Het heelal is enorm. Angstaanjagend dus. Toch zouden de meest intrigerende mysteries zich misschien wel in onze zonnebuurt kunnen verbergen. Een NASA-sonde snelt momenteel richting een van die mysteries. Het is een asteroïde die anders is dan enig ander object dat we ooit hebben onderzocht.
‘Voor de eerste keer ooit onderzoeken we een wereld die niet uit steen of ijs bestaat, maar uit metaal’, zeggen astronomen. Dit is geen hyperbool. Het is een wetenschappelijke intentieverklaring.
De Mars Flyby: een masterclass met zwaartekrachtassistentie
Op 15 mei scheerde het Psyche-ruimtevaartuig langs Mars. Het kwam binnen slechts 4.600 km van het oppervlak van de rode planeet. Het ging snel. Meer dan 12.000 mph (19.848 km/u).
Het resultaat? Een trippy, adembenemende timelapse van de buurman van de aarde. Maar de visuele poëzie was secundair. Deze langsvlucht diende een cruciaal mechanisch doel.
In eerste instantie fungeerde het als generale repetitie. De sensoren van de sonde moesten worden gekalibreerd voordat ze de asteroïde konden aanpakken. Ze keken naar de ‘boogschok’ van Mars. Dit is de grens waar zonnewinddeeltjes rond de planeet worden omgeleid. Als een schip dat door golven snijdt.
Ze brachten de zuidelijke poolkap in beeld. Rijk aan waterijs. Ze maakten ook beelden van de Huygens-krater, die een dubbele ringstructuur heeft. Deze details helpen bij het verfijnen van de navigatie-algoritmen voor het hoofdevenement.
Maar de echte reden voor de manoeuvre? Snelheid.
Mars fungeerde als een planetaire katapult. Een zwaartekrachtassistentie. Het ruimtevaartuig bereikte een snelheid van ongeveer 1.600 km/uur zonder ook maar een druppel xenon-drijfgas te verbranden. Het ‘stal’ een klein deel van de orbitale energie van Mars. Mars vertraagde met een onmerkbare hoeveelheid. Psyche versnelde.
‘We hebben bevestigd dat Mars het ruimtevaartuig een boost heeft gegeven’, zegt Don Han, navigatieleider bij het Jet Propulsion Laboratory (JPL) van NASA. “En verschoof zijn baanvlak met ongeveer 1 graad.”
Dit was geen geluk. Het werd jaren van tevoren berekend. Bob Mase, de Psyche-projectmanager bij JPL, merkt op dat het team het traject heeft gevolgd. Het zette de koers uit voor een ontmoeting met de asteroïde in 2029.
“Aan deze zwaartekrachtassistentie is jaren gewerkt. En het navigatieteam heeft het voor elkaar gekregen.”
Bestemming: de metalen asteroïde
Psyche is vernoemd naar de Griekse godin van de ziel. De Italiaanse astronoom Annibale De Gasparis ontdekte hem in 1852. Hij draait in een baan in de belangrijkste asteroïdengordel. Drie keer verder van de zon dan de aarde. Tussen Mars en Jupiter.
Waarom is deze asteroïde belangrijk?
Astronomen veronderstellen dat Psyche de blootliggende ijzeren kern van een protoplaneet zou kunnen zijn. Een ‘planeetesimaal’. Stel je een embryonale planeet voor die zich vroeg in de geschiedenis van het zonnestelsel heeft gevormd. Toen in botsing gekomen. Aan gruzelementen. Ontdaan van zijn rotsachtige mantel.
We kijken naar kale botten. De ribbenkast van het zonnestelsel.
“Psyche heeft een doorsnede van ongeveer 280 kilometer… de algehele samenstelling ervan is controversieel onzeker.”
De asteroïde heeft ongeveer de grootte van Massachusetts. Maar we weten niet waar het echt van gemaakt is. Sommigen beweren dat het een massieve metalen kern is. Anderen suggereren dat het een puinhoop van metalen fragmenten is die door de zwaartekracht bij elkaar worden gehouden. We zullen het pas in augustus 2029 zeker weten.
De hardware aan boord
Gelanceerd in 2023 met een SpaceX Falcon Heavy-raket. Het Psyche-ruimtevaartuig is ongeveer zo groot als een tennisbaan voor alleenstaanden. Op zonne-energie. Uitgerust met een reeks geavanceerde instrumenten.
Dit is wat het draagt:
- Multispectrale camera: Legt gegevens vast in verschillende golflengten van licht.
- Gammastraling- en neutronenspectrometer: Bepaalt de chemische samenstelling van het oppervlak.
- Magnetometer: Meet het resterende magnetische veld.
- X-band radiosysteem: Brengt het zwaartekrachtveld en de innerlijke structuur in kaart.
De missie test ook iets nieuws. Optische communicatie in de diepe ruimte (DSOC). In plaats van traditionele radiogolven wordt gebruik gemaakt van nabij-infraroodlasers. Dit systeem stuurt gegevens terug naar de aarde. Het zond zelfs de eerste interplanetaire video van een kat uit.
Lindy Elkins-Tanton. Hoofdonderzoeker van de Psyche-missie. Zegt dat de instrumentteams “overuren hebben gemaakt” tijdens de Mars-flyby. Alle instrumenten leverden uitstekende resultaten op.
Wat is het volgende?
Het ruimtevaartuig verkeert in uitstekende gezondheid. NASA is van plan dit najaar de aanhoudende stuwkracht met zijn zonne-elektrische voortstuwingssysteem te hervatten. Ze moeten de baan verfijnen voor de uiteindelijke nadering.
Of Psyche nu een ongerepte oude kern is of een chaotische hoop puin. Het zal binnenkort onthuld worden. Of tenminste. Voordat het decennium voorbij is.
We gaan naar een metalen wereld. Eentje die we nauwelijks begrijpen. Om erachter te komen of het het hart van een dode planeet is of gewoon ruimteafval.
Het wachten duurt lang. De wetenschap is nieuw. En het universum wacht nog steeds om zijn geheimen te vertellen.
