ESA’s komeetonderzoek: van Giotto naar Rosetta 2015

Lezing op zaterdag 18 april in de Sterrenwacht Limburg, Schaapskooiweg 95 Heerlen.
Aanvang 14 uur. Door dr. Henk Olthof.

Toegang is GRATIS.

Kometen hebben de mensheid altijd gefascineerd. Het verschijnen van een komeet aan de hemel is al sinds de grijze oudheid opgemerkt en geregistreerd. Met telescopen zijn sinds de 17e eeuw nauwkeurige waarnemingen gedaan. Met de ontwikkeling van de ruimtevaart is het mogelijk kometen van dichtbij nader te onderzoeken. De ruimtesonde Giotto van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA is in de jaren ‘80 van de vorige eeuw langs de komeet van Halley gescheerd en heeft gedetailleerde opnames gemaakt. In 2004 werd de ESA-satelliet Rosetta gelanceerd. De sonde heeft in 2014 de komeet Churyumov-Gerasimenko ontmoet en de lander Philae op het oppervlak geplaatst voor nader onderzoek van de samenstelling van deze komeet. Tot nu toe verkregen resultaten worden gepresenteerd.

Komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko op 22 maart 2015, zoals gefotografeerd door Rosetta. Bron: ESA

Komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko op 22 maart 2015, zoals gefotografeerd door Rosetta. Bron: ESA

Henk Olthof studeerde sterrenkunde in Groningen en is gepromoveerd in het ruimteonderzoek. Tot begin 2007 was hij werkzaam bij ESA/ESTEC in Noordwijk en nauw betrokken bij de ontwikkeling van experimenten voor de wetenschappelijke satellieten van ESA. Van  2002 tot 2010 was henk Olthof voorzitter van de KNVWS.

Rosetta’s rendez-vous: aanhaken bij een komeet

Impressies KNAW minisymposium 27 mei,

door Martien Jacobs

De Tinbergen zaal van het Trippenhuis was goed vol, in totaal zullen zo’n 150 personen het symposium bijgewoond hebben.

Carsten Dominik (UvA) opende het symposium met een overzicht van wat kometen zijn, hoe ze zijn gevormd en waarom het interessant is er onderzoek naar te doen. Hij ging daarbij terug naar de vorming van ons zonnestelsel en de vragen die daarbij spelen. Twee zaken sprongen naar voren; de menging van ‘warm’ en ‘koud’ materiaal, zelfs in één komeet en de stabiliteit van het jonge zonnestelsel. Het ontstaan van de Oortwolk, de Kuiperbelt en de ca 30 Plutoïden (objecten met dezelfde periode als Pluto (en allemaal dus in 3/2 resonantie met Neptunus) kwamen mooi naar voren in een simulatie van de ontwikkeling van het zonnestelsel met planetaire schijf tot nu.

De drie volgende sprekers slaagden erin het gevoel van suspense: “Zal het allemaal wel goed gaan?” flink te versterken. Zij lieten ook blijken van hun persoonlijke betrokkenheid bij het project en hun hoop op de goede afloop ervan.

Fred Jansen (ESA/ESTeC) missionmanager van Rosetta beschreef de uitdagingen (managementwoord voor problemen en risico’s) van het Rosetta/Philae project; oorspronkelijk in 1993, gedefinieerd als een sample-retour missie voor de komeet Wirtanen, maar omgezet in een fly-along bij en landingsmissie op de komeet Churyumov–Gerasimenko.
Misschien was het beter dat de komeet Klim-Svetlana zou heten; dat onthoudt beter.

Belangrijk bij de keuze van de komeet was dat hij nog tamelijk ‘jong’ is; d.w.z. pas kort in de buurt van de zon komt. Dit is pas sinds 1960.

In de tien jaar dat de sonde onderweg waren er 6 passages langs andere hemellichamen, 3 maal de Aarde en één maal Mars om voldoende snelheid te winnen en in de goede baan te komen, en ook nog langs de planetoïden: Steins en Lutetia. De filmpjes van deze ontmoetingen vooral van de laatste waren indrukwekkend. Sinds begin mei is begonnen met het afremmen van de sonde met in totaal 750 m/sec om de juiste snelheid te bereiken bij de aankomst bij de komeet in augustus. Probleem is dat de druk in de brandstof tanks door een lek (in een leiding van een heliumtank) niet meer goed gecontroleerd kan worden. ESA hoopt dat er nog genoeg druk zal zijn voor de laatste manoeuvres.

De Rosetta sonde en haar instrumenten. Foto ESA.

De Rosetta sonde en haar instrumenten. Foto ESA.

Matt Taylor (ESA/ESTeC) project scientist wilde graag met ons delen bij wat er allemaal goed moet en fout kan gaan. Het grootste probleem is dat er zo veel onbekend is en onvoorspelbaar is en dat er weinig tijd is om de juiste informatie te krijgen en om de juiste beslissingen te kunnen nemen. De reusachting grote zonnepanelen (van tip tot tip 32 meter) vangen veel gas en stof en beïnvloeden zo de baan. Rosetta kan daarom maar kort dicht bij de komeet komen om de lander Philae af te stoten. Wetenschappelijk is er veel te winnen met name over: de exacte samenstelling, de details van het ontstaan en toenemen van de activiteit en of magnetische velden een rol spelen bij het clusteren van deeltjes. En natuurlijk zonder Rosetta is Philae stom en zullen haar signalen ons nooit bereiken!

Philae_s_instruments_white_background

De Philae komeet lander en zijn instrumenten. Foto: ESA

Ook Hermann Böhnhardt (lead scientist voor de lander Philae) wilde ons laten delen in de risico’s die zijn ‘baby’ loopt. Het ‘wicht’ wordt van 2 á 3 km hoogte naar beneden gegooid en moet maar zien dat het veilig op zijn pootjes terecht komt. Het kan zelfs een koplanding worden! ‘Moeder’ gaat weer snel naar een veilige hoogte van ca 20 km.

Maar ook hier geldt dat de te verkrijgen wetenschappelijke resultaten alles de moeite waard maken. Het bepalen van de samenstelling inclusief de isotopen samenstelling (geeft informatie over de plaats waar de komeet ontstaan is) en de chiraliteit (polarisatievlak links of rechts draaiend) van aan te treffen organische moleculen is een hoofddoel. Maar ook (in)homogeniteit, hardheid/vastheid en geleidingsvermogen staan hoog op het lijstje.

Als het de bedoeling van de organisatoren en presentatoren suspense te creëren en nieuwsgierigheid om wat er nog komen gaat, dan kan de conclusie alleen maar zijn: “geslaagd, en met lof”.