nieuws uitgelicht

NASA 2018: Ruimtesonde dichter bij de Zon dan ooit!

De NASA-sonde New Horizons is nog geen twee jaar geleden aangekomen bij haar bestemming Pluto of NASA schudt de wereld met een nieuwe missie. De Parker Solar Probe zal in 2018 vertrekken naar onze hete Zon en dichterbij komen dan elk ander ruimteschip ooit. Op ‘slechts’ zes miljoen kilometer afstand zal de ruimtesonde foto’s maken van de atmosfeer van de Zon en metingen uitvoeren van de zonnewinden. NASA hoopt met hun missie meer kennis op te doen over de zogenaamde zonnewinden: de elektrisch geladen deeltjes die kunnen ontsnappen aan de Zon. Bij een zonnewind komt zoveel energie vrij dat alle elektriciteit op Aarde kan worden ontregeld.

De zonnewinden

Ontdekking van de zonnewinden

De zonnewinden zijn voor het eerst gezien door de Engelse amateurastronoom Richard Christopher Carrington (1826-1875) in 1859. Hij aanschouwde de zonnewinden vanuit het observatorium ‘The King’s Observatory’ in Londen (een instituut waaruit sterren en andere hemellichamen worden bekeken en bestudeerd). Wat de zonnewinden precies waren en hoe ze ontstonden bleef voor een lange tijd onduidelijk.

In de jaren 50 van de twintigste eeuw ontwikkelde de Amerikaanse astrofysicus Eugene N. Parker (geboren op 10 juni 1927) theorieën dat zonnewinden gerelateerd zouden zijn aan het magnetische veld van de Zon en de corona (de hete atmosfeer rondom de Zon die zich uitstrekt over miljoenen kilometers). Zijn theorieën werden niet onmiddellijk aanvaard door de astronomische gemeenschap. In feite, zijn analyseresultaten die hij indiende bij het wetenschappelijke tijdschrift over astrofysica en astronomie ‘Astrophysical Journal’ werden afgekeurd. Uiteindelijk bleken zijn theorieën zeer aannemelijk te zijn dankzij de verzonden informatie van de steeds hoger geavanceerdere satellieten. Veel theorieën over de effecten van magnetische velden van planeten, sterren en sterrenstelsels, de zonnecorona en de zonnewinden, hebben we te danken aan Eugene Parker.

Wat zijn zonnewinden?

De zonnewind is een stroom die bestaat uit allemaal elektrisch geladen deeltjes. Het magnetische veld van de Zon houdt deze deeltjes niet altijd vast, waardoor de deeltjes kunnen ontsnappen. Het ontsnappen van deze deeltjes heet de zonnewind. De deeltjes kunnen ontsnappen met een snelheid van 145 kilometer per seconde van de Zon richting de ruimte of richting onze planeet. Als de deeltjes zeer dicht bij de Aarde komen, kunnen ze doordringen tot onze atmosfeer. Tijdens dat proces botsen de elektrisch geladen deeltjes van de Zon met zuurstof- en stikstofatomen uit de atmosfeer van de Aarde. De energie die daarbij vrijkomt, staat bekend als het noorderlicht (rond de noordelijke polen) of het zuiderlicht (rond de zuidelijke polen).

De zonnewind kan ook als het ware exploderen, waardoor de met straling geladen deeltjes met een snelheid tot 618 kilometer per seconde de Aarde naderen.

Gevolgen van zonnewinden op Aarde

Als de zonnewind explodeert, ziet dat eruit als een grote vlam. Het zal dan drie tot vier dagen duren voordat de vlam de Aarde zal bereiken. Als de zonnewind erg dicht bij onze planeet komt, zal de straling alle elektriciteit en elektronica ontregelen. Een van de grootste zonnewinden die men ooit heeft meegemaakt vond plaats op 1 september 1859. Wereldwijd vielen telegraaflijnen uit en kregen de telegrafisten die de berichten verzonden en ontvingen met behulp van de elektrische telegraaf een elektrische schok. De zonnewind veroorzaakte kortsluiting waardoor branden ontstonden. De grote vlam in 1859 deed er slechts ruim zeventien uur over om de Aarde te bereiken. Als een dergelijke situatie zich nu in de eenentwintigste eeuw voordoet, dan zullen computersystemen uitvallen. Niet alleen de computers bij mensen thuis, maar ook de computersystemen in bijvoorbeeld vliegtuigen en satellieten.

Waarom wil NASA naar de Zon?

Op 31 mei 2017 kondigde NASA aan dat ze op missie gaan naar de Zon met de ruimtesonde ‘Solar Probe Plus’. In het bijzijn van de bijna negentigjarige Eugene Parker werd de ruimtesonde herbenoemd tot de ‘Parker Solar Probe’. NASA wil de Zon bestuderen, omdat het de enige ster nabij de Aarde is waar ze naar toe kunnen vliegen. Door de Zon te onderzoeken hoopt NASA informatie te verkrijgen over het leven op aarde en over andere sterren in het heelal. Daarnaast houdt NASA zich al jaren bezig met de vraag waarom de corona van de Zon vele malen heter is dan de Zon zelf.

De lancering van de Parker Solar Probe geeft NASA ook de mogelijkheid om een aantal vraagstukken over de zonnewind te beantwoorden. Aanvullende informatie over de zonnewinden is relevant omdat de zonnewinden het magnetische veld van de Aarde op verscheidene manieren beïnvloeden. Dergelijke invloeden en veranderingen die betrekking hebben op de atmosfeer van de Aarde wordt ruimteweer genoemd. Door de zonnewinden te bestuderen, hoopt NASA het ruimteweer te kunnen voorspellen. Dit is belangrijk, want als het ruimteweer kan worden voorspeld, kunnen mensen op Aarde worden beschermd tegen gevaarlijke situaties.

De Parker Solar Probe

De ruimtesonde zal vertrekken tussen 31 juli en 19 augustus 2018 vanaf NASA’s Space Center in Florida (Amerika). De Parker Solar Probe zal de zwaartekracht van Venus gebruiken om zo gedurende zeven jaar steeds dichter bij de Zon te komen.

De ruimtesonde is uitgerust met vier speciaal ontwikkelde instrumenten die de magnetische velden, plasma en energetische deeltjes kunnen bestuderen, en de zonnewind op foto’s kunnen afbeelden. Om de onderzoeken uit te kunnen voeren, zijn de ruimtesonde en de instrumenten aan boord bestand tegen extreme straling en een temperatuur tot 1.377 graden Celsius. De ruimtesonde heeft aan de kant die naar de Zon zal worden gericht een 11,43 centimeter dik stralingsschild van koolstofvezels. De ruimtesonde wordt het snelste ruimteschip ooit en zal met tweehonderd kilometer per seconde door het heelal vliegen.

Als de Parker Solar Probe bij de Zon is aangekomen, zal de ruimtesonde door het uiterste deel van de corona vliegen. Voor het eerst in de menselijke geschiedenis zullen metingen plaatsvinden en zullen foto’s worden gemaakt van de corona. Hierdoor kan de huidige kennis over de corona worden herzien en hoopt NASA de oorsprong en evolutie van de zonnewind te kunnen achterhalen. Het ruimteschip zal dan op zes miljoen kilometer afstand zijn van de Zon. Dat is ongeveer vier keer de diameter van de Zon. Tevens is dit zeven maal dichterbij dan een ruimteschip ooit is gekomen. De missie eindigt rond december 2025 wanneer de ruimtesonde te dicht bij de Zon komt en verbrandt.

NASA vindt het een erg spannende missie en volgens hen blijft het afwachten of de ruimtesonde daadwerkelijk niet zal verbranden als hij door de hete corona vliegt.

Lees verder

• NASA-sonde New Horizons: Is er leven op Pluto?
• De evolutie van sterren: van begin tot einde