Berichten

Alles klaar voor monstername OSIRIS-REx op 20 oktober augustus 13, 2020

[Update 14 augustus] Oorspronkelijk stond hier dat de monstername plaats zou gaan vinden op 25 augustus. Dat is uitgesteld naar 20 oktober.

Op 20 oktober gaat NASA’s OSIRIS-REx afdalen naar de asteroïde Bennu om een monster te nemen. Gisteren vond de generale repetitie plaats waarbij OSIRIS-REx afdaalde naar de monsterplaats, die Nightingale wordt genoemd. Om deze bijna-landing mogelijk te maken, is de navigatiesoftware grotendeels herschreven. Met behulp van de camera’s is OSIRIS-REx in staat te zien of herkenningspunten, zoals rotsen op de juiste plaats in beeld voorkomen.

OSIRIS-REx naderde Nightingale tot op 40 meter. Op 20 oktober moet de ruimtesonde bijna helemaal afdalen naar het oppervlak. De robotarm (TAGSAM) brengt dan een schrijf aan tegen het oppervlak. Door die schijf wordt stikstofgas geblazen, waardoor stof en stukjes rots van het oppervlak opdwarrelen en in de schijf terecht komen. Deze schijf wordt daarna in een capsule gebracht, die in 2023 in Utah moet landen. OSIRIS-REx heeft genoeg stikstofgas voor 3 pogingen.

Wat gaat OSIRIS-REx doen nadat het monster afgeleverd is? Daarover heeft het OSIRIS-REx team onlangs een voorstel geschreven. Het plan is om op bezoek te gaan bij de asteroïde (99942) Apophis. Dat is niet zo maar een asteroïde. In 2004 leek het er een tijdje op dat dit 370 meter grote rotsblok de Aarde zou raken op vrijdag 13 april 2029. Later, toen de baan van Apophis beter berekend werd, bleek dat het op 31.200 km langs Aarde zal scheren. Ook op een latere passage in 2036 zou Apophis onze planeet missen.

Volgens het plan zou OSIRIS-REx in een baan rond Apophis komen in 2029. Deze verlenging van de OSIRIS-REx missie kan ons vertellen wat de exacte baan van Apophis is, hoe zwaar het is en uit welk materiaal het bestaat. ORISIR-REx zal ook gedetailleerd kunnen onderzoeken in hoeverre de baan van Apophis wordt beïnvloed door het Yarkovsky effect.

Het Yarkovsky effect zegt dat, als de zon schijnt op een asteroïde, dat de fotonen een tijdje worden geabsorbeerd, maar later worden uitgezonden als warmte. Dit zorgt voor kleine variaties in de baan van de asteroïde. Die zijn wel van belang om te weten of Apophis ooit toch een gevaar voor ons wordt. Ook China heeft trouwens plannen om Apophis te bezoeken met een flyby.

Bronnen:

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/second-rehearsal-puts-osiris-rex-on-path-to-sample-collection

https://en.wikipedia.org/wiki/99942_Apophis

https://www.hou.usra.edu/meetings/apophis2020/pdf/2008.pdf

Ceres is een oceaanwereld augustus 12, 2020

Ceres, de dwergplaneet en grootste object in de asteroïdegordel tussen Mars en Jupiter, heeft actief vulkanisme en vloeibaar (pekel-)water onder het oppervlak. Dat blijkt uit observaties die NASA’s Dawn missie in zijn laatste maanden deed. De wetenschappers richtten daarbij op de Occator krater, waar Dawn al “bright spots” zag toen het ruimteschip de dwergplaneet benaderde in 2015. Na nader onderzoek ontstond het vermoeden dat die heldere plekken waren ontstaan door zoutafzettingen van water dat doorsijpelde naar het oppervlak.

In de tweede verlenging van de Dawn missie is deze satelliet een aantal keer zeer laag (35 km) over deze bright spots gevlogen en dit heeft een weelde aan nieuwe informatie opgeleverd. Dankzij zwaartekrachtmetingen (kleine afwijkingen van de baan van Dawn) heeft Dawn kunnen achterhalen dat er een reservoir van zout water zich onder het ijs bevindt dat 40 km diep is en zich honderden kilometers uitstrekt.

Een blik in de Occator krater. Heldere plekken zijn plaatsen waar zout water aan de oppervlakte kwam en waar dat zout achter bleef. (Foto: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/USRA/LPI)

En met infrarood spectrometrie is hydrohaliet gevonden op het oppervlak van de “bright spots”. Hydrohaliet is een vorm van keukenzout die vrij vaak voorkomt in zeeijs. Het is voor het eerst dat dit buiten de Aarde gevonden is. Hydrohaliet is bovendien onstabiel op het oppervlak van Ceres, dus het feit dat het voorkomt op het oppervlak, wijst erop dat het er recent is terecht gekomen. Dat moet betekenen dat er recent cryovulkanisme (vulkanisme waarbij ijs i.p.v. magma aan het oppervlak komt) heeft plaats gevonden.

Maar hoe kan water diep vanuit Ceres aan de oppervlakte komen? Bij ijsmanen zoals Europa en Enceladus levert de getijdewerking van de planeet waar ze om draaien de energie. Maar Ceres is geen ijsmaan en er is niets dat voor getijde kan zorgen. Wetenschappers denken dat inslagen van meteorieten ervoor zorgen onder het oppervlak waterijs wordt gesmolten, waarna lang na de impact scheuren in het ijs zorgen voor een verbinding tussen vloeibaar water diep binnenin Ceres en het oppervlak.

Bronnen:

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7722

https://www.theguardian.com/science/2020/aug/10/planet-ceres-ocean-world-sea-water-beneath-surface

https://www.nature.com/articles/s41467-020-17184-7

Coverfoto: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

De video van de live stream over komende Mars missies is online juli 16, 2020

Vanavond (16 juli 2020) besprak Marcel-Jan Krijgsman de drie missies die de komende weken naar Mars gelanceerd moeten worden:

  • De Hope Mars Mission van de Verenigde Arabische Emiraten.
  • Tianwen van China
  • De Perseverance rover van NASA met de Ingenuity helicopter.
Live stream over de missies naar Mars: 16 juli 20:00 juli 13, 2020

Deze zomer gaan er maar liefst drie missies naar Mars:

  • NASA’s Perseverance rover (+ de Ingenuity helicopter)
  • De Chinese Tianwen-1 orbiter en rover
  • De Hope Mars Mission van de Verenigde Arabische Emiraten

Tijdens de live stream van 16 juli om 20:00 nemen we ze alledrie even door. Dus vergeet niet te kijken op:

https://www.twitch.tv/wg_maan_en_planeten

Winnaars Venus rover sensor wedstrijd bekend juli 9, 2020

In februari schreef NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL) een wedstrijd uit voor een mechanische sensor voor een “uurwerk rover”. Deze Automaton Rover for Extreme Environments (AREE) moet kunnen rijden in de extreme omstandigheden op Venus: 460 graden Celsius, 90 bar atmosferische druk en af en toe een bui met zwavelzuur. Normale elektronica werkt niet meer bij deze temperaturen, vandaar dat AREE mechanisch is.

JPL zocht nog een mechanische sensor die detecteert als de rover tegen een rotsblok aan rijdt, of in een afgrond dreigt te kukelen. Daarvoor was een prijsvraag uitgeschreven met uitgebreide specificaties waar zo’n sensor aan moet voldoen. Inmiddels zijn de winnaars bekend.

De Egyptische architect Youssef Ghali won de hoofdprijs van 15.000 dollar met zijn “Venus Feelers”. Zijn systeem bestaat onder andere uit drie voorloopwieltjes in een driehoek die als het ware het terrein aftasten. Gaan de voorloopwielen te ver omhoog of omlaag, dan rijdt de rover automatisch de andere kant uit.

Er waren meerdere mechanische ontwerpers die de kans zagen om eindelijk eens in de spotlights te komen. Een aantal van hen wist prijzen in de wacht te slepen. Een team bouwde zelfs al een prototype en kreeg daarvoor ook een prijs.

Bronnen:

https://www.herox.com/VenusRover/128-meet-the-winners

Coverafbeelding: Youssef Ghali

ESA ontwikkelt maanlander voor bevoorrading juli 4, 2020

Als je een maanbasis begint, heb je bevoorrading nodig. De plannen voor een langer verblijf op de maan worden steeds concreter. En daarom werkt ESA aan het ontwerp van een landingssysteem dat niet alleen voorraad kan brengen, maar ook monsters mee terug kan brengen naar Aarde. Deze European Large Logistics Lander (L3), ook wel Heracles, is nog niet officieel goedgekeurd, maar er worden wel al serieuze studies naar gedaan.

De Europese maanlander wordt ontworpen om 1,5 ton aan lading te bezorgen bij een maanbasis. Dat zou voldoende moeten zijn om 4 astronauten van voedsel, water en brandstof te voorzien om een nacht op de maan (14 dagen) te overleven. De lander zelf moet ook in staat zijn meerdere koude nachten (-150 graden) te overleven. Zo zou de lander voor een sample return missie moeten kunnen werken na twee maan-nachten en de tweede trap moet daarna terug kunnen keren naar Aarde met 15 kg aan monsters.

In 2027 zou de eerste lancering van L3 moeten kunnen plaats vinden op een Ariane 6 raket. In 2022 eindigt de huidige studie en wordt gekeken wat verdere mogelijkheden zijn. Dat jaar krijgt ESA weer een nieuw budget van de Europese minsters.

Bronnen:

https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/European_Large_Logistics_Lander

https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Helping_Heracles_EL3_to_survive_the_long_cold_dark_nights_on_the_Moon

Coverfoto: ESA/ATG-Medialab

Had Pluto een koude of een hete start? juni 27, 2020

Pluto’s oppervlak is zo diep bevroren, dat stikstof er vloeibaar is. Maar mogelijk is Pluto ooit warm genoeg geweest dat het voor langere tijd een oceaan van vloeibaar water onder het oppervlak heeft gehad. Misschien zelfs nog vandaag.

Het hangt af van hoe Pluto ontstaan is. De gangbare theorie zegt dat Pluto een “koude start” heeft gehad. Het idee daarvan is dat rots en ijs langzaam bij elkaar kwamen en Pluto vormden. Daarbij zat ook radioactief materiaal. De warmte daarvan dat zorgde er voor dat diep onder het ijs zich een oceaan bevond. Maar na een paar miljoen jaar werd die radioactieve warmte minder. En zo bevroor Pluto helemaal, van buiten naar binnen.

Een andere theorie zegt dat Pluto een “hete start” gehad heeft. Hierbij werd Pluto gebombardeerd door ijzige meteorieten die, met hun inslag, zoveel warmte mee gaven, dat Pluto langere tijd een oceaan onder het oppervlak gehad heeft. Toen deze bombardementen stopten (en ook de radioactiveit af nam), bevroor deze oceaan. Alleen nu van binnen naar buiten.

De beelden van New Horizons, die in juli 2015 langs Pluto vloog, geven ons aanwijzingen over welke theorie de juiste is. Bij een koude start kromp het ijs binnenin Pluto en zou je sporen van inkrimping moeten zien. Denk aan breuklijnen. Bij een hete start zou ijs uitgedijd moeten zijn. En de sporen daarvan zijn kloven en troggen (slenken en fossae).

Lange kloven (fossae) die naar Sputnik Planitia lopen. (Credits: Moore, J. M., McKinnon, W. B., Spencer, J. R., Howard, A. D., Schenk, P. M., Beyer, R. A., New Horizons Science Team, et al.)

Op beelden van New Horizons zijn inderdaad kloven en troggen te zien. Een paar ervan lopen onder Sputnik Planitia. Dat zegt ons dat deze kenmerken oud zijn en dat uitdijing op Pluto al vroeg begon. Dat bevestigt modellen die een hete start van Pluto beschrijven.

Maar er is wel een voorwaarde aan dit model. Pluto moet daarbij in slechts 30.000 jaar gegroeid zijn van ongeveer 600 km tot zijn huidige omvang van 2300 km. Anders zou de warmte van de inslagen tussendoor kunnen ontsnappen en de oceaan bevriezen. Dat is dus een groei van 50 keer zijn oorspronkelijke volume in een astronomische oogwenk. Een andere mogelijkheid is dat de vorming van Pluto langer geduurd heeft, maar dat het voortdurend gebombardeerd is geweest door grote objecten, die bij de inslag ook diep onder het oppervlak sloegen. Ook dit zou een hete start opleveren.

Het zou kunnen betekenen dat meer grote objecten in de Kuiper-gordel, zoals Eris en Makemake, oceanen hebben.

Bronnen:

https://news.ucsc.edu/2020/06/pluto-ocean.html

https://www.syfy.com/syfywire/did-pluto-start-hot-or-cold

Coverfoto: NASA / JHUAPL / SwRI

ESA’s Trace Gas Orbiter ziet groene gloed van zuurstof bij Mars juni 16, 2020

ESA’s Trace Gas Orbiter heeft voor het eerst de groene gloed van zuurstof in de atmosfeer van Mars gedetecteerd. De Aardse atmosfeer heeft die groene gloed ook. Het is vrij zwak, maar op foto’s van ISS is het soms te zien tegen de achtergrond van het duister van de ruimte. Het is nu voor het eerst dat dat gevonden is bij een andere planeet dan de Aarde.

Deze gloed van zuurstof was al lang geleden bij Mars voorspeld, maar het was nog niet eerder gedetecteerd. TGO laat zien dat de gloed voorkomt in de Mars atmosfeer op een hoogte van rond de 80 km, afhankelijk van de activiteit van de zon. Het blijkt afkomstig te zijn van kooldioxide, dat door de zon afgebroken wordt in zuurstofatomen en koolmonoxide. De metingen leveren interessant vergelijkingsmateriaal op met metingen aan de Aardse atmosfeer. En het leert ons nieuwe dingen over de hogere atmosfeer van Mars en zijn interactie met zonnewind. En daar weten we nog niet zo gek veel over.

De hoogte in de atmosfeer van Mars waar de groene gloed van zuurstof gevonden is. (Credits: J.-C. Gérard et al. (2020))

De ontdekking werd gedaan met een Belgisch instrument. Op Radio 1 in België werd Karolien Lefever van het Belgisch Instituut voor Ruimte-aeronomie erover geïnterviewd:

https://radio1.be/programma/de-wereld-vandaag/radioitem/belgische-onderzoekers-zien-groene-gloed-rond-mars-na-40-jaar-eindelijk-gevonden/21196

Bronnen:

https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/ExoMars/ExoMars_spots_unique_green_glow_at_the_Red_Planet

https://www.aeronomie.be/en/news/2020/exomars-nomad-spots-unique-green-light-mars

Coverafbeelding: ESA

‘Oumuamua bestond mogelijk uit waterstofijs juni 7, 2020

Het eerste interstellaire object 1I/’Oumuamua heeft sinds zijn bezoek aan ons zonnestelsel in 2017 behoorlijk wat vragen opgeroepen. Het had geen coma, zoals kometen, maar wel de langwerpige vorm van een komeetkern. Vreemd was ook dat ‘Oumuamua een traject volgde, dat niet op grond van alleen zwaartekracht verklaard kon worden. Het versnelde enigszins.

Er werden allerlei suggesties gedaan voor ‘Oumuamua’s vreemde traject en voorkomen. Zo was er een wetenschappelijk artikel dat zei dat je niet kon uitsluiten dat het geen buitenaards zonnezeil was. Maar er waren ook serieuzere pogingen om het gedrag van dit interstellaire object te verklaren.

‘Oumuamua’s traject door ons zonnestelsel. (Credits: nagualdesign; Tomruen op Wikimedia, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=64505953)

Een suggestie was dat ‘Oumuamua een “splinter” is geweest van een gefragmenteerde planeet. Een ander artikel stelde voor dat ‘Oumuamua een heel lage dichtheid heeft, nog lager dan die van een sneeuwvlok. Dat zou betekenen dat je weinig uitgassende stoffen nodig hebt om het object enigszins te versnellen. Maar al deze verklaringen hebben toch hun problemen.

Een nieuw artikel bouwt voor op eerder bewijs dat ‘Oumuamua toch een komeet is. Alleen dan een komeet die voor een belangrijk deel uit moleculair waterstof (H2) bestaat. Moleculair waterstof bevriest bij -259.14 °C, ofwel 14 graden boven het absolute nulpunt. Als het sublimeert (van ijs gasvormig wordt), is de pluim daarvan heel moeilijk of niet detecteerbaar met telescopen. Dat zou betekenen dat als het waterstof sublimeerde, dit ‘Oumuamua een onzichtbaar zetje gegeven kan hebben.

Het zou ook de sigaarvorm van ‘Oumuamua kunnen verklaren. De auteurs van dit artikel denken dat het object voor zijn bezoek aan ons zonnestelsel veel groter was, maar dat het door de warmte van de zon snel slonk. En net als bij kometen bleef een langwerpiger object over na de passage. Jammer genoeg werd ‘Oumuamua pas ontdekt toen het het zonnestelsel al verliet. Dit is zeker iets om op te letten als er weer zo’n object ons zonnestelsel benadert.

Hoe de vorm van ‘Oumuamua veranderde bij passage langs ons zonnestelsel

Maar waar komen deze objecten dan vandaan? De auteurs denken dat grote moleculaire wolken in onze Melkweg koud genoeg zijn en voldoende dichtheid hebben om zulke objecten met bevroren waterstof te vormen. Het zou het meest oude materiaal zijn in onze Melkweg. Het zou zeker de moeite waard zijn om zulk materiaal van dichtbij te bekijken, bijvoorbeeld met ESA’s nog te bouwen Comet Interceptor.

Bronnen:

https://www.universetoday.com/146360/interstellar-oumuamua-was-a-dark-hydrogen-iceberg/

https://arxiv.org/pdf/2005.12932.pdf

https://www.nationalgeographic.com/science/2020/04/perplexing-interstellar-object-starts-revealing-its-secrets/

https://www.syfy.com/syfywire/no-oumuamua-is-not-an-alien-spaceship-it-might-be-even-weirder

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/oumuamua-sped-up-as-it-left-the-inner-solar-system-this-might-be-why

Coverfoto: ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser

Warmtesonde van Mars InSight eindelijk onder de grond juni 6, 2020

Eindelijk is het zo ver: de HP3 warmtesonde van Mars InSight is onder de grond. De warmtesonde had zichzelf eigenlijk al vorig jaar in de bodem moeten kloppen, maar de bovenste laag van het oppervlak in Elysium Planitia reageerde heel anders als gedacht. Daardoor kwam de warmtesonde zelfs weer naar boven.

Het kostte uiteindelijk 80 sols (Mars-dagen) om de warmtesonde onder de grond te krijgen met de nieuwe strategie.

De oplossing was uiteindelijk om de robotarm van Mars InSight op de achterkant van de warmtesonde te plaatsen. Dat was een heel secuur werk, want op die achterkant zit ook een kabel die de meetgegevens naar de lander moet zenden. De robotarm zou de kabel makkelijk kunnen beschadigen. De afgelopen 3 maanden is de warmtesonde stapje voor stapje naar beneden gegaan, waarna de robotarm steeds weer precies op de juiste plek op de achterkant geplaatst is.

Nu de warmtesonde helemaal onder de grond is, kunnen er serieuze metingen gedaan worden. Maar natuurlijk wil men dat de “mole” nog dieper gaat. Drie meter diep was het doel, maar de sonde kan zelfs tot 5 meter graven. Maar daarvoor moet de bodem wel voldoende wrijving geven, en dat deed de bovenste 10-20 centimeter niet, waardoor de grond rond de sonde steeds instortte.

Om de bodem voldoende wrijving te geven zal de robotarm nog een tijd op de bodem drukken. De hoop is dat als de sonde 20 cm diep is, dat hij verder op eigen kracht kan. Mocht de bodem rond de sonde weer instorten, dan zal er met de robotarm extra grond op gegooid worden, en zal de robotarm gebruikt worden om daarna weer op de bodem te duwen. En dit moet dan gebeuren voor de winter op Mars begint, waardoor er minder zon op de zonnepanelen valt en er minder energie voor de robotarm is.

Bronnen:

https://www.dlr.de/blogs/en/all-blog-posts/The-InSight-mission-logbook.aspx

Frankrijk en Duitsland gaan een Phobos-rover bouwen mei 29, 2020

De Franse ruimtevaartorganisatie CNES kondigde aan om samen met de Duitse ruimtevaartorganisatie DLR een rover te gaan ontwikkelen voor Phobos. In 2024 gaat Japan namelijk een missie lanceren naar de twee manen van Mars. Deze missie, Martian Moons eXploration (MMX), gaat landen op Phobos en een monster van 10 tot 100 gram mee terug brengen naar Aarde.

De Frans-Duitse rover, die nog geen naam heeft, gaat het oppervlak van Phobos verkennen, voordat MMX gaat landen. Omdat Phobos nauwelijks zwaartekracht heeft kan de rover afgeworpen worden en landen zonder remraket. Vanwege diezelfde geringe zwaartekracht kan de rover ook maar heel langzaam rijden, zo’n 3,6 meter per uur. (Wat je natuurlijk niet wil, is dat de rover met te hoge snelheid tegen een steentje botst, de ontsnappingssnelheid haalt en Phobos verlaat.)

CNES en DLR hopen dat de rover 100 dagen actief zal blijven op Phobos. Ze denken er ook over om de rover de landing van MMX te laten filmen en om met de wielen in de bodem van Phobos te graven. Verder zal de rover een Raman mini-spectrometer mee nemen om de samenstelling van het oppervlak te meten, en een radiometer om de temperatuur te nemen.

Als bonus, is het ontwerp van de rover ook nog “kawaii”, een Japanse obsessie met schattige figuren, plaatjes en voorwerpen.

 

Bronnen:

https://spacegate.cnes.fr/fr/quezako-le-cnes-prepare-un-rover-pour-phobos

(De Nederlandse vertaling daarvan: https://translate.google.com/translate?sl=auto&tl=nl&u=https%3A%2F%2Fspacegate.cnes.fr%2Ffr%2Fquezako-le-cnes-prepare-un-rover-pour-phobos)

Coverafbeelding: CNES/DLR

Video van de live stream over kometen is online mei 25, 2020

Afgelopen donderdag 21 mei was er weer een live stream, dit keer over kometen. De video hiervan staat inmiddels op Youtube:

 

 

 

Live stream over kometen vanavond om 20:00 mei 21, 2020

Ver van de zon bevinden zich vuile, ijzige ballen uit het begin van ons zonnestelsel. Ze laten zich niet vaak in de buurt van de zon zien. Maar als ze in de buurt van de zon komen, kunnen ze zich laten zien als indrukwekkende staartsterren aan de hemel. Of ze breken in kleine brokjes en we horen er nooit meer van.

De wetenschap is al lang geïnteresseerd in kometen omdat ze gevormd zijn toen ons zonnestelsel gevormd werd. Meerdere ruimtemissies hebben kometen bezocht en we gaan in de toekomst nog meer missies naar de kometen zien.

Vanavond 21 mei om 20:00 doet Marcel-Jan Krijgsman een live stream over kometen. Deze is te zien op Twitch.tv:

https://www.twitch.tv/wg_maan_en_planeten

 

Een monster verkrijgen van Venus? mei 17, 2020

Waar Mars in de afgelopen decennia veel aandacht heeft gehad van orbiters en rovers, zijn er nauwelijks ruimtemissies naar Venus geweest. De laatste keer dat een lander neer kwam op deze hete planeet, was in 1986. In een nieuw artikel betogen twee astronomen, Richard Greenwood en Mahesh Anand, dat het nodig is om monster van Venus naar Aarde te brengen.

Dat is nogal een statement, al is dit niet de eerste keer dat het voorgesteld wordt. Een “one does not simply walk into Mordor” meme, leek me wel op zijn plaats.

one does not simply take Venus samples

 

Het bronmateriaal van de binnenplaneten

Waarom is een monster van Venus zo belangrijk? Het artikel begint uit te leggen welke vragen er zijn over het ontstaan van de binnenste, rotsachtige planeten, zoals dus Venus en Aarde. Er zijn twee bronmaterialen bekend van deze planeten: koolstof-chondrieten en gewone, of O-chondrieten. O-chondrieten bestaan voor het grootste deel uit rots, maar ook ijzer en nikkel. Veruit de meeste meteorieten zijn ook opgebouwd uit dit materiaal. Koolstof-chondrieten bestaan uit koolstofhoudende stoffen, waaronder aminozuren. Slechts 5% van de meteorieten zijn koolstof-chondrieten en gedacht wordt dat ze verder van de zon zijn gevormd.

Er bestaan nog allerlei vragen over waarom er een verschil is tussen die twee materialen en waarom ze niet al vroeg in de stofschijf rond de zon werden gemengd, voor de planeten ontstonden. Maar misschien werd dit materiaal in het binnenste deel van ons zonnestelsel wel gemengd en er buiten niet? Een monster van Venus zou dat antwoord kunnen geven.

20150305_veneracombof45
Foto’s van het oppervlak van Venus, gemaakt door verschillende Venera landers. (Credits: Russian Academy of Sciences / Ted Stryk)

 

 

Andere redenen

Dan is er de vraag waar onze maan vandaan komt. We denken dat de vroege Aarde werd geraakt door een protoplaneet, genaamd Theia. Maar waarom komen de Aarde en de maan zo dicht overeen qua samenstelling en is de maan niet deels Theia, deels Aarde? Of is er gewoon sprake van dat de samenstelling van het binnenste deel van het zonnestelsel hetzelfde was? Een monster van Venus zou de doorslag kunnen geven.

En verder zouden monsters van Venus ook andere vragen kunnen beantwoorden. Het lijkt erop dat Venus vroeger oceanen had. En de aanwijzingen worden sterker dat dit nog niet eens zo heel lang geleden niet meer het geval was. Een landing op een slimme plaats op Venus, zou zulke theoriën kunnen bevestigen of ontkrachten.

Er zijn verder ook vreemde donkere plekken te zien in Venus’ atmosfeer, als je die bekijkt in ultraviolet. Drie jaar geleden werd berekend dat die worden veroorzaakt door deeltjes “ter grootte van microben”. Wellicht dat daar ook onderzoek naar gedaan kan worden.

IDL TIFF file
Donkere banden in de atmosfeer van Venus, gefotografeerd door Venus Express in ultraviolet. (Credits: ESA/MPS/DLR/IDA)

 

Zuurstofisotopen

Een belangrijke meting daarbij, is de verhouding tussen de stabiele isotopen van zuurstof. Zuurstof vind je in allerlei molekulen, zoals kooldioxide, siliciumoxide (rots) en vele mineralen. Om een lang verhaal kort(er) te maken: de verhoudingen tussen die isotopen vertellen iets over de afkomst van het materiaal.

Die bepaling van die zuurstofisotopen kan het nauwkeurigst in het lab gedaan worden. Maar er is ook een meetmethode die gedaan kan worden op een lander of rover. Zo is de Curiosity rover op Mars in staat die meting te doen. Alleen is die meting veel minder nauwkeurig. Nou is het verschil van de ratio’s tussen die zuurstofisotopen op Aarde en Mars nogal groot, dus in geval van Curiosity was dat niet zo’n probleem. Maar de verwachting is dat de verschillen tussen Venus en Aarde heel klein zijn. En dus is een hoge nauwkeurigheid nodig om dit probleem op te lossen, iets dat alleen op Aarde gedaan kan worden.

 

Een sample return missie

Volgens het artikel is een aangeboord monster van minimaal 100 gram nodig. Het plan is om nog eens 100 gram te verkrijgen middens een soort stofzuiger. Vanwege de extreme condities op Venus, moeten deze monsters moet binnen een uur na landing verkregen worden en in een terugkeerraket gebracht zijn. Alles moet automatisch en vlot gebeuren. Vanaf Aarde kunnen we alleen maar nagelbijtend toekijken.

11214_2020_669_Fig14_HTML
Hoe een sample return missie naar Venus zou kunnen verlopen. (Afbeelding: Greenwood, R.C., Anand, M.)

Maar hoe komen we na landing op Venus in vredesnaam terug in een baan rond de planeet? We hebben te maken met een atmosfeer met op het oppervlak een gemiddelde druk van 92 bar. Wat voor enorme raket heb je nodig om daar doorheen te komen? Men heeft daar meerdere ideeën over. Een ervan is om een terugkeerraket eerst naar 66 km hoogte te brengen aan een ballon. Daar is de atmosfeer al ijler dan die op Aarde op zeeniveau. Onderweg worden ook monsters van de atmosfeer meegenomen van verschillende hoogten.

Dan nog heb je een drietraps vastebrandstofraket nodig om de monsters in een baan rond Venus te brengen. Eenmaal in een baan rond Venus wacht er een orbiter, die de monsters over neemt en naar Aarde brengt.

 

Kosten

Er zijn momenteel plannen voor een sample return missie naar Mars en die wordt complex en gaat vele miljarden kosten. Hoeveel gaat een sample return missie naar Venus kosten? Volgens de berekeningen in dit artikel, wordt zo’n missie goedkoper dan de Curiosity rover, maar dan nog steeds zou zo’n Venus “grab and go” missie rond de 1,5 miljard dollar gaan kosten. De vraag is natuurlijk of dat bedrag in deze tijden losgemaakt kan worden.

 

Bronnen:

https://link.springer.com/article/10.1007/s11214-020-00669-8

https://en.wikipedia.org/wiki/Chondrite#Ordinary_chondrites

https://www.cosmos.esa.int/documents/1866264/3219248/ValentianD_Venus+sample+return+mission+revisited_r2.pdf/51e80e8b-8ecd-44a9-8363-5525e6cb35d9?t=1565184752220

Coverafbeelding: Venus door NASA’s Magellan sonde in kaart gebracht (afbeelding: NASA)

Maanlanders zouden maanbasis of Lunar Gateway kunnen zandstralen mei 15, 2020

Zowel NASA als China hebben plannen om opnieuw astronauten op de maan te laten landen. De maanlanders die op dit moment door commerciële partijen als Blue Origin, Dynetics en SpaceX worden ontworpen, zijn zwaarder dan de Apollo Lunar Module ooit was. Het kost kracht om zo’n zware vracht veilig op de maan te zetten. Wat is het effect als zulke krachtige raketmotoren boven het maanoppervlak blazen?

Professor Phil Metzger doet onderzoek hiernaar. Hij onderzocht materiaal van de Surveyor 3 lander, dat door Apollo 12 terug gebracht was. Apollo 12 landde in 1969 op loopafstand van Surveyor 3. Nadere studie toonde aan de onbemande lander gezandstraald was. Ook onderzocht Metzger video’s van Apollo landingen. Op sommige video’s is te zien dat vuistgrote rotsen opzij geblazen worden door de uitlaatgassen van de raketmotor.

In een recente online presentatie vertelt professor Metzger dat stof dat door zwaardere landers opzij geblazen wordt, in een baan rond de maan kan komen. Het zou er zelfs voor kunnen zorgen dat NASA’s toekomstige Lunar Gateway hierdoor gezandstraald wordt. Om maar te zwijgen over wat er zou kunnen gebeuren als zo’n lander vlak bij een maanbasis landt.

Volgens professor Metzger moeten we landingsplatforms ontwikkelen, waar maanlanders veilig neer kunnen komen zonder dat ze materiaal rondblazen. Hij heeft verschillende methoden onderzocht en ontwikkeld om dergelijke landingsplatforms te plaatsen. Dat is trouwens niet het enige onderzoek dat hij doet. Hij kreeg onlangs ook budget om een methode voor het extraheren van water uit maankraters te ontwikkelen die weinig energie kost.

Bronnen:

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2010JE003745

https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2020_Phase_I_Phase_II/Aqua_Factorem/

 

Pekelwater op oppervlak Mars niet leefbaar mei 13, 2020

Een waterdruppel op Mars bevriest, kookt of verdampt, door de lage temperatuur en lage atmosferische druk. Maar een druppel pekelwater kan er vloeibaar zijn, omdat zout water een lager vriespunt heeft. Een team van wetenschappers heeft onderzocht waar en hoe lang pekelwater op Mars stabiel zou kunnen zijn op of vlak onder het oppervlak.

Daaruit blijkt dat rond de evenaar een paar procent van het jaar vloeibaar pekelwater kan bestaan. Maar dan niet langer dan 6 uur achter elkaar. Dat was meer dan gedacht. Omdat het gaat om temperaturen van -48 graden en lager, zal zelfs dat vloeibare pekelwater niet leefbaar zijn voor extreme microorganismen die we kennen op Aarde. Natuurlijk, leven vindt een weg, maar deze temperaturen vallen zelfs onder de theoretische ondergrens voor leven zoals we dat kennen op Aarde.

Bronnen:

https://www.swri.org/press-release/mars-climate-model-habitability-salt-water

https://www.nature.com/articles/s41550-020-1080-9

 

Video van de live stream over Venus is online mei 7, 2020

Vanavond was er weer een live stream van onze werkgroep te zien. Dit keer vertelde Marcel-Jan Krijgsman over de planeet Venus. Alles passeerde de revue vanaf de oudheid tot de eerste ruimtesondes die eigenlijk op de oceanen van Venus hadden moeten landen. En die bleken niet te bestaan, want gaandeweg ontdekten we dat Venus heel heet was. Tenslotte kwamen ook actieve vulkanen en mogelijke microben in de atmosfeer en terraforming van Venus nog aan bod.

De video is te zien op Twitch, maar is inmiddels ook geüpload op Youtube:

 

Oh ja, en ook kwam een boekje uit 1910 aan bod, waaruit bleek hoe we 110 jaar geleden over Venus dachten. Het was een totaal andere planeet.

Bibliotheek Natuurleven Venus1.png

Uit Bibliotheek Natuurleven van Aarde en Hemel door J.J. Hof uit 1910.

 

Een week later heb ik trouwens een Engelstalige live stream over Venus gedaan. Die video staat ook op Youtube:

Live stream over Venus op 7 mei 20:00 mei 3, 2020

Donderdag 7 mei tussen 20:00 en 21:00 is er weer een live stream. Dit keer over de planeet Venus.

We kennen Venus nu als een helse planeet, waar het zwavelzuur regent. Dat is niet altijd zo geweest. Lang werd gedacht dat onze zusterplaneet zou zijn als een iets warmere versie van onze Aarde, met mogelijk leven. De eerste Venus-landers waren zelfs uitgerust om te landen op een oceaan. Maar daarna leerden we waarom deze landers de tocht door de hete en dichte atmosfeer niet overleefden. En toch is leven er nog steeds een mogelijkheid.

https://www.twitch.tv/wg_maan_en_planeten

Foto 02-05-2020 14 41 09.jpg
Bij gebrek aan printer thuis ben ik maar ik viltstiften gaan gebruiken om lokaal reclame voor de live stream te maken.

Blue Origin, Dynetics en SpaceX gaan maanlanders ontwikkelen voor NASA mei 2, 2020

In 2024 moet er een Amerikaanse astronaut voet op de maan zetten. Dat is in ieder geval het plan van president Trump. NASA besloot daarom te raden te gaan bij commerciële partijen. Afgelopen week maakte NASA de drie partijen bekend die geld krijgen om een bemande maanlander te ontwikkelen.

Die partijen zijn:

  • National Team, een samenwerkingsverband van Blue Origin, Lockheed Martin, Northrop Grumman en Draper.
  • Dynetics
  • SpaceX

NASA heeft deze bedrijven ieder verschillende bedragen toegekend waarmee ze de komende 10 maanden hun ontwerp verder kunnen uitwerken. Boeing’s voorstel is niet door de ballotage gekomen.

De drie partijen kwamen met totaal verschillende ontwerpen voor hun maanlander.

 

National Team (Blue Origin, Lockheed Martin, Northrop Grumman en Draper)

Deze maanlander kan gelanceerd worden op Blue Origin’s New Glenn raket of op Lockheed Martin’s nieuwe Vulcan raket. De lander kan koppelen aan de Lunar Gateway of aan een Orion ruimteschip en bestaat uit drie delen:

  • Transfer Element, een rakettrap die de lander in een baan rond de maan brengt. Wordt geleverd door Northrop Grumman (het bedrijf dat ook de Apollo maanlander bouwde). Het is gebaseerd op de aandrijving van het Cygnus vrachtschip.
  • Descent Element, het deel dat de lander veilig op het maanoppervlak moet brengen. Dit wordt gebouwd door Blue Origin.
  • Ascent Element, het deel dat de astronauten lanceert vanaf de maan en terug in een baan rond de maan brengt. Dit wordt ontworpen door Lockheed Martin.

 

 

Voor Artemis 3, de eerste bemande landing op de maan sinds Apollo, worden astronauten naar de maanlander gebracht in een Orion ruimteschip en de Orion haalt ze ook op na hun verblijf op de maan. Het Ascent Element is het enige deel dat herbruikbaar is. Het kan hiervoor bijgetankt worden.

 

Dynetics

Dit bedrijf is een samenwerkingsverband van Sierra Nevada, het bedrijf dat de mini-shuttle Dreamchaser bouwt, en bedrijven als Thales en United Space Alliance.

Ze gaan een lander maken die horizontaal landt en opstijgt. De lander bestaat uit een stuk. Er is dus geen aparte daal- of stijgmodule. Het is wel modulair van opzet. Er kunnen brandstoftanks aan worden toegevoegd, die tijdens de landing kunnen worden afgeworpen, zodat een lichtere lander daarna weer omhoog kan.

De onder druk staande module waar de astronauten in verblijven komt bovendien na landing vlak boven het maanoppervlak te staan. Ze hebben dus na een maanwandeling geen lift of lange lander nodig om terug in hun module te komen.

dynetics-human-lander.jpg
Het Dynetics Human Landing System (afbeelding: Dynetics)

Het Dynetics Human Landing System kan op meerdere commerciële raketten gelanceerd worden, maar ook op NASA’s SLS.

SpaceX

SpaceX zet natuurlijk Starship in, maar dan toch anders. Met 50 meter is deze maan-versie van Starship veruit de grootste maanlander. Anders dan de eerdere Starship edities, heeft deze geen vinnen of vleugels. Dus deze versie van Starship zal ook niet in staat zijn om een reentry in de Aard-atmosfeer uit te voeren.

starship_moon_astronauts.jpg

De maanlander moet na lancering koppelen met een brandstof tanker. Astronauten worden bij de lander gebracht in een Orion ruimteschip. De lander kan ook 100 ton aan vracht op het maanoppervlak afleveren. Daarmee kan het gemakkelijk componenten neerzetten voor een beginnende maanbasis, iets wat NASA uiteindelijk wil.

De raketmotoren die worden gebruikt voor de landing, zijn hoog in het ruimteschip geplaatst. Dat betekent dat dat puin op het oppervlak door de druk van de uitlaat niet opgeworpen wordt en mogelijk schade aanricht. (Uit onderzoek van landingsbeelden van Apollo 15 bleek onlangs dat de landing een rotsblok wegblies.) Er is plaats voor 4 astronauten en er zijn twee luchtsluizen waarmee ze naar buiten kunnen.

 

Vervolg

Blue Origin en team hebben het meeste geld in de wacht gesleept: 579 miljoen dollar. Dynetics krijgt 253 miljoen en SpaceX komt er wat schamel vanaf met een contract van slechts 135 miljoen.

Starship biedt NASA veel mogelijkheden voor de verdere toekomst, omdat het zoveel vracht kan leveren. Maar uit het rapport bleek dat NASA deze lander wel nogal complex vindt, zoals o.a. het standregelsysteem. Dat is gebaseerd op een nieuw concept.

In februari 2021 vindt er een evaluatie plaats van de drie partijen. Het kan zijn dat er meerdere maanlanders ontwikkeld zullen worden, zodat NASA meer keus heeft op weg naar de maan.

Bronnen:

https://www.nasaspaceflight.com/2020/04/nasa-blue-origin-dynetics-spacex-hls-artemis/

https://spaceflightnow.com/2020/05/01/nasa-identifies-risks-in-spacexs-starship-lunar-lander-proposal/

https://www.nasa.gov/feature/nasa-selects-blue-origin-dynetics-spacex-for-artemis-human-landers

Scott Manley’s video hierover:

 

Video van de live stream “Hoe het zonnestelsel ontstond” is online april 23, 2020

Mocht je de live stream vanavond gemist hebben, de video staat inmiddels online. Aanvankelijk alleen nu bij Twitch.tv, maar nu ook op Youtube.

Het onderwerp was “Hoe het zonnestelsel ontstond”. Want dat is wat astronomen al lang willen weten: waar komt ons zonnestelsel vandaan? In de afgelopen jaren zijn flink wat ruimtemissies naar planeten, kometen en asteroïden gestuurd om stukjes van de puzzel te vinden. Ik heb geprobeerd het plaatje te schetsen wat we tot nu toe verzameld hebben.

Op 28 mei is de live stream over het ontstaan van het zonnestelsel in het Engels gedaan.

Bekijk Hoe het zonnestelsel ontstond van wg_maan_en_planeten op www.twitch.tv