13 juli 2020

Is Alpha Centauri het beste doelwit voor baanbrekende ruimtemissie?

e nachthemel boven het La Silla observatorium van de ESO in Chili. Het bekendste sterrenbeeld van de zuidelijke sterrenhemel, het Zuiderkruis, is mooi zichtbaar. Rechtsonder vind je Alpha Centauri. Credit: Y. Beletsky (LCO)/ESO, CC BY

Het klinkt als science fiction, maar een groepje wetenschappers en ingenieurs hebben het serieuze plan opgevat om een vloot kleine ruimtesondes naar nabije sterren te sturen! Het totale budget voor het plan bedraagt zo’n 100 miljoen euro en het is de bedoeling dat de ruimtescheepjes versneld worden tot zo’n éénvijfde van de lichtsnelheid. Dit zal een enorme technologische innovatie vereisen, maar het is allemaal niet onmogelijk. Maar stel dat het project doorgang vindt en dat die technologische innovatie er inderdaad zal komen, waar moeten die ruimtescheepjes dan heen? Het meest logische eerste doelwit is Alpha Centauri, het dichtstbijzijnde stersysteem tot de zon. Alpha Centauri is de op twee na helderste ster aan de sterrenhemel (maar vanwege zijn positie helaas niet tot slecht zichtbaar vanaf het noordelijke halfrond). Alpha Centauri lijkt met het blote oog uit één ster te bestaan, maar zodra je de ster echter door een telescoop bekijkt, dan zie je duidelijk dat het een dubbelster is – een binair stelsel dus. De twee componenten zijn vergelijkbaar met de zon: Alpha Centauri A is wat groter en helderder en Alpha Centauri B is wat kleiner en lichtzwakker dan onze moederster. De twee bewegen in 80 dagen rondom hun gemeenschappelijke zwaartepunt, in een elliptische omloopbaan met een periapsis (dichtste nadering) van zo’n 11 keer de afstand tussen de aarde en de zon.

De linkerster is Alpha Centauri. Proxima Centauri is rood omcirkelt. De rechterster is Beta Centauri – deze staat meer dan honderd keer verder weg. Credit: Skatebiker

Naast Alpha Centauri A en B bestaat het systeem uit nóg een ster, namelijk Alpha Centauri C (beter bekend als Proxima Centauri). Deze zwakke rode dwergster is acht keer kleiner dan de zon en draait in 15.000 jaar rondom de centrale dubbelster. Proxima Centauri staat momenteel een beetje dichterbij het zonnestelsel dan de andere twee, zodat dit sterretje de titel “meest dichtbijzijnde ster tot de zon” mag dragen! Ondanks die eer, is het sterretje dusdanig lichtzwak, dat je een krachtige telescoop nodig hebt om ‘m vanaf de aarde te kunnen spotten!

Vanwege de relatief geringe afstand is het Alpha Centauri-stelsel een logisch doelwit voor planetenjagers. Er bestaat zelfs een programma dat helemaal gericht is op het observeren van Alpha Centauri, in de hoop om signalen van planeten op te vangen: het Mt. John Alpha Centauri Project. Ook wordt Alpha Centauri in het kader van andere programma’s in de gaten gehouden, maar heeft dit ook resultaat opgeleverd? Een paar jaar geleden dachten we van wel: met veel bombarie werd het bestaan van Alpha Centauri Bb aangekondigd, een rotsachtige planeet op een belachelijk korte afstand tot Alpha Centauri B. Helaas hebben vervolgwaarnemingen veel twijfel gezaaid en is het bestaan van Alpha Centauri Bb aan een zijden draadje komen te hangen.Hieronder vind je een lijst met alle sterren binnen tien lichtjaar. Dit zijn dus kandidaten voor het project, aangezien ze allemaal (met éénvijfde de lichtsnelheid) binnen 50 jaar te bereiken zijn:

Even een korte toelichting. G- en K-dwergen zijn zon-achtige sterren. M-dwergen zijn rode dwergen, terwijl L, T en Y-dwergen zogenaamde bruine dwergen zijn – mislukte sterren die niet aan waterstoffusie kunnen doen. Sirius is ten slotte een A-ster – een ster veel groter en helderder dan de zon.

Maar waarom zou je eigenlijk naar Alpha Centauri willen gaan, als het een planetenvrije zone lijkt te zijn? In de eerste plaats is de geringe afstand gunstig – het kost simpelweg veel minder tijd om naar Alpha Centauri te gaan dan naar een andere ster. Verder zal het de allereerste keer zijn dat we een close-up van een “vreemde” ster kunnen maken – twee voor de prijs van één zelfs. Tenslotte is het mogelijk dat Alpha Centauri wel degelijk planeten heeft, maar dat die planeten eigenschappen hebben die detectie lastig maken. Als die planeten er zijn, dan zal de vloot van ruimtescheepjes deze kunnen zien en metingen kunnen verrichten (het maken van foto’s zal een uitdaging vormen bij een dergelijke snelheid, maar wellicht niet onmogelijk zijn).

Credit: Andrew Z Colvin

Okee, maar stel dat we Alpha Centauri per ongeluk missen? Hebben we dan een alternatief? Jawel, wat dacht je van Epsilon Eridani? Deze ster staat met een afstand van tien lichtjaar een stuk verder weg dan Alpha Centauri, maar is minstens zo interessant. Wetenschappers hebben namelijk twee puinschijven aangetroffen rondom de (overigens enkelvoudige) ster, evenals een Jupiterachtige exoplaneet (Aegir). Dat maakt Epsilon Eridani een fantastisch doelwit, maar met een reistijd van 50 jaar (volgens de voorgestelde baanbrekende technologie) is Alpha Centauri toch een logischer doelwit.

Artistieke impressie van Epsilon Eriadni b, met één van zijn puinschijven op de achtergrond. De maantjes bij Epsilon Eridani b, die officieel Aegir wordt genoemd, zijn geheel speculatief. Credit: NASA, ESA, G. Bacon

Dus: op naar Alpha Centauri! 😉 Bron: Phys.org

Comments

  1. Er is nog een ander klein probleem. Je kunt met je sondes niet communiceren. Een boodschap sonde>aarde duurt ruim 4 lichtjaar, het antwoord op die boodschap naar de sonde nog veel langer omdat de sonde vrolijk doorvliegt en 8 lichtjaar verder staat, namelijk 4 lichtjaar voor boodschap naar aarde en ruim 8 lichtjaar voor een antwoord. De sondes moeten dus volledig autonoom kunnen werken, even een correctie doorsturen is er niet bij. En dan maar hopen dat er tussen aarde en de bestemming er niets is wat de sonde kan beschadigen.

    • Enceladus Enceladus zegt

      Lichtjaren zijn geen tijdlengte, maar een afstandsmaat. Iets kan dus geen 4 lichtjaar duren. Net zo goed als dat een uur niet zwaarder weegt dan een kwartier of het oppervlak van een voetbalveld niet meer tijd in beslag neemt dan het oppervlak van een trampoline.

      groet,
      Gert (Enceladus)

      • Officieel misschien wel, maar ik ben het een keertje niet helemaal met je eens 🙂

        Stel Hubble maakt een foto van een supernova en ze vermelden erbij “op 10 miljard lichtjaar”. Dan weet je eigenlijk niets over de afstand, maar veel over de tijd. het licht heeft er 10 miljard jaar over gedaan om ons te bereiken, en we kijken 10 miljard jaar terug in de tijd. Maar om iets te hebben aan de factor “afstand” zal je toch echt aan het rekenen moeten slaan. Alleen dan kan je achterhalen op welke afstand de nova stond toen hij boem ging, en de werkelijke afstand waar het zich “nu” zou moeten bevinden. Je zal dus moeten corrigeren voor de expansie van het heelal.

        De situatie die Joop aangeeft is in die zin toch helemaal niet gek? Communicatie zal met de snelheid van het licht reizen. De bestuurders van de rovers op Mars weten ook dat de boodschappen minstens 20 minuten onderweg zijn. Zij hebben het ook over “lichtminuten” en ik denk dat het ze worst is wat dat in kilometers zal betekenen, maar niet voor de vertraging in tijd. En die info heb je direct als je met lichtminuten/seconden werkt. De factor afstand is van ondergeschikt belang, ook al is 20 lichtminuten formeel een afstandsmaat en geen tijdlengte.

  2. Het klinkt als science fiction, maar een groepje wetenschappers en ingenieurs hebben het serieuze plan opgevat om een vloot kleine ruimtesondes naar nabije sterren te sturen! Het totale budget voor het plan bedraagt zo’n 100 miljoen euro

    100 miljoen is slecht geld dat beschikbaar wordt gesteld voor onderzoek de werkelijk missie zal veel en veel meer gaan kosten.

  3. Jeroen van Gastel zegt

    Welke ster staat dan vervolgens weer dichtbij Alpha Centauri. Sol natuurlijk maar mogelijk ook een andere zodat er een extended mission kan komen met een nieuw target.

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: