPICA is dan ook een infraroodtelescoop. De spiegel moet 3,5 meter in doorsnede gaan worden. Voor plaatjes wordt SPICA niet in de ruimte gebracht. Het instrumentarium bestaat geheel uit spectrometers.
Lijkt SPICA op de Herschel? Niet helemaal. SPICA bekijkt het universum in midden- en ver-infrarood, dus net een ander deel van het spectrum. Ook zullen SPICA's instrumenten een hogere gevoeligheid hebben, hetgeen altijd een beperking is geweest in infrarood. Bij SPICA zullen niet alleen de instrumenten gekoeld zijn tot nabij het absolute nulpunt (-273 graden), maar ook de grote spiegel. Daarin verschilt SPICA ook van Herschel.
SPICA is een samenwerkingsverband tussen JAXA en ESA. De Nederlandse Stichting voor RuimteOnderzoek (SRON) levert een instrument genaamd SAFARI voor SPICA.
In januari moet een advies uitgebracht worden welke 3 tot 4 missies moeten overblijven van deze 6.
Bronnen: ESA Cosmic Vision 2015-2025, Technisch Weekblad
|
