Er is een veelbelovend nieuw werk aan de gang om een interstellaire interstellaire missie in de diepe ruimte na te streven.
Deze onderneming, Interstellar Probe genaamd, zou een uniform beeld van onze heliosfeer kunnen vastleggen, naar de nabije interstellaire ruimte. Dat klinkt allemaal buitengewoon verheven, ambitieus en moeilijk te doen.
Maar het is niet nodig om te wachten op nieuwe technologie, zeggen voorstanders – het is er, en een booster bij uitstek voor de missie zou NASA’s Space Launch System (SLS) kunnen zijn.
Verwant: Een wild ‘interstellaire sonde’-missie-idee wint aan vaart
Lang geleden
“Het gaat niet om waar we heen gaan, het gaat om de reis daarbuiten. En het is een reis die nu al lang had moeten plaatsvinden”, gelooft natuurkundige Ralph McNutt Jr. aan het Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) in Laurel, Maryland.
Zoals nu gevisualiseerd in een recente studie, zou Interstellar Probe de technologie van vandaag gebruiken om de eerste expliciete stap op het pad van interstellaire verkenning te zetten, en kan het de weg vrijmaken, wetenschappelijk, technisch en programmatisch voor ambitieuzere toekomstige reizen – en om meer te veroveren gaan – wetenschappelijke doelen halen.
Bovendien, met de nieuwe klasse van super heavy-lift lanceervoertuigen in de maak – met name NASA’s SLS – kan een wetenschappelijk overtuigende Interstellaire Probe-missie nu werkelijkheid worden.
“Ons team heeft veel werk verzet om ervoor te zorgen dat de studie zo grondig en gedetailleerd mogelijk was, terwijl we ook een ‘breed net’ van mogelijkheden wierpen. We kijken reikhalzend uit naar wat onze collega’s van de Solar and Space Physics Decadal Survey zullen gaan doen zeggen,” zei McNutt.
Estafette
Interstellaire sonde is een missie van tientallen jaren om honderden astronomische eenheden (AU) van de aarde af te bereiken en tegelijkertijd nieuwe uniforme metingen te leveren van de omstandigheden in de hele heliosfeer en door de heliosheath – de buitenste schil van de bel van geladen deeltjes rond onze zon .
Door vooruit te gaan op de Interstellar Probe, zal het de estafetterace opnemen die begon met Pioneer 10, gevolgd door Voyager 1 en Voyager 2.
We hebben al de technologie om zo ver en zo snel mogelijk te reizen: de Space Launch System Block 2-vrachtversie kan worden gebruikt om het ruimtevaartuig te vervoeren, evenals een raketbooster van de 3e en 4e trap. Met dit systeem zouden ontsnappingssnelheden van minstens twee keer die van Voyager 1 – tot 7,2 astronomische eenheden per jaar – mogelijk moeten zijn.
Er wordt al bijna een halve eeuw gediscussieerd over het naar buiten werpen van een sonde op zo’n avontuur, zei McNutt. Nu de 40-jarige Voyagers hun operationele levensduur beëindigen terwijl hun stroomvoorziening blijft slinken, vereist verdere vooruitgang een nieuw initiatief, zei hij.
Verste aanwezigheid
“Wij, de mensheid, reiken steeds verder van de zon sinds de lancering van Pioneer 10 in 1972. Sindsdien is er altijd was een ‘verste aanwezigheid’ die zich naar buiten in het zonnestelsel en naar regio’s daarbuiten bewoog,” vertelde McNutt aan Space.com.
Ergens binnen het volgende decennium zullen de Voyagers zwijgen. Dat is een kwestie van natuurkunde, techniek en ‘de koude vergelijkingen’, voegde McNutt eraan toe.
“Dus de vraag is: zal dat ook een terugtrekking inluiden van het verleggen van de grenzen van kennis, of op zijn minst een overdracht van het stokje aan een andere speler op deze planeet? We maken de geschiedenis van toekomstige generaties,” zei McNutt, “en wij doen dat door onze acties elke dag dat we leven. Dus wie zijn wij om volgende generaties de volgende stap naar de sterren te beroven? Waarom nu?
uitkijkpunt
“Ik denk dat Interstellar Probe een uitstekend concept is”, zegt Paul Gilster, de creatieve drijfveer achter de website Centauri Dreams. (opent in nieuw tabblad) – Het bedenken en plannen van interstellaire exploratie. Het is een missie die ons in 50 jaar naar 1000 AU zou kunnen brengen, zei hij, en ons een uitkijkpunt zou geven van waaruit we de heliosfeer van buitenaf kunnen zien.
“In die zin is het zowel een heliofysica-missie als een diepe ruimtemissie met implicaties voor toekomstige verkenning. Meer leren over de heliosfeer, op zijn beurt, vertelt ons meer over de zonnewind, een mogelijke voortstuwingsbron voor toekomstige zeilschepen, en zijn interacties met interstellaire omstandigheden”, vertelde Gilster aan Space.com.
Interstellaire sonde moet in context worden gezien, zei Gilster.
Momenteel zijn er de twee NASA Voyager-ruimtevaartuigen en op een gegeven moment zullen ze worden vergezeld door NASA’s New Horizons-sonde.
Maar geen van deze missies, noch het eerdere NASA Pioneer-ruimtevaartuig is gebouwd om de ruimte buiten ons zonnestelsel, het gebied dat bekend staat als het lokale interstellaire medium, te bestuderen. “Interstellar Probe zou de eerste missie zijn waarvan de instrumentatie uitdrukkelijk is ontworpen met deze taak in gedachten”, zei Gilster.
Voyager plus?
Gilster zei dat hij vaak bezwaren hoort als hij het heeft over Interstellar Probe: is dit gewoon “Voyager Plus?” En wie wil er nou 50 jaar wachten op data? Maar dit zijn verkeerde veronderstellingen, zei hij.
Interstellar Probe is een geheel nieuwe klasse van missies die is ontworpen om ver buiten de Kuipergordel te opereren. De periode van 50 jaar is een doel voor 1000 AU en gebaseerd op optimistische ideeën over hoe de noodzakelijke “delta-V” te vinden – de hoeveelheid “inspanning” die nodig is om van het ene traject naar het andere te gaan door een orbitale manoeuvre te maken.
“Maar het punt is dat Interstellar Probe de hele weg wetenschap zal doen,” zei Gilster. “We zullen veel meer leren dan de Voyagers ons elk jaar kunnen vertellen dat deze missie vliegt, niet alleen over het interstellaire medium, maar ook over elektronica met een lange levensduur, diepe ruimtecommunicatie en de aard van de reis van onze zon door de melkweg met Zijn beschermende heliosfeer. We zullen ook overvloedige doelen hebben om te bestuderen terwijl de interstellaire sonde door het buitenste zonnestelsel en zijn overvloedige Kuipergordelobjecten beweegt.’
Voorloper in de diepe ruimte
Gilster ziet de interstellaire sonde nog steeds als een voorloper van de diepere ruimte, want de mensheid zal uiteindelijk technologieën van de toekomst willen gebruiken om de Oortwolk van kometen binnen te dringen om dit uitgestrekte, grotendeels onbekende gebied te verkennen.
“Ik denk dat het volkomen passend is dat Voyager-veteraan Ralph McNutt, die zoveel heeft gedaan voor de verkenning van het zonnestelsel door onze soort, hoofdonderzoeker moet zijn van de eerste sonde die is ontworpen om dat systeem te verlaten,” zei Gilster. “Ik wens hem en zijn team bij APL veel geluk bij het navigeren door het goedkeuringsproces dat moet volgen.”
Voor een gedetailleerd overzicht van hoe deze missie zou kunnen worden uitgevoerd, lees de publicatie van het team “Interstellaire sonde – Bestemming: Universum (opent in nieuw tabblad)!” in het tijdschrift Acta Astronautica.
Volg ons op Twitter @Spacedotcom (opent in nieuw tabblad) of op Facebook (opent in nieuw tabblad).