Sonde nadert, maar de planeet is weg

Nasa's New Horizons krijgt Pluto in zicht. Op 14 juli vliegt de sonde langs de dwergplaneet en moet hij zijn indrukken naar aarde sturen. Een cadeautje, dat missieleider Alan Stern zo snel mogelijk wil uitpakken.

Het is niet meer dan een grijs bolletje, met wat vage vlekken erop. Toch zijn de beelden die ruimtesonde New Horizons na een reis van 9,5 jaar van Pluto maakt een enorme verbetering ten opzichte van wat er was. Zelfs de krachtige ruimtetelescoop Hubble kon vanuit zijn baan om de aarde nauwelijks detail ontwaren op een van de verste bekende buitenposten in het zonnestelsel.

Die beelden worden nog veel beter, als de sonde dichterbij komt. Op de beste foto's zijn straks details van vijftig meter te zien.

"De afgelopen maanden zijn voor iedereen in het New Horizons-team extreem druk geweest", zegt Alan Stern, leider van de eerste ruimtemissie naar Pluto. "We zijn bezig met het aansturen van de sonde en het plannen van de missie, vooral de korte periode dat we in de buurt van Pluto zijn. Bovendien is de media-aandacht groot, er zijn zeker vijf tv-documentaires in de maak en we halen de covers van grote magazines."

Het werk van Stern en collega's komt op 14 juli tot een hoogtepunt, als de sonde op slechts tienduizend kilometer langs het kleine hemellichaam scheert. Omdat de ontmoeting van New Horizons met Pluto zo kort is - hooguit een paar uur - heeft de planning ervan jaren in beslag genomen, aldus Stern. "Je bent gebonden aan allerlei technische beperkingen. Bijvoorbeeld hoe snel de sonde kan draaien, en hoeveel data je tegelijkertijd kunt opslaan, en op welk punt je een bepaald instrument het beste kunt gebruiken."

Maar behalve de technische beslommeringen heeft dat moment vooral iets magisch. "Dat ene puntje licht wordt door onze lenzen in de loop van enkele weken opeens een echte wereld. Het is al lang geleden dat zoiets gebeurd is", zegt Stern.

Voyager

Stern verwijst naar de twee Amerikaanse Voyager-sondes die in 1977 naar de reuzenplaneten Jupiter en Saturnus werden gestuurd om ze van dichtbij te bekijken. De foto's die terugkwamen, veroverden niet alleen de harten van de betrokken wetenschappers; ook het publiek was verbluft door wat het zag. Gedetailleerde opnames van de atmosfeer van Jupiter (inclusief de grote rode vlek), enorme barsten op het oppervlak van de Jupitermaan Europa en natuurlijk de majestueuze ringen van Saturnus.

Nasa ontkwam dan ook niet aan een verlenging van de missie. Voyager 2 kon ook nog langs Uranus en Neptunus worden gedirigeerd. Nog meer geheimen van het zonnestelsel werden onthuld: het volstrekt egale oppervlak van Uranus en de donkerblauwe diepten van Neptunus maakten andermaal indruk.

Pluto, dan de allerlaatste planeet waarvan nog geen goede foto's zijn, bleef buiten beeld.

Tot nu. De in 2006 gelanceerde New Horizons-sonde bereikt deze zomer eindelijk zijn doel. En het maakt Stern eigenlijk niet uit wat de sonde gaat vinden. Hij vergelijkt het met een cadeautje onder de kerstboom: "Ik hoop niet op een specifieke ontdekking. Ik wil dat pakketje gewoon zo snel mogelijk uitpakken. Dát is het allerbelangrijkste." Of het pakketje net zo'n indruk gaat maken als de beelden van Voyager? Stern: "Het is in ieder geval de beste eerste verkenning van een planeet. De precisie van de meetgegevens zal veel groter zijn dan eerdere missies naar andere planeten."

Wetenschappers verwachten een stijfbevroren miniwereld aan te treffen (2300 kilometer in diameter, kleiner dan onze maan), die geheel of gedeeltelijk is bedekt met methaan- en stikstofijs, en met een atmosfeer. Daaromheen draaien minimaal vijf manen, waarvan de grootste (Charon) ongeveer half zo groot is als Pluto zelf. In vergelijking met de andere, veel grotere gasplaneten in de buitenste regio van het zonnestelsel is Pluto in ieder geval een vreemde eend in de bijt.

Campagne

Hoe 'anders' Pluto ook in het verleden al bleek te zijn, wetenschappers moesten tot het uiterste gaan om de missie van de grond te krijgen. Een campagne die langer duurde dan de vlucht naar de rand van het zonnestelsel.

De feiten waren niet genoeg. Het kleine formaat en de hoge dichtheid van Pluto. Zijn bijzondere baan: niet helemaal rond en zo'n 17 graden geheld ten opzichte van de andere planeten. Dat waren voor Nasa niet voldoende redenen om zijn beperkte middelen te stoppen in een missie die de door de Voyagers ingezette 'grand tour' door het zonnestelsel af zou maken. Liever gingen ze voor de spectaculaire robotverkenning van buurplaneet Mars en doelen dichter bij huis.

Het is 1989 als Stern, kersvers gepromoveerd astrofysicus aan de Universiteit van Colorado, op een conferentie een bijeenkomst organiseert. Er komen twaalf wetenschappers op af die later de Pluto Underground worden genoemd. Die zomer heeft Stern de flyby van de Voyager 2 langs Neptunus gevolgd en hij vindt dat Nasa zo snel mogelijk een nieuwe missie moest sturen, ditmaal naar Pluto.

De ruimtevaartorganisatie is snel overtuigd en begint aan een haalbaarheidsonderzoek voor een relatief kleine, door Stern voorgestelde, missie naar Pluto. De sonde zou maximaal 350 kilo wegen, een lichtgewicht voor ruimtevaartbegrippen.

De jaren negentig verstrijken met het doen van tests en onderzoek naar de haalbaarheid van de missie. Totdat de Nasa het in 2000, als er al 200 miljoen dollar is uitgegeven, opeens genoeg vindt.

Stern: "Nadat er al zoveel voorstellen waren gesneuveld begon ik de moed een beetje te verliezen. Ik werd bang dat de missie nooit meer van de grond zou komen."

De missie krijgt na de annulering echter bijval van het publiek. Binnen enkele weken heeft een Amerikaanse scholier een website in elkaar gedraaid en meer dan tienduizend protestbrieven verzameld. Nasa blijkt daar niet ongevoelig voor. Binnen enkele maanden komt er bericht: er zou wellicht tóch een missie naar Pluto komen als er binnen drie maanden voorstellen op tafel liggen die binnen een strikt budget van 500 miljoen dollar blijven.

Wetenschappers en ingenieurs gaan terug naar de tekentafel en komen binnen die tijd met vijf voorstellen. Daarvan worden er twee gekozen die in 2001 tegen elkaar strijden. Aan het einde van dat jaar valt de keuze definitief op New Horizons, een idee van onder anderen Stern.

Op 19 januari 2006 vertrekt de sonde, door sommigen beschreven als een vleugelpiano met een satellietschotel, vanaf Cape Canaveral Air Force Station in Florida. Nog net op tijd om een scheervlucht langs Jupiter te maken die de snelheid van de sonde verhoogt en de reistijd met ongeveer drie jaar verkort.

Voor Stern is het pijnlijk dat Pluto nog in hetzelfde jaar zijn planeetstatus verliest. Er zijn in de jaren voor de lancering met telescopen vanaf de aarde steeds meer hemellichamen ontdekt in een regio die bekend staat als de Kuipergordel, vernoemd naar de van oorsprong Nederlandse astronoom Gerard Kuiper. De meerderheid is kleiner dan Pluto, maar sommige blijken even groot of zelfs groter.

Om te voorkomen dat we met een groot aantal planeten zitten opgescheept zitten wordt Pluto door de Internationale Astronomische Unie (IAU) gedegradeerd naar een nieuwe categorie: dwergplaneet.

Protestmarsen

Het publiek sputtert tegen - er worden zelfs protestmarsen georganiseerd - en ook Stern heeft zich nog steeds niet neergelegd bij dit besluit. Hij praat over Pluto alsof het nog steeds een planeet is en denkt dat er nog hoop is voor het kleine hemellichaam: "Als wetenschapper vind ik dat dat Pluto een volwaardige planeet is", zegt hij.

"Lange tijd kenden we alleen de aardachtige planeten en de gasreuzen zoals Jupiter. Pluto paste niet in dat straatje. Maar nu zien we 'superaardes' om andere sterren en 'hete Jupiters'. Kortom, planeten bestaan in een veel grotere diversiteit dan we ooit voor mogelijk konden houden. Ik denk dat New Horizons de discussie hierover weer zal aanzwengelen."

Stern lijkt vastberaden, en toch is het niet waarschijnlijk dat de IAU de discussie binnenkort weer opent. De meeste astronomen zijn tevreden met de nieuwe categorie, inclusief een belangrijke werkgever van Stern, Nasa.

Inmiddels is New Horizons bijna bij haar doel, ruim 25 jaar nadat Stern en collega's het eerste voorstel voor een Pluto-missie op papier zetten.

"Dat is fantastisch. We hebben alle obstakels voor de missie uit weg geruimd en staan nu op de drempel van Pluto", zegt hij.

En ook ná Pluto is er wellicht nog een leven voor New Horizons. De sonde kan naar een ander object in de Kuipergordel worden gestuurd. "We hebben twee mogelijkheden", zegt Stern. "Twee Kuipergordelobjecten met een diameter van ongeveer 50 kilometer, maar daarom wetenschappelijk niet minder interessant. In augustus zal in overleg met Nasa worden besloten of de missie doorgaat en waarheen. Ik heb er overigens het volste vertrouwen in dat de sonde in goede conditie is na de ontmoeting met Pluto en nog een tijd doorkan."

Dat is ook nodig, want de reistijd tot deze objecten is enkele jaren. Zelf met de enorme snelheid van de sonde. "Gelukkig zitten we ruim in de brandstof", vervolgt Stern. "De raket waarmee New Horizons werd gelanceerd heeft de sonde erg precies afgeleverd in de gewenste baan. Hierdoor waren er maar weinig baancorrecties nodig en hebben we nu 50 procent meer brandstof dan gepland."

Wat gaat New Horizons doen?

New Horizons vliegt op 14 juli na een reis van 4,76 miljard kilometer op een afstand van ongeveer 10.000 kilometer langs Pluto. Door de hoge snelheid van de sonde (een krappe 50.000 km/h ten opzichte van Pluto) hebben de instrumenten maar beperkte tijd om data te verzamelen. Die instrumenten zijn drie telescopen die de hemellichamen bestuderen in optische, ultraviolette en nabij-infrarode golflengtes. Ook zijn er twee apparaten die de zonnewind - de stroom geladen deeltjes uit de zon - ter plekke meten. Tot slot beschikt New Horizons over een sensor waarmee stof wordt geanalyseerd en kan hij via de communicatieapparatuur ook radiometingen doen. Het zal nog maanden duren om alle informatie die in een paar dagen is verzameld via de trage dataverbinding naar de aarde te sturen.

Curiosa aan boord

Naar de verre bestemming in de Kuipergordel reizen ook een aantal curiosa mee, 'souvenirs van de planeet aarde'. Zoals een cd met welgeteld 434.738 namen die via het project 'Send your name to Pluto' werden verzameld, een speciale munt van 25 dollarcent, een Amerikaanse vlag en een kleine capsule met de gecremeerde resten van Clyde Tombaugh die Pluto in 1930 voor het eerst als onooglijk stipje op de fotografische plaat zag. Het stipje dat nu langzaam een wereld wordt.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2019 de Persgroep Nederland B.V. - alle rechten voorbehouden