23 mei 2012

De jacht op het absolute nulpunt

Kamerlingh OnnesOp 10 juli j.l. was het precies honderd jaar nadat de Leidse natuurkundige Kamerlingh Onnes (1853-1926) de ongekend lage temperatuur van ongeveer 1 graad boven het absolute nulpunt (-273° Celsius) bereikte. Ter gelegenheid van dit jubileum organiseert Museum Boerhaave van 11 juli 2008 t/m 10 mei 2009 een internationale tentoonstelling over de jacht naar het absolute nulpunt, een race waarbij tot op de dag van vandaag natuurkundigen van over de hele wereld betrokken zijn. Jacht op het absolute nulpunt is de eerste internationale tentoonstelling over het onderzoek naar kunstmatige koude. Originele telegrammen, laboratoriuminterieurs, werkende pompen en oude foto’s brengen de helden tot leven en geven een treffend beeld van de wedijver tussen deze gedreven wetenschappers1: beurtelings meeslepend, verdrietig of lachwekkend, maar altijd verrassend. Niet eerder in Nederland getoond zijn de originele “thermosflessen”, waarmee James Dewar erin slaagde waterstof vloeibaar te maken. Natuurlijk ontbreekt ook de originele kookfles niet waarin Kamerlingh Onnes vloeibaar helium fabriceerde. In 1913 kreeg hij de Nobelprijs voor de Natuurkunde voor z’n werkzaamheden rondom het absolute nulpunt. De tentoonstelling bevat verder authentiek filmmateriaal, humoristische animaties, en hands-on spellen, die natuurkundige principes zichtbaar maken.  Ik zag vanavond een reportage over de tentoonstelling in het NOS-Journaal. Daarom ben ik even gaan zoeken naar info van museum Boerhaave en daar kwam ik bovenstaande info tegen. Over de activiteiten die in het kader van het honderdjarig jubileum worden ondernomen kan je hier terecht. En voor alle duidelijkheid: àls je de tentoonstelling bezoekt hoef je géén dikke jas mee te nemen. :-D Bron: Museum Boerhaave.

Noot:
  1. Het NOS-Journaal sprak niet voor niets over een ‘koude oorlog’, die de echte Koude Oorlog voorafging. []
Share

Naar Proxima Centauri met de Bussard Collector

De Bussard CollectorNog eventjes doorgaan op het filosoferen over een ruimtereis naar Proxima Centauri, met z’n 4,22 lichtjaar afstand ná de Zon de ster die het dichtste bij de Aarde staat. Ik eindigde m’n verhaal daarover met de mededeling dat er wellicht nieuwe technieken aandrijving in de ruimte moeten worden gevonden om snel bij Proxima Centauri te komen. Zit ik vanmorgen in dat boek van Mark Kidger, Cosmological Enigma’s te lezen (nee, weest gerust, ik word NIET gesponsord), wordt daar zo’n nieuwe techniek genoemd: de Bussard Collector, ook wel de Bussard Ramjet genoemd, die genoemd is naar de bedenker ervan, Robert W. Bussard. Voor de duidelijkheid: we hebben het over pure theorie, er is nog nooit een Bussard collector gemaakt. Bussard z’n idee was: de interstellaire ruimte zit vol met waterstof. Je kan moeilijk doen en een heleboel brandstof meenemen om interstellaire reizen te maken, maar je kunt ook gebruik maken van dat aanwezige waterstof. Maak er gewoon je brandstof van! En zo kwam hij met z’n collector (zie de afbeelding links), die een krachtig magnetisch veld (de “scoop” of “schep”) gebruikt waarmee waterstof uit het Interstellair medium opgevangen en samengedrukt wordt. Dit waterstof wordt dan gebruikt als brandstof voor kernfusie, waarna de reactiematerie versneld wordt uitgestoten door een plasma- of ionen-raketmotor. In principe zou met dit type aandrijving een raket oneindig kunnen versnellen tot bijna de lichtsnelheid, maar je zal begrijpen dat er in de praktijk heel wat probleempjes rijzen. Het verzamelen van waterstof bijvoorbeeld zorgt voor vertraging, die bij hoge snelheden de versnelling afremt en uiteindelijk zelfs helemaal opheft. Ook moet de fusiereactor op een manier werken waardoor de deeltjes niet teveel worden afgeremd. En tenslotte de omvang van een Bussard-collector: om effectief te zijn moet deze een doorsnede van 2.500 km hebben! 8-O Ahum, daar is de USS Enterprise niets bij vergeleken. Kortom, leuk idee van mijnheer Bussard, maar voorlopig eentje in de categorie leuke, doch onmogelijke ideeën. Bron: Wikipedia.

Share

Dubbele planetoïde passeert morgen de Aarde

De dubbele planetoïde 2008 BT18, die morgen de Aarde passeertDe planetoïde 2008 BT18, waarvan men pas recentelijk ontdekte dat hij dubbel is, passeert morgen de Aarde. Geen nauwe passage waarvoor je je koffers snel in moet pakken, want de afstand zal minstens 2,2 miljoen km bedragen, ruim vijf keer de afstand Aarde-Maan. Op de radarfoto hiernaast zien we het tweetal, zoals op 7 juli j.l.  ’gefotografeerd’ met de planetaire radar van Arecibo in Puerto Rico. Het grootste brok steen (met die banaanvorm) is 600 meter doorsnede, het kleinere stuk is 200 meter groot. Ongeveer 16% van alle ‘aardscheerders’, planetoïden die zeer dicht bij de Aarde in de buurt kunnen komen, zijn dubbel. Ik had deze week dat bericht over dat YORP-effect, waarbij zonlicht in staat is om planetoïden te splitsen. Wellicht dat 2008 BT18 daar ook een gevolg van is. Bron: Spaceweather.

Share

Hoe lang is ‘t reizen naar Proxima Centauri?

De Orionraket waarbij nucleaire aandrijving wordt gebruiktDe dichtstbijzijnde ster van de Aarde af gezien is uiteraard de Zon. Deze staat 1 Astronomische Eenheid van ons vandaan, da’s 149.597.870,697 km. Ná de Zon is Proxima Centauri, gelegen in het zuidelijke sterrenbeeld Centaurus, de dichtstbijzijnde ster met een afstand van 4,22 lichtjaar1.  Vier komma tweeentwintig lichtjaar, da’s 39.896.955.912.159,360 km! De vraag is interessant hoe lang een raket er over zou doen om Proxima Centauri2, een zwakke rode dwerg die niet met het blote oog te zien is, te bereiken. Op Universe Today stond vorige week een interessant artikel waarin enkele ruimtevaarttechnieken beschreven werden die nodig zijn om de reis naar Proxima Centauri te maken. Hoe lang doe je met die technieken over een enkele reis Proxima Centauri? De uitkomsten zijn de volgende:

  • Raketten met ionenaandrijving: 81.329 jaren. De ionenaandrijving is een nieuwe techniek, onder andere toegepast in de maanverkenner Smart-13, die op 3 september 2006 express op de Maan te pletter sloeg. De ionenaandrijving is niet snel, maar wel erg efficiënt en zuinig. Ook de kometenverkenner Deep Space 1 maakte gebruik van deze techniek. Uitgaande van ruim 80 kg brandstof aan boord berekende Ian O’Neill van Universe Today uit dat hiermee een maximale snelheid van 56.000 km per uur (ruim 15 km per seconde) kan worden gehaald. Met die snelheid heb je 81.329 jaren nodig om de afstand van 4,22 jaren te overbruggen. Naar verluidt heb je daar 2.700 generaties voor nodig, ahum…
  • Raketten die gebruik maken van gravitationele versnellingen: 18.976 jaren. In 1976 werd de Helios-2 raket gelanceerd, die tot op dit moment het record in handen heeft van snelste ruimtevaartuig ooit gebouwd. Door de gravitationele zwieper die de Helios-2 van de Zon kreeg bereikte hij een snelheid van maar liefst 240.000 km per uur (bijna 67 km per seconde). Met die snelheid zou je er 18.976 jaren over doen, pak ‘m beet zo’n 600 generaties. Ook geen vluggertje, maar het scheelt wel met de tijd die de ionenaandrijving vergt.
  • Nucleaire aandrijving: ruim 84 jaren! De techniek is nog niet toegepast, maar men is al sinds 1947 bezig om nucleaire aandrijving te ontwerpen. In 1958 werd het project Orion gestart, een eerste poging om een op kernenergie gebaseerde aandrijving voor ruimtevaartuigen te ontwikkelen. De werking was gebaseerd op het tot ontploffing brengen van kleine kernbommen die door het ruimteschip (zie afbeelding hierboven van de Orionraket) zelf zouden worden meegevoerd. In theorie zou met de nucleaire aandrijving een snelheid van zo’n 54.000.000 km per uur kunnen worden gehaald, da’s 15.000 km per seconde oftewel 5% van de lichtsnelheid. Daarmee wordt Proxima Centauri in 84,34 jaren bereikt! Kijk da’s andere koek, want daar heb je alleen opa, zoon en kleinzoon eh… en/of oma, dochter en kleindochter voor nodig. :-D Project Orion werd in 1963 gestopt door het verbod op atoomproeven in de atmosfeer. Tsja, zo schiet het natuurlijk ook niet op.

Afijn, drie snelheden afhankelijk van drie verschillende technieken, waarvan de laatste alleen nog maar op papier bestaat. Willen we echt de andere sterren kunnen bereiken dan zullen we òf een meer-generatieraket moeten bouwen òf de nucleaire aandrijving toch tot ontwikkeling brengen òf geheel nieuwe rakettechnieken ontwerpen. Bron: Universe Today.

Noot:
  1. Wil je een complete lijst hebben met de sterren die het dichtste bij de Aarde staan moet je hier even kijken. []
  2. Proxima Centauri vormt een dubbelster met de heldere ster Alpha Centauri, die zelf ook weer uit twee componenten bestaat, namelijk α Cen A en α Cen B. []
  3. De naam Smart kwam niet voor niets van ‘Small Missions for Advanced Research in Technology’. []
Share
canakkale canakkale canakkale balik tutma search canakkale vergi mevzuati bagimsiz denetim vergi mevzuati ozurlu engelliler