Zestig jaar geleden lanceerde Amerika z’n eerste satelliet, de Explorer 1

Credit: NASA

Precies zestig jaar geleden werd vanaf lanceerplatform 26A op Cape Canaveral in Florida met de Juno 1 raket Amerika’s allereerste satelliet gelanceerd en in de ruimte gebracht, de Explorer 1. Dat was op vrijdag 31 januari 1958 om 22:47:56 Eastern Standard Time, in Nederland was ’t toen 1 februari ’s nachts. Met deze lancering werden de Verenigde Staten de tweede ruimtevaartnatie ter wereld, na de Sovjet-Unie, die op 4 oktober 1957 de Spoetnik 1 satelliet had gelanceerd. Amerika had twee maanden voor de lancering van de Explorer 1 al een satelliet willen lanceren, maar dat mislukte, doordat de Vanguard raket op 6 december 1957 tijdens de lancering explodeerde, ten overstaan van alle aanwezige media.

De explosie van de Vanguard raket op 6 december 1957.

Die Juno 1 raket was een afgeleide versie van de Jupiter-C-draagraket, die zelf weer was afgeleid van de PGM-11 Redstone raket, en die was weer afgeleid (zucht…) van de Duitse V2 raket uit de tweede wereldoorlog. De 14 kg wegende Explorer 1 (officieel de Satellite 1958 Alpha) was een succesvolle satelliet, die onder andere was uitgerust met een geigerteller, waarmee de Van Allen-gordels om de aarde werden ontdekt. De satelliet was ontworpen door het Jet Propulsion Laboratory (JPL) van het California Institute of Technology onder leiding van William H. Pickering. De Explorer 1 bleef in een baan om de aarde tot 31 maart 1970, waarna hij terugviel in de atmosfeer en verbrandde boven de zuidelijke Grote Oceaan.

De Explorer 1 (credit: NASA).

Hieronder een video met beelden van de lancering. Prachtige zwart-witbeelden die je móet bekijken. Let vooral op het aftellen tot de lancering en de check die bij de verschillende vluchtleiders wordt gedaan of alles goed gaat. Op een gegeven moment dreigt er iets niet goed te gaan! Aan de Duitse technicus dr. Kurt Debus, die ook in het kleine vluchtleidingscentrum is en die uit het raam tuurt, wordt gevraagd wat te doen. Het aftellen wordt gestopt. Debus kijkt even snel naar de instrumenten (die hij van bovenaf bekijkt, dus helemaal niet af kan lezen) en zegt dan de in mijn ogen historische woorden: “…Forget it!” Het aftellen wordt hervat en even later wordt de Juno I met de Explorer 1 gelanceerd – schitterend toch?

Bron: NASA Spaceflight.

Glansrijke duisternis

Stervormingsgebied Lupus 3. Credit:ESO/R. Colombari

Op deze spectaculaire groothoekopname is een kronkelige donkere wolk van kosmisch stof te zien, die wordt aangelicht door het pfelle schijnsel van nieuwe sterren. Deze dichte wolk is een stervormingsgebied dat Lupus 3 wordt genoemd. Hier worden uit samentrekkende massa’s gas en stof oogverblindend hete sterren geboren. De foto bestaat uit opnamen die zijn gemaakt met de VLT Survey Telescope en de 2,2-meter MPG/ESO-telescoop en is de meest detailrijke die tot nu toe van dit gebied is gemaakt.

Het stervormingsgebied Lupus 3 ligt in het sterrenbeeld Schorpioen, op slechts 600 lichtjaar van de aarde. Het maakt deel uit van een groter complex, de zogeheten Lupus Wolken, dat zijn naam ontleent aan het naburige sterrenbeeld Lupus (Wolf). De wolken lijken op opzwellende rookpluimen die donker afsteken tegen een achtergrond van miljoenen sterren, maar in werkelijkheid gaat het om een donkere nevel.

Nevels zijn grote complexen van gas en stof die zich tussen de sterren uitstrekken, soms over honderden lichtjaren. Waar veel nevels spectaculair worden aangelicht door de intense straling van hete sterren, verhullen donkere nevels het licht van de hemellichamen die zij omsluiten. Ze worden ook wel absorptienevels genoemd, omdat ze bestaan uit koude, dichte stofdeeltjes die licht dat door de wolk trekt absorberen en verstrooien.

De donkere wolk Lupus 3 in het sterrenbeeld Schorpioen. Credit:ESO, IAU and Sky & Telescope

Beroemde voorbeelden van donkere nevels zijn de Kolenzaknevel en het Grote Rif, die omvangrijk genoeg zijn om met het blote oog zichtbaar te zijn, pikzwart afgetekend tegen de heldere Melkweg.

Lupus 3 is onregelmatig van vorm: hij lijkt op een misvormde kosmische slang. Op deze foto is het een gebied van contrasten, met dikke donkere banen die afsteken tegen de gloed van de helderblauwe sterren in het midden. Net als de meeste donkere nevels, is Lupus 3 een actief stervormingsgebied, voornamelijk bestaande uit protosterren en zeer jonge sterren. Verstoringen in de omgeving kunnen ertoe leiden dat de dichtere delen van de nevel onder invloed van hun eigen zwaartekracht samentrekken, waardoor de temperatuur en de druk in hun inwendige oploopt. Uiteindelijk leiden de extreme omstandigheden in het hart van zo’n ‘instortende’ wolk tot de geboorte van een protoster.

De omgeving van de donkere wolk Lupus 3 en bijbehorende hete, jonge sterren. Credit:ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

De twee heldere sterren in het midden van deze foto hebben precies dit proces doorlopen. Eerder in hun bestaan werd de straling die ze uitzonden grotendeels tegengehouden door de dikke sluier van hun moedernevel en waren ze alleen waarneembaar op infrarode en radiogolflengten. Maar naarmate ze warmer en feller werden, veegden ze met hun intense straling en sterke sterrenwinden het gas en stof uit hun omgeving weg, waardoor ze glorieus tevoorschijn konden komen uit hun sombere kraamkamer om licht in de duisternis te scheppen.

Deze twee sterren zijn nog erg jong – zó jong dat de kernfusie in hun hart nog niet op gang is gekomen. In plaats daarvan wordt hun helderheid veroorzaakt door de omzetting van de bij hun samentrekking vrijkomende zwaartekrachtsenergie in warmte.

Het onderzoek van nevels als deze is van cruciaal belang voor het begrijpen van het stervormingsproces. Aangenomen wordt dat onze zon meer dan vier miljard jaar geleden is geboren in een stervormingsgebied dat veel weg had van Lupus 3. Als een van de dichtstbijzijnde stellaire kraamkamers is Lupus 3 al heel vaak het onderwerp van onderzoek geweest. In 2013 legde de 2,2-meter MPG/ESO-telescoop van de ESO-sterrenwacht op La Silla in Chili een kleiner beeld van zijn donkere rookachtige kolommen en heldere sterren vast (eso1303). Bron: ESO.

Kijk nou, Gaia 1, een pas ontdekte cluster van sterren vlakbij Sirius

Credit foto: H. Kaiser

November vorig jaar ontdekte de ESA met behulp van de Gaia satelliet een kleine open sterrencluster, schijnbaar in de buurt van Sirius, na de zon de helderste ster aan de hemel. Die cluster kreeg de naam Gaia 1, vanwege de satelliet waarmee ‘ie werd ontdekt. Hij was nooit eerder gezien, want hij staat zeer dicht bij Sirius en vanwege diens enorme schijnbare lichtkracht werd Gaia 1 letterlijk over het hoofd gezien. Alleen Gaia, die tot doel heeft om één miljard (!) sterren van de Melkweg in kaart te brengen, kon deze cluster ontdekken. Zoals ik zeg staat de cluster schijnbaar bij Sirius, want er is geen fysieke verbinding. Sirius staat op slechts 8,6 lichtjaar afstand, Gaia 1 staat maar liefst 15.000 lichtjaar ver weg. Maar nou komt het mooie van het verhaal: op 10 januari van dit jaar slaagde de Duitse amateur-sterrenkundige Harald Kaiser erin om met z’n 30 cm telescoop vanuit het zuidelijke Karlsruhe in Duitsland Gaia 1 te fotograferen. Hij moest daar wel het licht van Sirius voor verduisteren, maar toen ‘ie dat deed (met Sirius verborgen achter die zwarte schijf) kwam Gaia 1 tevoorschijn. Hierboven zie je zijn foto, met in het midden de verduisterde Sirius, links ervan Gaia 1. Hieronder een foto waarin de cluster in een cirkel gelabeld is, een foto gemaakt door professionals van de ESA.

Credit afbeelding: ESA.

De sterrenhoop telt enkele duizenden sterren en hij heeft een middellijn van ongeveer 30 lichtjaar. In september 2016 werd de eerste set gegevens van Gaia bekend gemaakt, op 25 april van dit jaar volgt de tweede set. Spannend! Hieronder een video over de ontdekking ervan.

Bron: ESA.

Elon Musk: lancering van de eerste vlucht Falcon Heavy is op 6 februari

Credit: SpaceX

Het hoge woord is er uit! De CEO van SpaceX himself, Elon Musk, heeft op Twitter gezegd dat de allereerste lancering en vlucht van de Falcon heavy, de ‘maiden flight’ van de opvolger van de succesvolle Falcon 9 raket, plaatsvindt op dinsdag 6 februari a.s.

Te lanceren inclusief rode Tesla Roadster vanaf gewijde grond in ruimtevaartkringen, lanceerplatform 39A op NASA’s Kennedy Space Center in Cape Canaveral, Florida, de plek waarvandaan de Apollo’s eind jaren zestig en begin jaren zeventig werden gelanceerd. De Falcon Heavy heeft onlangs een belangrijke test ondergaan, de zogeheten static fire test. Hieronder beelden daarvan.

Astrochemici onthullen de magnetische geheimen van methanol

Magneetvelden spelen een belangrijke rol op de plekken waar zware sterren worden geboren. Dit figuur geeft de vorming van een zware ster weer. In de lichte gebieden kunnen de radiosignalen van methanol gevonden worden. De lichte vlekken stellen methanol masers voor; de gebogen lijnen geven de magnetische velden weer. Dankzij de nieuwe berekeningen kunnen wetenschappers nu de sterke lichtsignalen van methanolmoleculen gebruiken om magneetvelden te meten.
Credit: Wolfgang Steffen/Boy Lankhaar et al. (moleculen via Wikimedia Commons/Ben Mills)

Een belangrijke puzzel in de astrochemie is nu eindelijk opgelost: Voor het eerst is het een team van theoretisch chemici en astronomen gelukt om te bepalen hoe je met methanol magneetvelden in de ruimte kunt meten. Dit geeft een nieuwe methode om de geboorte van sterren en planeten te onderzoeken. De onderzoekers publiceerden dit in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Astronomy op 29 januari.

Astronomen bestuderen met licht- en radiogolven van moleculen in de ruimte hoe sterren en planeten geboren worden. Van methanolmoleculen in de ruimte is al langere tijd bekend dat ze gebruikt kunnen worden om magneetvelden te meten, die een belangrijke rol spelen bij dit geboorteproces. Maar dit soort metingen bij ontwikkelende zware sterren was tot nu toe onmogelijk, doordat een goed model van de magnetische eigenschappen van het molecuul methanol ontbrak.

Nu kan deze kennis eindelijk in de praktijk gebracht worden, mede met dank aan nieuwe berekeningen van theoretisch chemici Ad van der Avoird en Gerrit Groenenboom van de Radboud Universiteit Nijmegen en astrochemicus Boy Lankhaar, Nederlander in dienst van Chalmers University in Zweden.

Bij de vorming van nieuwe sterren komen methanolmoleculen voor als zogenaamde ‘masers’ (een fenomeen vergelijkbaar met lasers, waarbij moleculen in de ruimte intense microgolf-straling uitzenden). Met radiotelescopen vangen astronomen deze straling op en gebruiken deze om informatie over de magnetische velden rond een ster te bepalen.

Methanol is een van de sterkste masers en wordt met name gevonden in gebieden waar extra zware sterren geboren worden. Deze sterren zijn verantwoordelijk voor de productie van metalen en koolstof. Door het geboorteproces van deze sterren te begrijpen, zijn onderzoekers beter in staat om de oorsprong van de verschillende chemische elementen in het heelal te bepalen.

Al meer dan 50 jaar lukte het wetenschappers niet om de magnetische eigenschappen van methanol te meten in het laboratorium. Om die reden besloot het team van astronomen en theoretisch chemici dit uit te rekenen met principes uit de quantummechanica, wat resulteerde in een model dat deze eigenschappen precies beschrijft.

Theoretisch chemicus Ad van der Avoird: “Het werd een ingewikkelder project dan gedacht, omdat we methanol tot in groot detail moesten bekijken en de bestaande theorie niet klopte. Met veel inspanning hebben we uiteindelijk het model kunnen ontwikkelen dat de astronomen nodig hadden.”

Huib Jan van Langevelde, teamlid en onderzoeker van het Joint Institute for VLBI ERIC, Dwingeloo en Sterrewacht Leiden kijkt uit naar de toekomst. “Met de nieuwe kennis over de invloed van magneetvelden op methanol kunnen we onze waarnemingen rond de vorming van zware sterren veel beter interpreteren.” Bron: Astronomie.nl.

Jawel, woensdag 31 januari hebben we een blauwe supermaan

Credit: 14398/Pixabay.

In Nederland hebben we komende woensdag een bijzonder fenomeen aan de hemel: een blauwe supermaan. Nee, blauw zal de maan niet zijn. Het is woensdag 31 januari om 14.27 uur Nederlandse tijd Volle Maan en dat is de tweede keer in één maand dat het Volle Maan is, de eerdere was in de nacht van 1 op 2 januari. Als er in één maand twee keer een Volle Maan voorkomt dan wordt die tweede maan een blauwe maan genoemd. De ‘synodische periode’ van de maan, ook wel de lunatie genoemd, is de tijd die verloopt tussen twee Volle Manen (of Nieuwe Manen) en dat duurt gemiddeld 29,530589 dagen. Omdat de Volle Maan op 31 januari valt zal er in februari dit jaar helemaal geen Volle Maan zijn, de maand duurt 28 dagen. Pas op 2 maart is het weer Volle Maan.

Maar terug naar komende woensdag: het is dan ook supermaan! Dat wil zeggen dat de Volle Maan samenvalt met het moment van perigeum, als de maan in z’n baan het dichtste bij de aarde staat. Dat zorgt er voor dat de maan schijnbaar extra groot aan de hemel staat. En tenslotte zijn er nog landen waar ze een extra fenomeen hebben: een blauwe super-bloedmaan. In Alaska, delen van Oost-Azië, Australië en Nieuw-Zeeland is woensdag een totale maansverduistering te zien en daarbij kan de maan bloedrood worden, hetgeen ‘m de bijnaam bloedmaan heeft opgeleverd. Maar dat krijgen wij in Nederland en België woensdag dus niet te zien.

 

Timelapse: de James Webb Space Telescope in de vriezer

Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center

Afgelopen negen maanden is de James Webb Space Telescope (JWST), de opvolger van de Hubble Space Telescope (HST), in NASA’s Goddard Space Flight Center in Texas geweest, om daar uitvoerig getest te worden om te kijken of ‘ie bestand is tegen de lancering, de reis naar Lagrangepunt 2 en het langdurig verblijf aldaar in de ruimte. Deel van die testen waren de zogeheten cryogenische testen, waarbij de JWST in een enorme vriezer werd gestopt, Chamber A genaamd, een enorme ‘thermal vacuum testing chamber’ van 16,8 bij 27,4 meter met een 40 ton wegende deur van 12,2 meter doorsnede. Daar werd ‘ie op 10 juli 2017 ingestopt en hij kwam er weer uit op 1 december – de uitslag: met vlag en wimpel geslaagd! De temperatuur in die giga-vriezer werd in dat kleine half jaartje omlaag gebracht tot minstens 11K, -262 graden Celcius. Hieronder een timelapse van videobeelden van het plaatsen van de JWST in Chamber A. Beoogde lanceerdatum van de JWST: lente 2019. Nog even geduld mensen!

Bron: NASA.

Sterrenkundigen niet blij met de Humanity Star

Peter Beck bij zijn Humanity Star. Credit: Rocket Lab

Vorige week zondag 21 januari werd door het Nieuwzeelandse Rocket Lab met de Electron raket vanaf Rocket Lab Launch Complex 1 op het Mahia schiereiland in Nieuw Zeeland de Humanity Star gelanceerd, een soort van discobol van 90 cm doorsnede, die op 500 km hoogte werd gebracht en die daarvandaan overal op aarde gezien kan worden – o.a. te volgen via Heavens Above. Rocket Lab CEO Peter Beck zegt dat hij de satelliet ontworpen en gebouwd heeft om te dienen als “a bright symbol and reminder to all on Earth about our fragile place in the universe.” Wow, dat klinkt erg positief en bemoedigend. Probleem is alleen dat die uit 65 driehoekige spiegels bestaande satelliet niet gewenst is. Sterrenkundigen zijn er namelijk helemaal niet blij mee, omdat ‘ie storend werkt en geen wetenschappelijke functie heeft, zoals andere satellieten in de ruimte wel hebben. Zou het nou bij één zo’n zinloze satelliet blijven dan is het nog te overzien, dan zouden sterrenkundigen die bijvoorbeeld net dat zwakke komeetje willen fotograferen waar de Humanity Star vijf minuten later helder schijnend overheen gaat hun tijdschema aan kunnen passen, maar als er meer van volgen dan is het einde zoek. In de bron van deze blog lees je talloze sterrenkundigen die tegen de Humanity Star zijn, zoals de in Nederland werkzame Emily Petroff, die er dit over zegt:

Transmissions from these satellites ruin an increasingly large fraction of our observations every year and make some areas of the sky perpetually inaccessible to our telescopes. It would be tragic for optical astronomy to face the same fate. Humanity Ball is supposedly meant to make us reflect on our place on planet Earth, but it, and future satellites like it, could be doing so at the expense of scientific observations trying to understand our place in the Universe.

Duidelijke taal, nietwaar? Andere ondernemingen hebben ook al plannen om satellieten met een filosofische boodschap de ruimte in te sturen, zoals Orbital Reflector, die met een Falcon 9 van SpaceX zal worden gelanceerd. In Japan is een onderneming van plan om in 2019 met het project genaamd Sky Canvas kunstmatige meteoren te maken, die op aarde zichtbaar zijn. Ook al een rampzalig idee. En dan is er nog het plan van Elon Musk om ergens in het volgende decennium maar liefst 12.000 satellieten te lanceren in het kader van zijn SpaceX satellite constellation programma. Slechte ontwikkelingen allemaal als je ’t mij vraagt, die er voor zorgen dat over enkele jaren amateur- en wetenschappelijke waarnemingen aan astronomische objecten aan de hemel niet meer mogelijk zijn. De Humanity Star heeft een geschatte levensduur van negen maanden, daarna begint ‘ie aan een afdaling door de atmosfeer en zal ‘ie verbranden. Wat mij betreft blijft ’t daarbij en moeten we niet meer van dit soort space graffiti krijgen. Bron: Gizmodo.

Betere ‘biomarkers’ gevonden voor leven op exoplaneten dan zuurstof

REDIT: NASA/WIKIMEDIA COMMONS/JOSHUA KRISSANSEN-TOTTON

Er zijn tot op dit moment 3728 exoplaneten ontdekt, waarvan een deel zich bevindt in de ‘leefbare zone’ rondom hun centrale ster, de zone waar water vloeibaar kan zijn en waar wellicht leven zou kunnen zijn. Maar ja, het zijn planeten op vele lichtjaren afstand, dus hoe kan je zien dat er leven op die planeten is? Daarvoor hanteren de sterrenkundigen de zogeheten ‘biomarkers’, gassen in de atmosfeer van de planeet, die als een soort van verklikker aangeven dat er wellicht leven is. Lange tijd werd zuurstof als zo’n biomarker gezien, een gas dat moeilijk te produceren valt zónder de aanwezigheid van leven. Probleem daarvan is alleen dat niet alle leven zuurstof produceert. Primitief leven bestaat al miljarden jaren op aarde, maar alleen in het laatste achtste gedeelte van het bestaan van de aarde is zuurstof geproduceerd. Onderzoekers van onder andere de Universiteit van Washington hebben daarom gekeken of er geen andere en betere biomarkers zijn, die de aanwezigheid van leven op andere planeten verraden. En die blijken er te zijn: als er methaan en kooldioxide in de atmosfeer voorkomt, maar géén koolmonoxide, dan is de kans op leven erg groot. Nu zijn die gassen vanaf aarde en in de ruimte nog moeilijk te detecteren, maar met de James Webb Space Telescope (JWST), opvolger van de Hubble ruimtetelescoop, en andere grote telescopen in aantocht moet dat binnen enkele jaren wel mogelijk zijn. Methaan en kooldioxide afzonderlijk hoeven niet te duiden op de aanwezigheid van leven, maar als ze beide voorkomen én er is een afwezigheid van koolmonoxide, dán is er sprake van een zogeheten ‘atmosferisch disequilibrium– da’s mooi gezegd – en dan is de kans er groot dat er leven is. Wordt er wel koolmonoxide gemeten, dan is dat een teken dat de methaan en kooldioxide vulkanisch van oorsprong zijn en niet biologisch. Bron: Eurelalert.