De landing van Philae

(Tony Dethier)

De vergadering werd geopend met een verslag van de bewogen landing van Philae op de komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Het ultieme moment, de landing van Philae, was eindelijk aangebroken. De satelliet Rosetta was al enige tijd in de buurt van de komeet.

(ESA)

(De komeet op 3 augustus 2014-ESA)

Deze komeet heeft een omloopperiode rond de zon van 6,45 jaar en een rotatieperiode van 12, 4 uur. Vóór het loslaten van de lander wist men dat het kleine raketje, dat Philae even moest vasthouden op de komeet niet werkte. Het loslaten verliep vlot alsook op het eerste gezicht de landing. Even later bleek dat de harpoenen en de schroeven in de poten van Philae niet hadden gewerkt. De lander stuiterde terug tot een hoogte van één km, viel terug naar de komeet, stuiterde nogmaals en landde vervolgens. Niet echter op de voorziene plaats.

 (Philae’s landingsshot, midden onderaan de voorziene landingsplaats- ESA)

Onmiddellijk na de landing nam Philae de onderstaande foto. Eén poot is zichtbaar. Daaronder staat een opname gemaakt door Rosetta, waarin men, afgaande op de twee poten die zichtbaar waren, de lander ingewerkt heeft.

(ESA)

(ESA)

Philae kwam uiteindelijk terecht in de schaduw van een van de vele rotswanden op de komeet. Een deel van de zonnepanelen ligt in de schaduw. Als gevolg hiervan krijgt de lander i.p.v. 7 uur slechts 1,5 uur zonneschijn.

Op de avond van 14 november kreeg de lander instructies om zich wat om te keren. Men heeft het tuig over een hoek van 35° kunnen draaien. Alle gegevens van de eerste wetenschappelijke waarnemingen zijn doorgeseind. Er werden tevens boringen verricht.  De eerste resultaten: de boor ging eerst door redelijk zacht materiaal (iemand vergeleek dit met “as van sigaren”), maar stootte vervolgens op een harde ondoordringbare ijslaag. Het instrument waarin het opgehaalde monster verhit en geanalyseerd moest worden heeft ook gewerkt. Maar om nog onduidelijke redenen is er vermoedelijk geen materiaal in het oventje terecht gekomen.

Het experiment (CONSERT) waarbij radiogolven door Rosetta worden uitgezonden naar de lander, waarbij deze zich dan aan de andere kant van de komeet bevindt, was succesvol. Tot 7500 maal werd dit herhaald, zodat een 3D-beeld van de komeet kan opgesteld worden.

Philae bevindt zich nu in een winterslaap. Binnen enkele maanden, als de belichting is veranderd, kunnen vermoedelijk de batterijen terug opgeladen worden. Ondertussen blijft Rosetta wel luisteren naar eventueel “leven” van Philae.

China en de maan

(Edy)

13 december 2013 is de Chinese maansonde Change’3 op de maan aangekomen. De sonde zette een maanrover uit:  Yutu  = Konijn van Jade.

Yutu werkte van 13-12-2013 tot 17-01-2014 op mijn kaartje (= Phil Stookes kaart) , maar tot 25-01-2014, volgens de Engelse Wikipedia. Misschien botste het maanwagentje tegen een rotsblok, in elk geval bleef het steken. Het gaat de Chinezen hier ook om de technische beheersing om een sonde op de maan te kunnen zetten.

Mijn powerpoint was uiteraard summier. Wat zijn de doelen van de sonde?

Het gaat uiteraard om bodemonderzoek, dus wetenschap en ... economie!.

De presentatie werd nu heel algemeen over wat de maan voor de Aarde betekent.

Maanonderzoek heeft voor de hele wereld ook een economische factor, dus exploratie om tot exploitatie te komen.

Er zit bijvoorbeeld veel helium-3 in het oppervlak.

Zonnestraling bevat helium-3 die door de aardse atmosfeer uitgefilterd wordt en de aarde niet bereikt. Helium-3 bereikt de bodem van de maan wel omdat de maan geen atmosfeer heeft.  (Hier liet ik me verleiden om iets te zeggen over het werk van Theodor Wulf - een Duitse pater jezuïet die destijds leraar was aan een college in Valkenburg L. en als één van de eersten onderzoek deed aan kosmische straling. Sorry als het wat verwarrend werkte.)

Zouden we over 30(?)  jaar helium-3  kunnen  delven op de maan?  Het zou kostbaar materiaal zijn voor kernfusie zonder radioactieve straling.

Er is ilmeniet te vinden voor “oer”beton. 

In het maanstof zitten  glasbolletjes waarmee  glasvezels gemaakt kunnen worden.

In de verre toekomst zijn er zonnepanelen op de maan op te zetten?  Ik las hier een kolom voor uit Zenit van maart 2014 waar iets meer over delfstoffen op de maan vermeld werd. Zou er in de nog verdere toekomst toerisme naar de maan plaats vinden?  Voor een week vakantie Misschien nog voordat nazaten van Roel Kwanten voor eeuwig naar Mars emigreren? -J  Leuk  dat Roel over Mars One een actuele mededeling deed.

We hadden hier op het Europlanetarium tien jaar geleden al eens de ingenieur Hans Jurgen Rombaut die in 2001 in Delft promoveerde op een dissertatie over een maanhotel.

De ESA geeft opdrachten aan het architectenbureau Foster en Partners voor het ontwerpen van maanonderkomens door  driedimensionale beton print. Lees dit een paar keer over.

Nu we toch in de buurt van Science Fiction raken: De roman “Aardlicht” van Arthur C Clarke is plezierig om te lezen, doe dat maar zelf.

Nou ja, vooruit dan:

Contraspion van de “Aarde”, Sadler, reist met de monorail op de maan ergens in 2300 of 2400 van Tycho naar Plato waar het Observatorium ligt dat hij moet bezoeken, zogenaamd voor budgetcontrole. In werkelijkheid onderzoekt hij wie voor de “Federatie” (=  Mars + + )  spioneert.

In Imbrium ligt een fabriek, een geheime “Aardse” onderneming, die later inderdaad  door de oorlogsschepen van de Federatie aangevallen wordt.  De fabriek wordt vernietigd maar de Marsschepen ook, op één schip na dat gehavend naar Mars terug wil keren. De bemanning van dat vleugellamme oorlogsschip wordt dan weer door een toeristenschip van de aarde gered.  Vrede gesloten.

Arthur Clarke citeert op het einde van het boek de Franse staatsman Talleyrand:  “Wat is verraad? Voornamelijk een kwestie van jaartallen.”

Het Mars One programma

(Roel Kwanten)

Roel Kwanten gaf een overzicht van de situatie van  het Mars One programma. De volgende selectieproeven komen eraan en ze zullen via skype gevoerd worden.

Coursera

(Bart Buelens)

Op het online platform Coursera worden heel veel cursussen aangeboden, www.coursera.org. Ook over sterrenkunde en andere wetenschappelijke disciplines. Het zijn universiteiten die de cursussen samenstellen wat hopelijk een minimum kwaliteit waarborgt. Het volgen van cursussen is voor de cursist helemaal gratis, tenzij je een officieel attest wil, dan kost het een paar tientallen euro’s. Cursussen bestaan uit een combinatie van materiaal: lessen in de vorm van video’s, leesmateriaal, discussiefora waar je met de docent in gesprek kan, en huiswerk of opdrachten waarop je punten kan krijgen.

Momenteel ben ik een cursus aan het volgen getiteld ‘Analyzing the Universe’ gegeven door een zekere prof Matilsky van Rutgers University (VS). Eigenlijk gaat het over röntgenastronomie en begint met uitleg over röntgentelescopen en –waarneming, en gaat vervolgens over naar bronnen van röntgenstraling, de studie ervan, en het belang voor de sterrenkunde. Een interessante cursus, met deels bekend materiaal en deels nieuw voor mij, maar wel goed uitgelegd en gepresenteerd.

Wie geïnteresseerd is nog wat bij te leren vindt bij Coursera zeker zijn/haar gading om de donkere winteravonden mee door te komen.

Waarom verschillen voor- en achterkant van de maan zo sterk?

(Tony Dethier)

Sinds 1959 weten we, dank zij de Luna 3 van de toenmalige USSR, dat op de achterkant van de maan haast geen maria voorkomen (slechts 2% en op de voorkant een 30%).

eerste beeld van de achterkant van de maan

Beelden van de satelliet Clementine (NASA)

Bekijken we even een topografische kaart van voor-en achterkant, dan valt op de achterkant het enorme Zuidpool-Aitken bekken op (onderaan achterkant): diameter 2500 km en 8 km diep. En toch komt hier geen lava voor! Waarom?

(NASA)

De (vermoedelijke oplossing is vooral te danken aan de resultaten van de Kaguya satelliet en de twee Grail satellieten.

(NASA)

Deze satellieten vlogen in formatie op 55 km boven het maanoppervlak. De afstand tussen beide kon uiterst nauwkeurig met radiogolven bepaald worden. Die afstand wordt beïnvloed door het lokale gravitatieveld en leverde ook de korstdikte op.

(NASA)

De korst aan de achterzijde (ca. 60 km dit) is bijna tweemaal zo dik als aan de voorzijde (20-30 km). Verschillende hypothesen trachten dit te verklaren. Maar eerst kort iets over het ontstaan van de maan.

Vroeg na de vorming van de aarde kwam deze in botsing met een protoplaneet (“Theia”) ter grootte van Mars. Uit het puin vormde zich de maan. Na de vorming trad er differentiatie op: zwaardere elementen zinken naar het centrum, de lichtere komen boven drijven. Grote inslagen vormden de bekkens die nadien met lava werden opgevuld. Maar deze hypothese kan het groot verschil tussen voor-en achterzijde niet verklaren, net zo min als de verschilllende korstdikte. En in 2011 werd hiervoor een eerste oplossing voorgesteld.

Niet enkel onze maan werd gevormd uit de botsing tussen aarde en Theia, ook nog een kleinere tweede maan. Deze bevond zich vooreerst in één van de langrangepunten 60° vóór of volgend in de baan van de maan rond de aarde. Getijdenkrachten van zon en aarde zorgden ervoor dat, tijdens de langzame verwijdering van de maan van de aarde, het maantje op drift sloeg. Dat maantje, met slechts 1/30^ste van de massa van de maan, sloeg miljoenen jaren later in op de maan. Deze inslag verliep met een kleine snelheid en scheerde zowat het maanoppervlak. Het materiaal werd zodoende uitgespreid over de achterkant , voldoende om die kant een dikkere korst te bezorgen.

Toen verscheen een nieuwe hypothese. Hierin zijn de radioactieve elementen, en dus de productie van warmte met meer vulkanisme voor gevolg, ongelijk verdeeld over de twee maanhelften. Aan de voorzijde vindt men inderdaad hogere concentraties aan bv. radioactief thorium. Dit verschil zorgde ervoor dat aan één kant de korst dunner bleef dan aan de andere kant. We zijn nog niet aan het einde van de mogelijke hypothesen!

Toen de maan zich vormde, gebeurde dit veel korter bij de aarde. Ook zou de botsing tussen aarde en Theia reeds een 4,43 miljard jaar geleden zijn gebeurd. De rotatie van de maan werd snel een gebonden rotatie en beide lichamen waren nog zeer warm, de aarde kon toen wel 2500°C heet zijn geweest. De naar de aarde gekeerde zijde van de maan werd voortdurend verhit, zodat de mineralen er niet konden condenseren. De achterzijde koelde veel sneller af en er vormde zich een dikke korst van mineralen, rijk aan aluminium en silicium.

De korst aan de achterkant groeide veel meer aan dan die aan de voorkant. Latere inslagen boorden zich dieper in de dunnere korst aan de voorkant en via breuken stroomde lava naar boven ter vorming van de maria. Omwille van de dikkere korst aan de  achterkant was dit daar niet mogelijk.

Mogelijk ligt de oplossing in een combinatie van deze hypothesen. Of nog elders?

Verslag: Tony Dethier