'Dageraad'
bezoekt kleine planeten
v13
PZC Zaterdag 7 juli 2007
De Amerikaanse ruimtesonde
Dawn (dageraad) zet vandaag - 7
juli - koers naar de planetoïden
Ceres en Vesta. Beide
hemellichamen zijn relicten uit
lang vervlogen tijden, met ieder
hun eigen verhaal over de
dageraad van het zonnestelsel.
door Servé Vaessen foto Gary Rothstein
Het ongedierte van de hemel,
zo typeerde een sterrenkun
dige ooit minachtend de tal
loze planetoïden die als een
soort derderangs planeten
rond de zon zwerven. Aan die kale rots
blokken viel toch niets interessants te ont
dekken. Inmiddels weten we beter. De
honderdduizenden brokstukken tussen
Mars en lupiter, variërend in afmeting van
een huis tot kleine planeten, zijn de getui
gen van onze eigen herkomst.
Zo'n 4,6 miljard jaar geleden ontstonden
de aarde en haar zusterplaneten uit een
platte schijf van gas en stof rondom de pas
geboren zon. In die schijf vormden zich tal
loze verdichtingen, die via botsingen en sa
menballingen uitgroeiden tot de huidige
acht planeten. Dit proces verliep niet over
al even succesvol.
Net voorbij Mars werd de vorming van
een planeet in de kiem gesmoord door lu
piter, de grootste planeet van het zonne
stelsel. Zijn sterke zwaartekracht stoorde
de banen van de planetaire embryo's zo
zeer dat zij niet konden uitgroeien tot vol
waardige planeten. De planetoïdengordel
is het directe resultaat van deze kosmische
miskraam, een fossielenverzameling uit de
vroegste geschiedenis van het zonnestelsel.
Geen wonder dus dat aardse ruimtesche
pen al enkele kleinere planetoïden hebben
bezocht. Tot nu toe bleven de veel schaars
ere, grote exemplaren buiten schot. Dawn,
de sonde die vandaag vanaf de Amerikaan
se lanceerbasis Cape Canaveral wordt ge
lanceerd, brengt daar verandering in. Eind
bestemming zijn Ceres en Vesta, twee reu
zen in het land van de dwergen.
Meerdere keren hing het voortbestaan van
de missie wegens kostenoverschrijdingen
en technische problemen aan een zijden
draadje. Vorig jaar besloot het Amerikaan
se ruimtevaartbureau NASA Dawn in afge
slankte vorm toch door te laten gaan. Ont
moetingen met nog meer planetoïden dan
Ceres en Vesta werden uit het vluchtplan
geschrapt en ook raakte Dawn een van
zijn wetenschappelijke instrumenten
kwijt.
Gebleven is de revolutionaire ionenmotor
van de sonde. Produceert een gewone ra
ket stuwkracht door in korte tijd veel
brandstof te verstoken, ionenaandrijving
moet het hebben van een zachte duw die
heel lang aanhoudt.
De drie ionenmotoren van Dawn lopen
op elektrisch geladen xenongas dat met ho
ge snelheid naar buiten stroomt. Hierdoor
ontstaat een stuwkracht van slechts een
paar gram. Dawn springt echter extreem
zuinig met zijn brandstof om, zodat de mo
toren in totaal meer dan tweeduizend da
gen kunnen branden.
Ruimtesonde Dawn 'gaat terug in de tijd'
NASA begint vandaag (7 juli) aan een ruimtemissie, die twee van de grootste
objecten in de asteroïdengordel in kaart moet brengen. De ruimtesonde Dawn,
aangedreven door ionenmotoren, bezoekt de planetoïden Ceres en Vesta, die
sinds het ontstaan van ons zonnestelsel - 4,6 miljard jaar geleden - vrijwel niet
zijn veranderd
Dankzij deze lange bedrijfsduur leveren de
425 kilogram xenon aan boord van Dawn
uiteindelijk evenveel stuwkracht als de ton
nen aan brandstof die een conventionele
raket in een paar minuten tijd verbruikt.
De efficiënte ionenaandrijving maakt daar
mee grote en dure raketten in de ruimte
overbodig.
Na eerst nog een scheervlucht langs Mars,
arriveert Dawn in oktober 2009 bij zijn eer
ste reisdoel, Vesta. Vanuit een baan rond
de planetoïde neemt de sonde Vesta zeven
maanden lang nauwkeurig onder de loep.
Een camera legt alle details op het 530 kilo
meter grote hemellichaam vast en twee an
dere instrumenten brengen de samenstel
ling van het oppervlak in kaan.
Uit het door Vesta gereflecteerde zonlicht
is al opgemaakt dat de planetoïde bedekt is
met vulkanische lava-afzettingen, een te
ken dat het binnenste van de planetoïde
ooit in gesmolten toestand verkeerde. Hoe
een relatief klein object als Vesta daarvoor
voldoende inwendige warmte heeft kun
nen vasthouden, is vooralsnog een myste
rie.
Opnames gemaakt door de Hubble ruimte
telescoop tonen nabij de Zuidpool een 460
kilometer grote inslagkrater die het inwen
dige van Vesta gedeeltelijk blootlegt. Op
de bodem van de krater bevindt zich na
melijk materiaal van onder de korst van de
planeet.
Een ander raadsel is de overeen
komst in samenstelling tussen Ves
ta en sommige op aarde gevonden
meteorieten. Mogelijk werden bij
het ontstaan van de grote inslagkrater
puinbrokken naar buiten geslingerd, waar
van een klein gedeelte na lange omzwer
vingen door het zonnestelsel op de aarde
is gevallen.
Na het bezoek aan Vesta vervolgt Dawn
zijn odyssee en doet begin 2015 Ceres aan.
Met een diameter van 950 kilometer is het
de grootste onder de planetoïden en sinds
vorig jaar geniet Ceres officieel de status
van kleine planeet.
Net als een volwaardige planeet heeft het
hemellichaam ruwweg een ronde vorm.
Anders dan bijvoorbeeld de aarde cirkelen
in de directe omgeving van Ceres nog an
dere objecten rond de zon, in dit geval pla
netoïden. Pluto, tot voor kort de negende
planeet van het zonnestelsel, valt onder de
zelfde definitie. Ook hij is rond en maakt
deel uit van een grotere groep objecten in
de buurt van zijn baan.
Hoewel Ceres groter is dan Vesta en ge
makkelijker zijn inwendige warmte kan
vasthouden, vertoont het planeetje geen
sporen van vulkanische activiteit. Wel
komt er waterijs voor, want op het opper
vlak bevinden zich waterhoudende mine
ralen. Er zijn zelfs aanwijzingen voor het
bestaan van poolkappen en een dunne at
mosfeer.
In het inwendige bevindt zich nog meer
water, mogelijk zelfs in vloeibare vorm.
Sommige onderzoekers speculeren daar
om over simpele microben die rondzwem
men in een ondergrondse Ceres-oceaan.
NASA neemt het zekere voor het onzekere
en parkeert Dawn na afloop van de missie
medio 2015 in een baan op veilige afstand
van de kleine planeet. Een eventuele crash
op Ceres is zo voor lange tijd uitgesloten,
en daarmee ook het gevaar van besmetting
van het planeetje met aardse micro-orga
nismen.
chemische samen
stelling asteroïde
Lancering
Juli 2007
in gebruik.
Ceres Vesta
Diameter: 930 km. Grootste Diameter: 525 km. Op vier na
astroïde. In 2006 ingedeeld grootste object in asteroïde
als 'dwergplaneet' gordel, zichtbaar vanaf Aarde
De 'brandstof Vrijkomende ionen passeren
Xenon gas wordt twee sterk elektrisch geladen roos-
geïoniseerd ters en worden daardoor versneld
Waarneming
In kaart brengen
Zuiniger dan
BOORDINSTRUMENTEN
Cammastralen- en
neutronendetector
Spectrometer
Opsporen mineralen
met zichtbaar- en
infraroodlicht
iONENMOTOR
Negatief geladen
elecktronen, botsen
met Xenon-atomen
Ontladings
kamer
De voortstuwingskracht
ontstaat door de versnelling van de
ionen en die gebundeld af te stoten
