China overweegt Voyager-achtige missie die o.a. Neptunus aan doet.

De planeet Neptunus is maar een keer door een ruimtesonde bezocht. Dat was Voyager-2 in 1989. Wetenschappelijk gezien is er genoeg reden om terug te gaan: de onverwacht felle stormen van Neptunus en de maan Triton met zijn retrograde baan en zijn geisers. En niet te vergeten het feit dat zoveel exoplaneten Neptunussen blijken te zijn. Wat maakt Neptunus zo speciaal?

Van tijd tot tijd steken nieuwe plannen de kop op om de verre blauwe planeet te gaan bezoeken. Maar voor alsnog is geen nieuwe missie geselecteerd. Tenminste, niet bij NASA. Maar misschien lukt dat wel in China. Daar heeft men aangekondigd plannen te maken om Neptunus te gaan bezoeken. Het is onderdeel van een plan om twee satellieten het zonnestelsel uit te sturen.

Deze ambitieuze missie wordt (in het Engels) IHP, ofwel Interstellar Heliosphere Probe genoemd. Ze moeten de heliosfeer gaan onderzoeken, de regio rond de zon waar deeltjes van de zonnewind overheersen. Slechts twee ruimtesondes hebben tot nu toe gegevens naar Aarde gestuurd toen ze de heliosfeer verlieten: Voyager-1 en 2.

De twee IHP satellieten moeten in twee verschillende richtingen gestuurd worden. IHP-1 moet in 2024 naar de kop van de heliosfeer gaan. Wetenschappers denken dat de heliosfeer een komeet-achtige staart heeft. In die richting moet IHP-2 gaan vliegen. Beide satellieten zullen de nodige instrumenten bij zich hebben om het magnetisch veld, deeltjes en plasma te meten. Maar ook zullen ze een camera bij zich hebben.

20191112_IHP-spacecraft-1-heliosphere-head.jpg
Het voorgestelde vluchtschema van IHP-1 dat onlangs gepresenteerd werd op een astronomisch congres in Geneve (afbeelding: Zong Quigang)

Het wordt een missie van lange adem. IHP-1 vliegt eerst twee keer langs Aarde en komt dan in 2029 langs Jupiter voor een slinger van zijn zwaartekrachtveld. In 2049 moet de ruimtesonde dan de grenzen van de heliosfeer bereiken. IHP-2 vliegt in 2033 langs Jupiter en komt in 2038 langs Neptunus. De satelliet zal dan een kleine sonde loslaten die in de atmosfeer van Neptunus duikt. De inslag ervan wordt door het moederschip waargenomen. Mogelijk bezoekt IHP-2 daarna ook nog een Kuipergordel object.

20191112_IHP-spacecraft-2-heliosphere-tail.jpg
(Afbeelding: Zong Quigang)

Het IHP programma is nog niet officieel goedgekeurd, maar de Chinese wetenschappers denken dat die goedkeuring in 2020 of 2021 gegeven kan worden. Om het lot een handje te helpen bereikt een van de sondes een afstand van 100 AU (100 keer de afstand Aarde-zon) tijdens het honderdjarig bestaan van de Volksrepubliek China in 2049.

Bron:

https://www.planetary.org/blogs/guest-blogs/china-voyager-like-interstellar-mission.html

Coverafbeelding: NASA

 

Mars’ methaan-mysterie blijft en er komt nog een mysterie bij: de zuurstof

Het methaan mysterie op Mars blijft onopgelost. De Curiosity rover detecteerde in juni dit jaar het hoogste percentage methaan in de atmosfeer tot nu toe: 21 deeltjes per miljard deeltjes atmosfeer in een volume (21 ppbv). ESA’s Mars Express satelliet kwam vijf uur later over en kon geen methaan detecteren. Een dag ervoor vloog deze satelliet ook al over en vond toen eveneens geen methaan. Mars Express heeft een detectielimiet van 2 ppbv.

How_to_create_and_destroy_methane_at_Mars_pillars.jpg
Hoe methaan op Mars gemaakt en vernietigd zou kunnen worden (ESA)

ESA’s Trace Gas Orbiter (TGO), de meest gevoelige detector van methaan in een baan rond Mars, kwam een paar dagen voor en een paar dagen na de meting van Curiosity over. TGO heeft een detectielimiet van 0,7 ppbv, maar ook deze vond geen methaan. Hoe dit kan, is nog altijd niet duidelijk.

Curiosity vond er onlangs trouwens nog een mysterie bij: het percentage zuurstof in de atmosfeer. Dat Mars heel weinig zuurstof in de atmosfeer had (0,16%), wisten we al langer. Maar Curiosity was in staat om het percentage met de seizoenen te volgen, net als de methaan. Astronomen hadden gedacht dat de hoeveelheid zuurstof zou stijgen en dalen met het kooldioxide (CO2) gehalte.

mars_seasonal_oxygen_gale_crater.jpg
Door Curiosity gemeten zuustof en methaan percentages (credits: Melissa Trainer/Dan Gallagher/NASA Goddard)

’s Winters vriest het CO2 aan op de poolkappen. ’s Zomers wordt het weer gasvormig en stijgt de luchtdruk. Gedacht werd dat zuurstof gelijk met de kooldioxide zou stijgen en dalen. Maar in de zomer steeg het zuurstofgehalte veel harder dan verwacht mocht worden. In de winter verdween de zuurstof weer. Astronomen hebben nog niet een echt idee hoe dit kan. Mogelijk is er een onbekend chemisch proces gaande. Opvallend is dat het zuurstof en methaan percentage tegelijk lijken te stijgen en dalen.

 

Bronnen:

http://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/ExoMars/ESA_s_Mars_orbiters_did_not_see_latest_Curiosity_methane_burst

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/with-mars-methane-mystery-unsolved-curiosity-serves-scientists-a-new-one-oxygen

 

Coverafbeelding: ESA

Hayabusa 2 gaat morgen op weg naar huis

De Japanse Hayabusa 2 missie gaat vannacht de asteroïde Ryugu verlaten, na een heel succesvol verblijf. De satelliet liet er vier “rovers” achter. Het wierp een explosief af, dat een krater van 10 meter maakte. Heel waardevol zullen de twee monsters zijn die Hayabusa 2 wist te verkrijgen: een van het oppervlak en een op de plek waar het explosief de bodem onder het oppervlak bloot gelegd had. De monsters bevatten waarschijnlijk koolstof en organische stoffen.

Het was geen eenvoudige missie. De project manager Yuichi Tsuda wilde wel kwijt dat er tijdens de missie tal van technische problemen opgelost moesten worden. En toen Ryugu goed in kaart gebracht was, bleek de asteroïde bezaaid met rotsen. Er was nauwelijks een vlak stuk te bekennen waar geland kon worden. Om monsters te nemen moesten de missieplanners moesten de satelliet met zorg “inparkeren”.

Hayabusa 2 krijgt morgen opdracht om de geringe zwaartekracht van Ryugu vaarwel te zeggen. Volgende maand worden de ionmotoren ontstoken om naar Aarde terug te gaan. Eind volgend jaar komt Hayabusa 2 aan en zal het een capsule met monsters afwerpen. Die moeten dan landen in een zuidelijke woestijn van Australië, al is de Japanse ruimtevaartorganisatie daarover nog in onderhandeling met Australië. De satelliet zelf zal de Aarde voorbij vliegen, mogelijk op weg naar een nieuwe bestemming. Welke dat is, is nog niet besloten.

 

Bron:

https://phys.org/news/2019-11-voyage-home-japan-hayabusa-probe.html

 

Coverafbeelding: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Chinese monstername missie naar de maan uitgesteld tot eind 2020

De Chinese missie om 2 kg aan monsters van de maan terug te brengen naar Aarde, Chang’e 5, is uitgesteld tot eind 2020. Deze Lange Mars-5 raket, vergelijkbaar met de Amerikaanse Delta IV Heavy, ondervond problemen bij zijn tweede vlucht in 2017. Sindsdien is er lang aan de raket gewerkt.

Inmiddels zijn de boosters van de volgende Lange Mars-5 raket richting het Wenchang lanceercomplex op het eiland Hainan getransporteerd. De eerstvolgende vlucht staat gepland in half december. Als die goed gaat, kan de Chinese Mars-orbiter en -rover Huoxing-1 (HX-1) gelanceerd worden vanaf 23 juli 2020. En daarna Chang’e 5.

Chang’e 5 bestaat uit een lander en een orbiter. De bestemming van de lander is Oceanus Procellarum, in de buurt van de vulkanische berg Mons Rümker. Dat vulkanische gebied is wetenschappelijk zeer interessant. De lander heeft een boor waarmee het monsters van onder het oppervlak kan aanboren.

20180912_6258TPS-TPR-2018Q3-18-09-04-p15legacy.png
De Chang’e 5 missie van lancering tot landing met monsters op Aarde. (Credits: Planetary Society)

Het bovenste deel van de lander kan met de monsters opstijgen naar een baan rond de maan. Daar moet het de eerste onbemande koppeling in een baan rond de maan uitvoeren met de orbiter. De orbiter brengt de monsters in een afdalingscapsule terug naar Aarde. De capsule moet vervolgens in China landen.

 

Bron:

https://spacenews.com/china-targets-late-2020-for-lunar-sample-return-mission/

Coverafbeelding: CCTV

Nieuwe maanrover van NASA gaat naar ijs boren

NASA wil in december 2022 een rover naar de maan sturen die onderzoek moet gaan doen naar waterijs op de zuidpool van de maan. De Volatiles Investigating Polar Exploration Rover, ofwel VIPER, zal een drilboor bij zich hebben (The Regolith and Ice Drill for Exploring New Terrain, of TRIDENT) die 1 meter diep kan boren. De monsters die zo aangeboord worden, zullen onderzocht worden door twee instrumenten op de aanwezigheid van water en andere stoffen.

Het platform waarop de rover op de maan moet landen, zal overigens niet door NASA gebouwd worden, maar door een commerciele partij. Bedrijven kunnen zich aanmelden om de rover op de maan te brengen.

 

VIPER wordt gebouwd uit onderdelen van de vorig jaar geschrapte maanrover Resource Prospector.

 

Bronnen:

https://www.nasa.gov/feature/new-viper-lunar-rover-to-map-water-ice-on-the-moon

Curiosity doet chemische analyses en maakt een selfie

De Curiosity rover is de afgelopen maanden druk bezig geweest met onderzoek naar klei in het gebied waar het nu rijdt. Nu de boor weer gebruikt kan worden om monsters te nemen, heeft Curiosity meerdere monsters aangeboord. Een ervan is in september onderzocht in Curiosity’s lab. En dit monster was zo belangrijk, dat men er een speciaal experiment mee deed.

Curiosity heeft 74 kleine cupjes waarin monsters kunnen worden gebracht. In die cupjes wordt een monster dan verhit en de gassen die er vanaf komen worden vervolgens geanalyseerd. Negen van die cupjes bevatten een vloeibaar oplosmiddel. Hiermee kunnen aminozuren en andere organische stoffen gedetecteerd worden. Dit is pas de tweede keer sinds de landing in 2012 dat zo’n “nat” chemie experiment wordt uitgevoerd. Pas volgend jaar wordt verwacht dat we te horen krijgen wat dit experiment opgeleverd heeft.

Dit gebied waar Curiosity rijdt is dan ook wetenschappelijk zeer interessant. Toen de Gale krater gekozen werd als landingsplaats voor Curiosity, was dat in belangrijk mate om dit gebied met kleigesteenten te onderzoeken. Klei is een materiaal waarin organische stoffen goed in behouden worden.

Na het boren en het onderzoek in het lab, had Curiosity tijd om een selfie te nemen. De foto is een compositie van 57 afzonderlijke foto’s die op 11 oktober met de camera op de robotarm genomen zijn. (Een hogere resolutie versie van 8938 x 11845 is te vinden op de site van JPL).

pia23378-annotated-1041.jpg

 

Bronnen:

https://www.nasa.gov/feature/jpl/new-selfie-shows-curiosity-the-mars-chemist

The Design and Engineering of Curiosity – Emily Lakdawalla.

 

Yutu 2 rover vindt geelachtig glas

De Chinese Yutu 2 rover is nog steeds de Von Kármán aan het onderzoeken. En een tijd geleden meldden sociale media opeens dat Yutu 2 “geel gel-achtig materiaal” gevonden had. Maar je moet natuurlijk altijd oppassen met vertalingen uit het Chinees. Zeker als je daarbij computervertalingen gebruikt. Wat Yutu 2 werkelijk had gevonden, was geel glasachtig materiaal. Het is waarschijnlijk glas dat ontstaan is door een inslag.

Op foto’s van de wielsporen is te zien dat Yutu 2 de nodige manoevres uitgehaald heeft om de VNIS spectrometer zo dicht mogelijk bij het materiaal te brengen. Met die spectrometer kan de samenstelling van het glas worden bepaald.

Journalist Andrew Jones stuurde ook een paar animaties door van Yutu 2 en Chang’e 4.

Coverfoto: CNSA