Mensen lanceren al 50 jaar ruimtevaartuigen in de diepe ruimte, te beginnen met Pioneer 1972 in 10. We hebben nu vijf ruimtevaartuigen die ofwel de rand van ons zonnestelsel hebben bereikt of het snel naderen: Pioneer 10, Pioneer 11, NASA Voyager 1, Voyager 2 en New Horizons.
De meeste van deze sondes hebben hun verwachte ondergang doorstaan en blijven werken nadat de eerste missieplannen zijn voltooid. Deze ruimtevaartuigen waren oorspronkelijk gepland om onze naburige planeten te verkennen, maar nu banen ze een weg buiten het zonnestelsel, waardoor astronomen unieke uitkijkpunten in de ruimte krijgen - en in 2022 hebben ze al veel bereikt.
Voyager 1 en 2
Dit jaar vierden de Voyager-missies een bijzonder jubileum: 45 jaar operatie. Van dichtbij langs de buitenste planeten vliegen tot verkenning van de verste uithoeken van de ruimte die door mensen zijn bereikt, deze twee ruimtevaartuigen hebben een enorme bijdrage geleverd aan het begrip van astronomen van het zonnestelsel. Hun belangrijkste project is nu om te bestuderen waar de invloed van de zon ophoudt en de invloed van andere sterren begint. Voyager 1 passeerde de heliopauze - het punt waarop de deeltjesstroom van de zon niet meer zo invloedrijk is - in 2012, en Voyager 2 volgde in 2018.
Het missieteam stuitte dit jaar op een groot probleem toen het ruimtevaartuig onleesbare informatie over zijn locatie naar huis begon te sturen. Ingenieurs vonden de oorzaak - het ruimtevaartuig gebruikte defecte computerapparatuur terwijl dat niet had moeten gebeuren - en hervatten de werking.
Dergelijke incidenten zijn echter te verwachten voor een verouderend ruimtevaartuig. Het team beheert ook actief de stroomvoorziening aan boord van elk ruimtevaartuig, die elk jaar kleiner wordt naarmate de radioactieve generatoren van de sondes steeds inefficiënter worden. Dit jaar hebben de missiestaf de verwarmingen uitgeschakeld die een aantal wetenschappelijke instrumenten aan boord warm hielden in de barre, koude ruimteomgeving - en verrassend genoeg werken de instrumenten nog steeds prima.
De camera's zijn misschien al tientallen jaren geleden uitgeschakeld, maar andere instrumenten van ruimtevaartuigen verzamelen gegevens over het plasma en de magnetische velden van de zon op grote afstanden van de ster zelf. Omdat zonnewinddeeltjes - de constante stroom geladen deeltjes die van de zon komen - tijd nodig hebben om zo'n lange weg af te leggen, kunnen wetenschappers op afstand zien hoe veranderingen van de zon zich door onze kosmische omgeving verspreiden.
Ook de randen van het zonnestelsel zaten vol verrassingen. Het zou logisch zijn dat het plasma van de zon ijler wordt en zich verspreidt naarmate het zich verder van het centrum van het zonnestelsel verwijdert, maar in feite kwamen de Voyagers een veel dichter plasma tegen nadat ze de heliopauze waren gepasseerd. Astronomen zijn hier nog steeds verbaasd over.
Pionier 10 en 11
Pioneer-ruimtevaartuigen nemen een speciale plaats in in de ruimtegeschiedenis vanwege hun rol als, je raadt het al, pioniers. Helaas is dit iconische 50 jaar oude ruimtevaartuig niet langer operationeel - Pioneer 10 verloor het contact in 2003 en Pioneer 11 is stil geweest sinds de laatste communicatie in 1995.
Maar beide ruimtevaartuigen zijn tekenen van de aanwezigheid van de mensheid in het zonnestelsel, en ze zetten hun reizen nog steeds voort, zelfs als we ze niet langer bevelen sturen of hun raketten lanceren.
Als het ruimtevaartuig een baan voorbij de grenzen van het zonnestelsel is ingeslagen, zal het volgens de wetten van de natuurkunde niet langer stoppen, tenzij er iets van koers verandert.
New Horizons
New Horizons is de jongste van deze baanbrekende missies en is pas in 2006 gelanceerd. Na het voltooien van zijn beroemde scheervlucht langs de dwergplaneet Pluto in 2015, beweegt de sonde zich met recordsnelheid weg van het zonnestelsel en bereikt de heliopauze rond 2040.
Het voltooide niet alleen zijn primaire missie, maar vloog in 2019 ook met succes langs een kleiner Kuipergordelobject, Arrokot, de eerste uitbreiding van zijn missie. Eerder dit jaar werd het ruimtevaartuig in slaapstand gezet, omdat de voortzetting van de missie nog niet was goedgekeurd. Maar nu kijkt het NASA New Horizons-team er naar uit om de 2e missie van New Horizons naar de Kuipergordel, of kortweg KEM2, voort te zetten. KEM2 begon op 1 oktober, hoewel het ruimtevaartuig tot 1 maart 2023 in de slaapstand zal staan.
Ondertussen bereidt het missieteam zich voor op spannende nieuwe waarnemingen. Met ultramoderne instrumenten - veel geavanceerder dan die aan boord van de Voyagers van de jaren 1970 - staat het team klaar om New Horizons te gebruiken als een krachtig observatorium in het verre zonnestelsel, met een uitkijkpunt dat we hier niet kunnen bereiken op aarde.
Bonnie Burrati, een planetaire wetenschapper bij JPL en lid van het New Horizons-team, kijkt vooral uit naar nieuwe beelden van de Kuipergordelobjecten, brokken ijs en rots voorbij Neptunus. Volgens haar stelt de unieke positie van New Horizons in het buitenste zonnestelsel ons in staat om deze objecten vanuit een nieuwe hoek te bekijken. De verschillende weergaven kunnen astronomen vertellen hoe ruw de oppervlakken van objecten zijn, onder andere op basis van hoe licht verstrooid wordt en schaduwen werpt.
Een andere planetaire wetenschapper in het team van het Southwest Research Institute in Colorado, Leslie Young, wil het ruimtevaartuig gebruiken om iets dichter bij huis opnieuw te bekijken: de ijsreuzen Uranus en Neptunus. Het unieke gezichtspunt van NASA's New Horizons geeft wetenschappers informatie over hoe licht wordt verstrooid door de atmosfeer van de planeten - informatie die we niet van de aarde kunnen krijgen omdat we Uranus en Neptunus vanuit deze hoek niet kunnen zien.
Gelukkig voor New Horizons zijn de tekenen dat het ruimtevaartuig genoeg kracht zal hebben om het uit te houden in de jaren 2040 en mogelijk daarna, en elk jaar 480 miljoen km verder op onbekend terrein zal komen.
U kunt Oekraïne helpen vechten tegen de Russische indringers. De beste manier om dit te doen is door geld te doneren aan de strijdkrachten van Oekraïne via Red het leven of via de officiële pagina NBU.
Ook interessant: