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

WFIRST ruimtetelescoop krijgt een coronagraaf

De WFIRST telescoop gaat een coronagraaf krijgen om exoplaneten direct in beeld te brengen. Voor oplettende lezers zou dit een verrassing kunnen zijn. Had Trump vorig jaar niet de stekker uit de ruimtetelescoop getrokken? Dat probeerde hij inderdaad, maar het Amerikaanse congres moest daar uiteindelijk over beslissen. En die besloot dat de telescoop er gaat komen.

De coronagraaf van WFIST wordt het meest geavanceerde in zijn soort op een ruimtetelescoop, geavanceerder ook dan die op de James Webb Space Telescope. Het doel is om het licht van een ster uit te schakelen, zodat grote planeten zichtbaar worden. Dat is een grote technologische uitdaging. Het licht van sterren is miljarden keer feller dan het licht dat ervan weerkaatst wordt op planeten. Om dit te bereiken is complexe technologie nodig met maskers, prisma’s, detectoren en flexibele spiegels.

 

De coronagraaf op WFIRST is een zogenaamde “technology demonstrator”. Gehoopt wordt dat als de coronograaf goed werkt op WFIRST, dat volgende versies van coronagrafen Aard-achtige planeten in beeld kunnen brengen. Dan zouden we kunnen achterhalen of er water op die planeten bevindt en zelfs of er leven bestaat. Maar zover is het dus nog niet.

Bron:

https://www.universetoday.com/143535/wfirst-gets-its-coronagraph-to-block-the-light-of-stars-and-reveal-their-planets/

 

Meer details bekend over ESA’s en NASA’s Mars monstername missie

NASA en ESA hebben meer details gegeven over het Mars Sample Return programma dat volgend decennium moet gaan plaats vinden. Het is een programma dat bestaat uit meerdere rovers, landers en satellieten die uiteindelijk bodemmonsters van Mars op Aarde moeten brengen. Vooral ESA heeft al veel werk verricht aan het ontwerpen van een orbiter (Earth-return orbiter (ERO)) en een kleine rover die de monsters ophaalt (de sample retrieval lander/fetch rover (SRL)).

Het eerste stap is het verkrijgen van bodemmonsters met de Mars 2020 rover. Deze is al voor een groot deel geassembleerd. Je kunt op de live webcam zien dat de mast met camera’s en de zes wielen al gemonteerd zijn.

pia23314-16.jpg
De Mars 2020 rover in de assemblagehal bij het Jet Propulsion Laboratory in Californië. Foto: NASA/JPL-Caltech

In juli 2026 moet een NASA lander gelanceerd worden die in de omgeving van de Mars 2020 rover gaat landen met de Europese fetch rover aan boord. Die datum is opmerkelijk. Het lanceerwindow voor vluchten naar Mars is dat jaar namelijk pas in oktober. Deze lander neemt dan ook niet de snelle route naar Mars (van pakweg 7 maanden), maar volgt een traject dat de lander pas in augustus 2028 neerzet op Mars. De reden hiervoor is dat de lander en de Europese rover voorzien zijn van zonnepanelen en op het moment van aankomst volgens de snelle route is een verhoogde kans voor stofstormen die het zonlicht tegenhouden. In augustus 2028 is de kans op stofstormen klein.

Mars_sample_returnjpl.jpg
Zo zou de lander met raket er uit kunnen zien. Al is dit ontwerp van 2012, lang voor de huidige plannen besproken zijn. Afbeelding: NASA/JPL.

NASA denkt op dit moment aan een lander vergelijkbaar met het platform dat gebruikt is op Mars InSight en Mars Phoenix. Maar ze zijn er nog niet helemaal uit of misschien toch een skycrane gebruikt moet gaan worden, zoals die van Curiosity. De Mars 2020 rover gaat monsters achterlaten op het oppervlak en de Europese fetch rover pakt die op en brengt hem bij de lander. De lander laadt de monsters in container ter grootte van een basketbal en brengt die in een kleine raket. NASA denkt aan een tweetraps raket met vaste brandstof of een eentraps raket met een combinatie van vast en vloeibaar.

Maar stel dat de fetch rover om een of andere reden kapot gaat. Kan er dan niet een of ander monster in de buurt opgepikt worden (een zogenaamd “contingency sample”)? Daar voorziet het ontwerp niet in, maar NASA heeft ander idee: ze laten dan de Mars 2020 rover langs komen rijden die dan alsnog monsters direct aanlevert.

Mars_Sample_Return_overview
De Earth-return orbiter brengt bodemmonsters van Mars naar Aarde. Afbeelding: ESA/ATG Medialab.

ESA levert de satelliet die de monsters terug brengt naar Aarde. Het wordt een grote satelliet. De zonnepanelen ervan zijn van het ene tot andere einde 40 meter lang. Deze satelliet wordt in 2026 op een Ariane 6 raket naar Mars gestuurd om daar met een chemische remraket in een elliptische baan te komen. De satelliet heeft ook ionenmotoren en door gebruik van beide voortstuwing wordt de baan in stappen verlaagd. Daarna werpt de satelliet het gedeelte met de chemische motor af, om gewicht te besparen op de terugweg.

In de lente van 2029 worden de monsters vanaf het Mars oppervlak gelanceerd in een baan. De Earth-return orbiter zal 6 maanden bezig zijn om de container met monsters op te sporen en te benaderen. NASA bouwt het mechanisme waarmee de monsters aan boord worden gehaald. Ze worden vervolgens in de terugkeermodule gebracht die de monsters uiteindelijk op Aarde brengt. Als dat gelukt is wordt het mechanisme om de container te grijpen ook overboord gegooid om nog meer gewicht te besparen.

Daarna zal de Earth-return orbiter zijn baan rond Mars met de ionemotor steeds vergroten tot het rond 2031 op weg is naar Aarde. De landing van de terugkeercapsule moet plaats vinden in 2032 in de Amerikaanse staat Utah. Dit zijn de eerste monsters uit de ruimte die een kans hebben microorganismen te bevatten. Daar zijn daarom hoge eisen aan verbonden. Zo moet de capsule gesloten blijven, zelfs als de parachutes falen.

Daar heeft NASA, dat de capsule levert, nog eens over nagedacht en ze denken er nu over om de capsule dan maar helemaal zonder parachute te laten neerkomen. Ze zijn al begonnen met tests van een mogelijk ontwerp. Ook de buizen voor de monsters aan boord van de Mars 2020 rover zijn ontworpen met dat concept in gedachte. De monsters zelf zouden dermate schokvrij blijven dat ze niet meer krachten ondervinden dan dat van een telefoon die van tafel valt.

Het Mars Sample Return programma hangt nog wel af van het verkrijgen van voldoende budget. In november beslissen Europese ministers over het budget van de Earth-return orbiter. NASA moet hopen dat zij in het volgende fiscale jaar voldoende budget krijgt om de lander te ontwerpen.

Bron:

http://www.planetary.org/blogs/guest-blogs/2019/nasa-esa-latest-msr-plan.html

Coverafbeelding: ESA–K. Oldenburg

 

Mogelijk meer ijs in poolkraters van de maan (en ernaast)

Kraters op de polen van de maan zouden misschien beduidend meer waterijs kunnen bevatten dan tot nu toe gedacht werd. Dat baseren astronomen op onderzoek naar de poolkraters van de planeet Mercurius. NASA’s MESSENGER satelliet heeft de hoogte en diepte van kraters op Mercurius in kaart gebracht. Daarbij viel op dat deze kraters ondieper waren hoe dichter bij de polen ze zich bevinden. En inmiddels weten we dat in die poolkraters van Mercurius zich waterijs bevindt. De gedachte is dat de kraters ondieper zijn door de ijslagen die zich er in gevormd hebben.

Een zelfde onderzoek is ook gedaan naar kraters bij de polen van de maan met NASA’s Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). En ook kraters dichterbij de polen van de maan blijken ondieper te zijn. Hoewel in de poolkraters van de maan waterijs is gevonden, zijn er niet zulke dikke lagen gevonden. De onderzoekers denken echter dat er wel degelijk meer waterijs moet zijn, mogelijk onder een paar meter ander materiaal. Ze berekenen dat er twee ordes van grootte meer waterijs zou kunnen zijn dan tot nu toe gedacht: zo’n 100 miljoen ton.

Een ander onderzoek naar waterijs in de poolkraters van de maan vroeg zich af of dit waterijs echt voor bijna altijd zal blijven bestaan. Eerder onderzoek (met NASA’s in 2013 gelanceerde LADEE missie naar de ijle atmosfeer van de maan) toonde aan dat er een watercyclus bestaat op de maan. Meteorietinslagen op de maan leggen ijs in de diepere maanbodem bloot. Dat verdampt en kan terechtkomen in de permanent donkere kraters op de polen van de maan.

Maar een nieuwe studie suggereert dat dat waterijs daar niet voor altijd hoeft te blijven. Hoewel zonlicht deze kraters nooit bereikt, kunnen zonnewind en micrometeorieten er wel komen. Die deeltjes kunnen waterijs doen opspatten. En door de lage zwaartekracht van de maan kunnen kleine waterdeeltjes tot 30 km verder komen. Volgens het artikel zouden astronauten misschien niet in het donker hoeven te zoeken naar water, maar in de zonbeschenen gebieden in de buurt van de kraters.

meteoritemoonwater.gif

De interesse naar waterijs op de maan is groeiende, omdat het omgezet kan worden naar waterstof en zuurstof. Raketten kunnen met die brandstof makkelijker de rest van ons zonnestelsel bereiken. Diverse landen en organisaties willen binnenkort in de buurt van de polen van de maan landen, dus het zal niet bijzonder lang duren voor we precies weten hoe het zit.

Bronnen:

http://www.leonarddavid.com/earths-moon-research-points-to-more-water-ice-deposits/

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/moon-mercury-ice

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/inside-dark-polar-moon-craters-water-not-as-invincible-as-expected-scientists-argue

https://www.nasa.gov/press-release/goddard/2019/ladee-lunar-water

 

NASA gaat drone naar Titan sturen in 2026

Vandaag heeft NASA aangekondigd wat de nieuwste missie in het New Frontiers programma gaat worden. Het New Frontiers programma omvat missies naar het zonnestelsel die qua budget in de middenklasse vallen. Eerdere New Frontiers missies waren New Horizons naar Pluto, Juno naar Jupiter en OSIRIS-REx naar de asteroïde Bennu.

De keuze ging tussen Comet Astrobiology Exploration SAmple Return (CAESAR), een missie om een monster van de komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko naar Aarde te brengen, en Dragonfly, een autonome drone die Saturnus-maan Titan moet gaan verkennen. En Dragonfly is de winnaar geworden.

(Afspelen vanaf 18:15)

 

Dragonfly is een drone met acht rotors en instrumenten aan boord om Titan’s intrigerende organische chemie te onderzoeken. Dragonfly moet in 2026 gelanceerd worden en komt dan in 2034 aan bij Titan. Door zijn dichte atmosfeer is Titan buitengewoon makkelijk om in te vliegen. Je hoeft je armen maar uit te strekken en te rennen en dan vlieg je al op deze ijskoude maan.

Dragonfly zal eerst landen in het duinenveld van Shangri-La. Het zal aanvankelijk wat korte vluchten maken om te testen dat hardware en software naar behoren werkt. Dan zal het 8 km verre vluchten gaan maken. Uiteindelijk zal Dragonfly op die manier meer dan 175 km kunnen overbruggen, meer dan twee keer zo veel als alle Mars-rovers bij elkaar hebben afgelegd.

1280px-Titan_globe.jpg
Saturnus-maan Titan. Het donkere gebied heet Shangri-La.

De keus voor Dragonfly was alles behalve zeker. In een Facebook poll twee jaar geleden waren de leden van onze werkgroep weliswaar zeer enthousiast. Maar NASA kijkt toch naar de best mogelijke wetenschappelijke opbrengst. De CAESAR missie, geleid door de ervaren Steve Squyres (van het Mars Exploration Rover programma), zou gaan naar dezelfde komeet die Rosetta bezocht, maar nu om er monsters van mee te nemen naar Aarde. Rosetta had al aangetoond dat het binnenste van die komeet bestaat uit het materiaal waaruit ons zonnestelsel is gevormd. Menig astronoom zou maar wat graag dit materiaal willen onderzoeken in een Aards laboratorium.

Bronnen:

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-flying-mission-to-study-titan-for-origins-signs-of-life/

NASA’s prijskaartje voor het Artemis programma bekend

NASA heeft bekend gemaakt hoeveel het gaat kosten om astronauten in 2024 op de maan te brengen. In totaal gaat het om 20 tot 30 miljard dollar, maar het mag in termijnen betaald worden :). Dit komt neer op een extra budget van 4 tot 6 miljard dollar in de komende 5 jaar. Dit is trouwens minder duur, dan aanvankelijk geschat werd. De bedoeling is om niet slechts de prestatie van Apollo te herhalen, maar om een langere aanwezigheid op de maan te realiseren.

Of NASA het geld gaat krijgen, hangt niet alleen van Trump af, maar des te meer van het Amerikaanse congres. NASA moet de meerderheid van Democraten in het congres zien te overtuigen dat dit plan zo’n flinke verhoging van NASA’s budget waard is. Een verwarrende tweet van president Trump hielp daar ongetwijfeld niet bij.

Het was juist Trump die gezegd had dat NASA in 2024 astronauten op de maan moest gaan zetten.

Ter voorbereiding van het bemande Artemis programma koos NASA twee weken geleden ook drie commerciële partijen die onbemande maanmissies voor NASA moeten gaan doen. Ze moeten hiervoor NASA instrumenten op de maan laten landen. De keuze voor de drie bedrijven, is verrassend. Astrobotic, Intuitive Machines en OrbitBeyond zijn vrijwel onbekend, zelfs voor mensen die de Amerikaanse ruimtevaartindustrie beter kennen. En dat terwijl grote partijen zoals Lockheed Martin en Masten Space Systems buiten de prijzen vielen.

Volgens Jim Bridenstine zijn deze missies in dit Commercial Lunar Payload Services programma bedoeld als “schoten op doel”. Ze hoeven niet persee allemaal succesvol te zijn. Aantrekkelijk voor NASA is de lage prijs van deze missies. En OrbitBeyond zegt dat ze al in september 2020 hun eerste lander op de maan kunnen zetten. De andere twee bedrijven mikken op 2021.

Bronnen:

https://edition.cnn.com/2019/06/13/tech/nasa-budget-moon-mission-artemis/index.html

https://spaceflightnow.com/2019/06/04/nasa-picks-three-companies-to-send-commercial-landers-to-the-moon/

https://en.wikipedia.org/wiki/Commercial_Lunar_Payload_Services

Mars helikopter passeert belangrijke tests

NASA gaat in 2020 een kleine helikopter meesturen met de Mars 2020 rover. De 1,8 kg wegende helikopter heeft inmiddels een aantal belangrijke tests glansrijk doorstaan. Als alles goed gaat, moeten de rover en helikopter landen in de Jezero krater op 18 februari 2021.

 

Oh ja, en je kunt ook je naam mee sturen met de Mars 2020 rover, mocht je dat nog niet hebben gedaan. Dit kan nog tot en met 30 september.

https://mars.nasa.gov/participate/send-your-name/mars2020/

 

Bron:

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7417