Woensdag 01/12/2021

Ruimtestofzuiger brengt hemel op aarde

De Stardust-sonde, afgelopen weekend door de Amerikanen gelanceerd, vliegt over vijf jaar door de staart van een komeet. Twee jaar later brengt ze stof uit die staart naar de aarde, plus mogelijk een antwoord op de vraag waaruit het zonnestelsel is ontstaan.

Donald Brownlee moet nog zeven jaar geduld hebben. In 1980 kwam hij al met het idee om een kosmische stofzuiger te lanceren, maar het zal nog tot 2006 duren voordat het eerste komeetstof in zijn laboratorium terechtkomt.

Brownlee is hoogleraar sterrenkunde aan de universiteit van Washington in Seattle, en komeetstof is zijn passie. Hij ontdekte dat deze kosmische stofdeeltjes - hooguit een paar micrometer groot - voortdurend neerregenen op aarde. In totaal gaat het om honderd ton kosmisch stof per dag.

Met kleefplaatjes aan boord van vliegtuigen hoog in de stratosfeer kunnen deze Brownlee-deeltjes worden opgepikt. Maar het liefst verzamel je het stof natuurlijk op de plaats van herkomst: bij een komeet.

Met de lancering van de Amerikaanse ruimtesonde Stardust krijgt Brownlee eindelijk zijn zin. Stardust vliegt over vijf jaar vlak langs de kern van komeet Wild 2 en komt begin 2006 met een waardevolle lading komeetstof weer naar huis.

Een komeet is niet veel meer dan een 10 kilometer grote bal van ijs en gruis in een langgerekte baan om de zon. Dichtbij de zon begint het oppervlak te verdampen en hult de komeet zich in een grote wolk van gas- en stofdeeltjes. Stardust vliegt op 2 januari 2004 dwars door die wolk heen, en verzamelt in het voorbijgaan stofjes van Wild 2.

Het is niet voor het eerst dat een komeet bezoek krijgt van een onbemande ruimtesonde. In 1986 vlogen er vijf ruimtesondes (waaronder de Europese Giotto) langs de kern van komeet Halley. Dat gebeurde met een relatieve snelheid van 60 kilometer per seconde. Giotto werd dan ook letterlijk doorzeefd en gezandstraald door het komeetstof.

Stardust doet het wat kalmer aan. De relatieve snelheid is 6 kilometer per seconde, en de ruimtesonde doet er tien uur over om de komeetwolk te doorkruisen. De zonnepanelen en de boordapparatuur worden aan de voorzijde met dikke bumperschilden beschermd tegen het aanstormende stof; alleen de eigenlijke dust collector steekt naar buiten, alsof iemand zijn hand uit het dak van een pantservoertuig steekt.

Die dust collector bestaat uit aërogel, een extreem licht schuimmateriaal waar de stofdeeltjes een paar centimeter in doordringen alvorens ze tot stilstand komen. De kostbare lading wordt vervolgens opgeborgen in een capsule, die op 15 januari 2006 aan een parachute zal landen in de Amerikaanse staat Utah.

Het is voor het eerst sinds de Apollo 17-maanvlucht in 1972 dat een ruimtevaartuig met buitenaards materiaal op aarde landt. Vrees voor besmetting is ongegrond, aldus Brownlee. De stofjes worden in het aërogel in minder dan een miljoenste seconde tot stilstand gebracht. Daarbij raken ze verhit tot zo'n 10.000 graden, waardoor ze volledig gesteriliseerd op aarde aankomen. Bovendien verwacht toch al niemand dat er in komeetstof micro-organismen leven.

Toch heeft de Stardust-vlucht alles te maken met het leven op aarde. Kometen zijn de meest koolstofrijke objecten in het zonnestelsel. Ze bevatten enorme hoeveelheden organische moleculen (verbindingen van koolstof, waterstof, stikstof en zuurstof) - de fundamentele bouwstenen van het leven. Een hevig kometenbombardement in de beginperiode van het zonnestelsel heeft waarschijnlijk de evolutie van leven op aarde mogelijk gemaakt. Laboratoriumonderzoek van het stof van komeet Wild 2 moet daarover meer aan het licht brengen. Wild 2 is het ideale reisdoel voor een ruimtesonde als Stardust. Miljoenen jaren lang heeft Wild 2 in de koude buitendelen van het zonnestelsel haar baantjes getrokken, maar in september 1974 werd ze door de zwaartekracht van de reuzenplaneet Jupiter in een kleinere baan gedirigeerd. Het is dus een heel 'prille' komeet, die nog niet veel zonnewarmte heeft ontvangen. Stofmonsters van Wild 2 bieden astronomen daarom een betrouwbare kennismaking met de oermaterie waaruit het zonnestelsel vijf miljard jaar geleden ontstond.

Stardust heeft de afmetingen van een schrijfbureau, alleen de zonnepanelen hebben een spanwijdte van 5 meter. Alles bij elkaar weegt de sonde nog geen 400 kilo. Het hele project, inclusief lancering, kost 200 miljoen dollar. Voor dat bedrag krijgen astronomen niet alleen de beschikking over komeetstof, maar ook over stofjes uit de interstellaire ruimte, die met hoge snelheid door het zonnestelsel bewegen. Die stofjes worden tijdens de jarenlange rondreis van Stardust opgevangen aan de andere kant van de dust collector.

De komende jaren worden nog meer ruimtevluchten naar kometen uitgevoerd. De Amerikaanse Contour, die in de zomer van 2002 gelanceerd wordt, brengt een bezoek aan drie kometen: Encke, Schwassmann-Wachmann 3 en d'Arrest. Een jaar later gaat de Europese Rosetta op pad naar komeet Wirtanen, om in augustus 2012 een zachte landing op de komeetkern te maken. Ook Nasa heeft plannen voor de lancering van een komeetlander in 2003.

Met de Stardust-lancering begint voor ruim een miljoen mensen ook een virtuele ruimtereis. Hun namen zijn aangebracht op twee microchips die aan boord van de ruimtesonde zijn bevestigd. Via Internet kon iedereen tot afgelopen zomer meedoen aan de actie Send your name to a comet.

Wie er niet op staat, is Joni Mitchell. Zij zong dertig jaar geleden op Woodstock al 'We are stardust', maar of dat sterrenstof inderdaad via kometen op aarde terechtkomt, is op zijn vroegst over zeven jaar duidelijk.

Govert Schilling

Met de Stardust-lancering begint voor ruim een miljoen mensen een virtuele ruimtereis

Meer over

Nu belangrijker dan ooit: steun kwaliteitsjournalistiek.

Neem een abonnement op De Morgen


Op alle artikelen, foto's en video's op demorgen.be rust auteursrecht. Deeplinken kan, maar dan zonder dat onze content in een nieuw frame op uw website verschijnt. Graag enkel de titel van onze website en de titel van het artikel vermelden in de link. Indien u teksten, foto's of video's op een andere manier wenst over te nemen, mail dan naar info@demorgen.be.
DPG Media nv – Mediaplein 1, 2018 Antwerpen – RPR Antwerpen nr. 0432.306.234