Turen in de diepte van het heelal

Op donderdag 14 mei zal, als alles volgens plan verloopt, de ESA twee belangrijke satellieten, Planck en Herschel, met een Ariane 5 raket lanceren vanaf het lanceerplatform in Frans Guyana. Het is de bedoeling om met één raket gelijktijdig twee satellieten de ruimte in te sturen. De lancering werd eerder al uitgesteld om de ESA toe te laten de software waarmee de telescopen vanaf de Aarde worden bestuurd, beter te testen.
Beide satellieten zullen in één van de vijf Lagrangepunten geplaatst worden. In 1772 berekende de Frans-Italiaanse wiskundige Lagrange dat, telkens wanneer er twee hemellichamen rond elkaars zwaartepunt draaien, er steeds vijf punten bestaan waar een derde klein voorwerp op een energiezuinige manier kan geplaatst worden. Dit is dus ook het geval wanneer men ergens in het systeem Zon-Aarde een kleine satelliet wil plaatsen. Één van die Lagrangepunten, L2, bevindt zich op de as Zon-Aarde, ongeveer 1,5 millioen kilometer verder van de Zon dan de Aarde gelegen, dus aan de nachtzijde van de Aarde. Het Lagrangepunt L2 is dus een zeer geschikte plaats om vandaaruit het diepere heelal te onderzoeken.

Normaal gezien zou een satelliet die verder dan de Aarde rond de Zon beweegt volgens de wetten van Kepler langzamer rond de Zon moeten draaien dan de Aarde. Maar in een Lagrangepunt krijgt een satelliet juist een voldoende bijkomende kracht van de Aarde om even vlug als de Aarde rond de Zon te draaien. Aangezien satelieten in het Lagrangepunt L2 zich steeds aan de nachtzijde van de Aarde bevinden zullen ze ook geen last hebben van grote opwarming en afkoeling van het materiaal, en zal de kwaliteit van de beelden die ze afleveren normaliter ook beter zijn. Niet te verwonderen dus dat L2 een geliefde locatie is om er satellieten te plaatsen die tot doel hebben om diep in het heelal te kijken, hetgeen het geval is voor zowel Planck als Herschel.

De Planck-satelliet zou volgens plan ongeveer 14 maanden lang de achtergrondstraling van het diepe heelal moeten meten, zoals die er bij het ontstaan van het heelal, zowat 13,7 miljard jaar geleden, uitzag. Eerder bestudeerden ook reeds de satellieten COBE en WMAP de achtergrondstraling, maar Planck zal nog meer in detail kunnen kijken dankzij de technologische vooruitgang van de afgelopen jaren. De Planck-satelliet zal dus fungeren als een soort tijdmachine die kosmologen in staat moet stellen heel ver in het verleden te kijken en bepaalde theorieën i.v.m het ontstaan en de evolutie van het heelal te checken.

De Herschel-satelliet heeft andere doelstellingen. Herschel heeft een spiegel met een diameter van 3,5 m en wordt zo de grootste satelliet die ooit de ruimte werd ingestuurd. Deze satelliet moet kosmische infraroodstraling opvangen van koude en ver weg gelegen objecten in het heelal. Nieuw aan de Herschel-satelliet is dat hij ontworpen is om tot zeer ver in het infraroodspectrum te kijken en dit is voor astronomen een grotendeels onontgonnen gebied. Het is door in dit deel van het spectrum te kijken dat men hoopt het ontstaan van sterrenstelsels te kunnen waarnemen. Als alles goed gaat zal Herschel gedurende 3,5 jaar nuttige informatie naar de Aarde sturen.

Tekst: Emiel Beyens

Bron: Webstek ESA