14-04-2007
Deep Impact krijgt tweede leven
De Deep Impact ruimtesonde heeft in juli 2005 een kamikaze-sonde losgelaten, die vervolgens een krater op het oppervlak van de komeet Tempel 1 heeft geslagen. Het vrijgekomen materiaal heeft een schat aan wetenschappelijke informatie opgeleverd. Het moederschip is echter intact gebleven en is nog in prima staat. De vraag is: wat gaat men er nu mee doen?
Het Deep Impact wetenschapsteam heeft nu een voorstel ingediend, waarin men suggesties geeft voor de toekomst van de voormalige komeetverkenner. De voorgestelde verlengde missie staat bekend als EPOXI en heeft van de NASA een half miljoen dollar aan subsidie meegekregen, waarmee men onderzoek kan doen naar de haalbaarheid, benodigdheden en uiteindelijke kosten van EPOXI.
De inhoud van de verlengde missie wordt duidelijk als je het acronym EPOXI voluit schrijft: Extrasolar Planet Observation and Deep Impact Extended Investigation, hetgeen zich letterlijk naar het Nederfrankisch laat vertalen als Exoplanetaire Observatie en Deep Impact Aanvullende Onderzoeken. Als het voorstel wordt goedgekeurd zal de eerste nieuwe opdracht van Deep Impact het bestuderen van de komeet Boethin worden.
Hiertoe moet de sonde de zwaartekracht van de aarde gebruiken om zich richting de ijsklomp te slingeren. Dit zal gebeuren als Deep Impact op 31 december 2007 de aarde zal passeren. Het behoeft geen uitleg dat Deep Impact maar één kans zal krijgen om deze menoeuvre goed uit te voeren. Als de sonde slechts een fractie verkeerd zit, zal de oeroude komeet Boethin rustig zijn omloopbaan vervolgen, zonder gestoord te worden door nieuwerwetse menselijke fratsen. Dat is mooi voor Boethin, maar heel wat minder voor de aardse wetenschappers.
Nu is de reis naar Boethin behoorlijk lang, dus het zou zonde zijn om Deep Impact al die tijd geld te laten verspillen zonder dat je iets met zijn vrije tijd doet. De opdracht die het wetenschapsteam in het voorstel heeft opgenomen is een opmerkelijke: men wil de camera's van de sonde gebruiken om exoplaneten te ontdekken!
Zoals je misschien wel weet wordt het bestaan van een exoplaneet meestal indirect afgeleid, aan de hand van de zwaartekrachtinvloed die de planeet uitoefend op diens moederster. Het rechtstreeks waarnemen van een exoplaneet is lastig, aangezien het licht van de moederster de omgeving van de planeet volkomen overstraald. Nu zijn er bepaalde omstandigheden waarbij je wat meer over de planeet te weten kan komen.
Als de hoek die de omloopbaan van de exoplaneet ten opzichte van zowel de moederster als de aarde precies goed is, zal de planeet van tijd tot tijd voor de moederster langstrekken, waarbij de ster tijdelijk bedekt wordt en in lichtintensiteit afneemt. Dit is vergelijkbaar met de Venus-overgangen die wij van tijd tot tijd meemaken. Met deze methode kun je o.a. onderzoek doen naar de atmosferen van exoplaneten.
Ruimtemissies als COROT en de (toekomstige) Kepler zoeken ook via de transit method naar exoplaneten en ongetwijfeld met veel meer precisie. Dat wil niet zeggen dat Deep Impact geen bijdrage kan leveren: als het ruimtevaartuig dan toch werkloos rondzwerft (althans, totdat zijn bestemming is bereikt), dan kun je hem net zo goed laten proberen om als een soort mini-COROT te fungeren en enkele planeten te ontdekken.
Deep Impact zal een drietal sterren observeren, waarbij eerder al planeten via de overgangsmethode ontdekt zijn. De bekende planeten die rond deze sterren draaien zijn allen gasreuzen in dichte omloopbanen, zogenaamde Hete Jupiters. Het is echter waarschijnlijk dat deze planeten lid zullen zijn van planetenstelsels in plaats van eenzaam rondom de moedersterren te draaien.
Het is dan goed mogelijk dat één van deze aanvullende planeten óók voor de moederster langstrekt. In dat geval zal Deep Impact ze op heterdaad betrappen. Zelfs als er geen aanvullende planeetovergangen gedetecteerd worden, kan Deep Impact het bestaan van aanvullende exoplaneten toch (indirect) aantonen.
De zwaartekracht van de “onzichtbare” planeten zal namelijk een meetbare invloed uitoefenen op de omloopbanen van de exoplaneten die al bekend zijn rondom de drie sterren. Dit is mogelijk doordat Deep Impact zeen van tijd heeft om de drie sterren te observeren, waardoor nauwkeurige metingen van de omloopbanen én van de timing van de sterbedekkingen van de planeten mogelijk zijn.
De planeetontdekkende fase van Deep Impact zal eindigen in mei 2008, aangezien komeet Boethin dan binnen bereik komt. De feitelijk ontmoeting met de komeet zal in december 2008 plaatsvinden, waarbij Deep Impact de kosmische sneeuwbal tot een afstand van minder dan 700 km zal naderen. Vanwege de hoge snelheid van de sonde (10 km/s) zullen er slechts zes uren van observeren mogelijk zijn, voordat Boethin weer buiten het blikveld verdwijnt.
De inslag van de Deep Impact kamikazesonde heeft laten zien dat Tempel 1 heel anders was dan dat men verwacht had. Zo is men gaan vermoeden dat de komeetkern van Tempel 1 uit verschillende delen bestaat, die door de zwaartekracht aan elkaar zijn gaan plakken. De samenstelling van de komeet is dus weinig vast en behoorlijk poreus. Daarnaast kennen alle kometen het verschijnsel dat ze gaan uitgassen zodra ze de zon naderen. Tempel 1 doet dat ook, maar op een ongewone manier.
Deep Impact toonde aan dat water, zoals verwacht, uit de gehele komeet tevoorschijn komt (als damp uiteraard), maar kooldioxide bleek alleen op enkele plaatsen door het oppervlak van de komeet heen te breken.
Tot slot zijn op Tempel 1 kenmerken zichtbaar die aan inslagkraters doen denken. De zwaartekracht van de komeet is echter dusdanig laag, dat iedere inslag die een dergelijke krater kan veroorzaken de komeet verpulverd had moeten hebben. Het is nu aan Deep Impact om aan de hand van de komeet Boethin vast te stellen of de merkwaardige eigenschappen van Tempel 1 nu de regel of de uitzondering zijn.
(Astrostart)