Achtergrond

Ruimtesonde Parker gaat richting zon, maar waarom?

Na een eerder uitgestelde lancering op zaterdag, moet nu zondag de lancering van een NASA-ruimtesonde naar de zon plaatsvinden. Het is de bedoeling dat de Parker Solar Probe dwars door de zonneatmosfeer, de zogeheten corona, gaat vliegen. Niet eerder is een ruimtevaartuig zo dicht bij de zon gekomen. Wat is het doel van de lancering?

Een eerdere poging mislukte, door een nog onbekend probleem. Maar zondag gaat NASA tussen 9.33 en 10.33 uur Nederlandse tijd een nieuwe poging doen om de Parker Probe te lanceren vanaf Cape Canaveral Air Force Station in de Amerikaanse staat Florida.

De Parker Solar Probe zal de zwaartekracht van Venus gebruiken als hij zeven keer voorbij de zon vliegt in zeven jaar, om zo dichter bij de zon te komen, in een steeds plattere elliptische baan. Het ruimtevaartuig zal door de atmosfeer van de zon reizen en tot op 6,1 miljoen kilometer van de zon komen. Dit is zeven keer dichterbij dan elk ander ruimtevaartuig tot nu toe is gekomen.

Om de nabijheid in perspectief te plaatsen: de gemiddelde afstand tussen de aarde en de zon is ongeveer 150 miljoen kilometer. De eerstvolgende ster ligt vanaf de aarde gerekend vier lichtjaren verder. Dat is zo'n 38 biljoen kilometer, wat betekent dat de zon de enige ster is die voor ons te onderzoeken is. Het ruimtevaartuig zal in november voor het eerst de zon passeren.

Missie draait om zonnewind

Het hoofddoel van de sonde is om meer informatie in te winnen over de zogeheten zonnewind, de grote hoeveelheid geladen deeltjes die de ruimte in worden gezonden door de zon. Deze informatie wordt uit de zonneatmosfeer gehaald.

"In de corona komt hij na vijf jaar, in 2023", zegt oud-hoogleraar in de zonnefysica Rob Rutten tegen NU.nl. "Om dat punt te bereiken, moet hij eerst vijf keer langs Venus." De sonde zal Venus in september voor het eerst passeren. "Daar zal hij dan z'n eerste zetje krijgen".

In 2025 zal Parker vier keer de zon passeren. Hier zal hij het dichtst op de zon komen, het wetenschappelijke doel van de missie. "Dit is de eerste keer dat er instrumenten in de zon gestoken gaan worden", vervolgt Rutten.

De zonnewind kan ook op de aarde gemeten worden, maar de samenstelling hiervan is anders dan bij de zon. Daarom is het onderzoek zo dicht mogelijk bij de zon belangrijk. "Jarenlang vliegen er al satellieten rond de aarde, die monsters nemen van de zonnewind", vervolgt Rutten. "Dit vertelt ons echter niets over hoe hij ontstaat of hoe bijvoorbeeld het snelheidsmechanisme werkt."

Zonnewind merken we door onder meer noorderlicht

Meer kennis over de zonnewind is belangrijk, omdat het verschijnsel invloed heeft op aarde en ruimteweer. "De zon straalt niet alleen licht uit, maar ook deeltjes", legt hoogleraar Floris van der Tak van de Rijksuniversiteit Groningen (RuG) uit. "Deze reizen met een snelheid van een paar honderd kilometer per seconde en doen er ongeveer drie dagen over om hier te komen."

Deze zonnewind merken we bijvoorbeeld op aarde, door verschijnselen als het noorderlicht. "Deeltjes van de zonnewind worden opgevangen door de stralingsgordels van de aarde", vervolgt Van der Tak. "Hierdoor ontstaat het noorderlicht."

Naast lichtverschijnselen kan de zonnewind ook radioverbindingen en andere communicatiemiddelen, zoals satellieten, storen. Volgens Van der Tak gebeurde dit voorheen nog vaker: "In de tijd van bovengrondse kabels waren deze veel kwetsbaarder voor die zonnedeeltjes."

De impact op aarde hangt af van de sterkte van de zonnewind. "Bij een ruimtestorm is de zonnewind veel sterker", beschrijft de hoogleraar. "Dan is er extra veel noorderlicht te zien, maar zijn er ook extra veel storingen bij radioverbindingen."

In 1859 zorgde de sterkste zonnestorm die bekend is voor kortsluiting in telegraafdraden, waardoor grote branden ontstonden. Het noorderlicht was toen zelfs in Rome en Hawaï te zien.

Ruimteschild moet temperaturen van 1.400 graden Celsius weerstaan

Om niet te verbranden, moet de ruimtesonde in staat zijn om temperaturen van rond de 1.400 graden Celsius te weerstaan. Het vaartuig en zijn instrumenten zullen door middel van een hitteschild beschermd worden, Dat schild is 11,43 centimeter dik en gemaakt van een koolstofvezelcomposiet.

Met dit hitteschild kunnen de meetinstrumenten en de computersystemen zonder problemen blijven werken. Het schild moet er namelijk voor zorgen dat de binnenkant van de ruimtesonde op kamertemperatuur blijft. Voor de energievoorziening van de sonde wordt, hoe kan het ook anders, gebruik gemaakt van zonnepanelen.

Ondanks de aanwezigheid van het schild, is het nog maar de vraag of alle apparatuur op langere termijn heel blijft. De straling van de zon zal de instrumenten naar verwachting aantasten, de straling in de corona is ongeveer vijfhonderd keer zo fel als bij de aarde.

Parker bedacht theorie over zonnewind

De ruimtesonde is vernoemd naar de 91-jarige zonnefysicus Eugene Parker. Hij introduceerde de concepten over hoe sterren, waaronder onze zon, energie uitstralen. Hij noemde deze 'waterval' aan energie de zonnewind. Zijn theoretische model werd in eerste instantie niet onmiddelijk geaccepteerd, maar later bleek deze toch baanbrekend te zijn.

Mocht de ruimtesonde zondagochtend weer niet gelanceerd kunnen worden, dan zijn er tot 23 augustus nog dagelijks andere lanceringsmogelijkheden.

Lees meer over:

Dagelijkse nieuwsbrief

Dagelijkse nieuwsbrief
Elke ochtend rond 6.00 uur weten wat het nieuws wordt?
Tip de redactie