De Nederlander Fred Jansen heeft woensdag de leiding over een unieke gebeurtenis in de ruimte: de landing van Rosetta-missie op een komeet. Hoe zeker is de projectleider van ruimtevaartorganisatie ESA van een goede afloop?

“We moeten heel goed mikken.”
Fred Jansen

De ruimtesonde Rosetta voert woensdagochtend om 8.03 uur 's ochtends zijn laatste kunstje uit voor de landing op de komeet 67P/Churyumov/Gerasimenko.

Het voertuig vliegt naar een vooraf bepaalde positie op 22,5 kilometer afstand van de galactische sneeuwbal. Twee uur later geeft Rosetta haar landingstoestel Philae het laatste, beslissende zetje in de richting van de komeet.

Tenminste, als Fred Jansen daar geen stokje voor steekt. "Als het goed is hoef ik niets te doen en komt de lander rond vijf uur 's middags op de komeet terecht, precies op de plek waar wij denken."

Maar dat is het ideale scenario. Het is niet ondenkbaar dat Jansen de landing moet uitstellen. Het loslaten van Philae is namelijk precisiewerk.

De ESA wil het toestel laten landen op een zeer specifieke plek op de komeet. Het gebied heeft een omtrek van 500 meter en bevat weinig kuilen en kliffen, die Philae uit balans kunnen brengen bij de landing.

"We moeten heel goed mikken", zegt Jansen. "Het is ontzettend moeilijk om te bepalen of Rosetta op de juiste positie ligt om op die ideale plek te landen."

De wetenschappers kunnen de ruimtesonde niet volgen op een televisiescherm. "We krijgen alleen een signaal binnen met gegevens over de positie. Maar omdat de komeet zich op vijfhonderd miljoen kilometer van de aarde bevindt, doet dat signaal er 28 minuten over om ons te bereiken. Dat maakt de inschatting nog lastiger."

Uit koers raken

Rosetta kan volgens Jansen gemakkelijk uit koers raken. "De komeet blaast namelijk continu gas en stof naar buiten en kan de ruimtesonde opzij duwen."

Als dat gebeurt, heeft dat grote gevolgen voor de route die de lander aflegt. "Philae heeft geen besturingssysteem. De plek waarop het voertuig naar buiten wordt geduwd, bepaalt voor honderd procent waar hij gaat landen. We moeten dit dus heel goed in de gaten houden."

De ESA werkt al tien jaar toe naar de landing van woensdagochtend. De ruimtesonde Rosetta begon in maart 2004 aan haar lange reis door het zonnestelsel.  

Onderweg scheerde het voertuig een aantal keer rakelings langs de aarde en één keer langs Mars om zich door de zwaartekracht van deze planeten te laten katapulteren in de richting van de komeet. Er bestaat namelijk geen raket die krachtig genoeg is om de ruimtesonde rechtstreeks naar zijn bestemming te stuwen.

Baan rondom komeet

In augustus plaatste Rosetta zich in een baan rondom de komeet 67P/Churyumov/Gerasimenko, waarop de lander Philae historisch onderzoek moet gaan verrichten.

Nog nooit eerder landde een ruimtevoertuig op een komeet; vanaf woensdag kunnen de grondstoffen en gassen op een dergelijk hemellichaam voor het eerst rechtstreeks worden onderzocht.  

Maar zelfs als de lander precies op het juiste moment wordt losgelaten door Rosetta, blijft de kans op een mislukking aanwezig. Het oppervlak van de komeet is ook in het ideale landingsgebied namelijk allesbehalve glad.

"Het is geen biljartbal", zegt Jansen. "Het is er relatief vlak. Tachtig procent van het gebied heeft een helling van minder dan dertig graden." Op deze stukken kan Philae zonder problemen landen." Dat komt vooral door twee harpoenen die de lander in de grond schiet na de landing. "Daarmee blijft het apparaat in balans."  

Verkeerd vallen

Philae kan echter ook 'verkeerd vallen'. Ongeveer 20 procent van het landingsgebied heeft een helling die groter is dan dertig graden. Als de lander daar terecht komt, is de kans groot dat het apparaat op zijn kant rolt.

"In dat geval is de missie afgelopen", aldus Jansen. "We kunnen jammergenoeg geen handje uit het landingstoestel laten komen om hem weer overeind te zetten."

De kans op mislukking van de landing is groter dan van tevoren werd gedacht. "Toen we begonnen met deze missie schatten we de kans dat alles goed zou gaan op tachtig procent. Nu we het landingsoppervlak in kaart hebben gebracht, denken we dat de kans op succes iets kleiner is, minder dan 75 procent.

Dat wil niet zeggen dat het project op de komeet niet goed is voorbereid. Het eerste ontwerp voor de lander van de Rosetta-missie is namelijk al 25 jaar geleden gemaakt.

"Destijds was er nog nooit iemand zo dicht in de buurt van een komeet geweest als wij nu. Niemand wist hoe een komeet er precies uitzag. In feite is de lander gebouwd voor een totaal onbekende omgeving." 

Risico

“Als we succesvol landen, zijn de te verwachten wetenschappelijke resultaten enorm.”
Fred Jansen

Volgens Jansen is de Rosetta-missie het risico op mislukking echter meer dan waard. "Je moet soms een kleine gok wagen. Als we succesvol landen, zijn de te verwachten wetenschappelijke resultaten enorm."  

De lander Philae is in staat om de komeet in de komende maanden bijna letterlijk binnenstebuiten keren. Met foto's, grondboringen en analyses van grondmonsters kan het apparaat een schat aan informatie verzamelen over de samenstelling van 67P/Churyumov/Gerasimenko.

Met het kijkje op de komeet hopen wetenschappers van de ESA vooral meer te weten te komen over de oorsprong van ons zonnestelsel en de aarde. Kometen worden namelijk beschouwd als afval van het proces waarmee de huidige planeten werden gevormd.

"Ongeveer 4,6 miljard jaar geleden klonterden brokken ijs en gesteenten samen tot de planeten die we nu kennen", legt Jansen uit. "Kometen zijn overblijfselen uit die tijd, en daardoor zijn het in feite een soort tijdmachines die veel waardevolle informatie bevatten.

Zo zou 67P/Churyumov/Gerasimenko nieuwe inzichten kunnen bieden in het ontstaan van oceanen op aarde. "We vermoeden dat tenminste een deel van het water op aarde hier terecht is gekomen door komeetinslagen. Daarvoor denken we bewijzen te kunnen vinden op 67P/Churyumov/Gerasimenko."  

Een spelletje poker

Mischien worden op de komeet zelfs bouwstenen voor de eerste levensvormen op aarde gevonden. "Er zijn zo veel kometen op aarde ingeslagen, dat het best mogelijk is dat ze bepaalde stoffen naar onze planeet hebben gebracht die later een rol hebben gespeeld bij het ontstaan van levensvormen. Ook daarvoor hopen we aanwijzingen te vinden" 

Kortom: de inzet van de missie is hoog. Maar zenuwachtig voor de landing op de komeet is Jansen nauwelijks.

"Het is gewoon mijn werk. Ik zie het als een spelletje poker waarbij we hoog inzetten: we zijn niet zeker van een goede afloop, maar hebben goede kaarten en een grote kans op de hoofdprijs."

Meer langere verhalen en achtergronden op NUweekend