Ruimtesonde Genesis vangt `zonnewind'

Voor het eerst sinds de Apollo 17-missie van 1972 stuurt de NASA een raket de ruimte in om buitenaards materiaal te verzamelen. Reisdoel is dit keer niet de maan, maar een plek in het heelal die zich bij uitstek leent voor het vangen van zonnedeeltjes.

Technische storingen voorbehouden zal de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA vanavond de ruimtesonde Genesis lanceren. Even na half zeven (Nederlandse tijd) vertrekt vanaf Cape Canaveral in Florida een Boeing Delta 2-raket met aan boord een satelliet die als taak heeft om door de zon uitgestoten deeltjes te onderscheppen en ze na afloop van de verzameloperatie mee terug te nemen naar de aarde. De aldus geoogste zonnewind moet astronomen een beter inzicht geven in de samenstelling van de oerwolk waaruit 4,6 miljard jaar geleden ons zonnestelsel werd geboren.

Het is voor het eerst sinds de Apollo 17-missie van 1972 dat een satelliet buitenaards materiaal zal verzamelen met het doel het op aarde nader te onderzoeken. Reisdoel is ditmaal niet de maan maar het zogeheten Lagrange-punt. Dat ligt op zo'n 1,5 miljoen kilometer richting zon en heeft de speciale eigenschap dat de zwaartekrachten van aarde en zon er elkaar precies opheffen. Dus is het Lagrange-punt een ideale plek om satellieten te parkeren die de zon dienen te bestuderen zonder last te hebben van storend aardmagnetisme. In de praktijk draait Genesis vijf rondjes om dit punt.

Genesis zal zijn plaats van bestemming eind november van dit jaar bereiken. Vervolgens klapt het deksel van de bus met instrumenten open en begint een periode van dertig maanden waarnemen.

Het meest in het oog springend zijn vijf ronde panelen ter grootte van een fietswiel. Ze zijn bekleed met zeshoekige wafels van zeer zuiver materiaal, zoals silicium, diamant, saffier en goud. Zonnedeeltjes, voor het overgrote deel waterstof en helium maar in mindere mate ook alle andere elementen, boren zich met snelheden variërend van drie- tot zeshonderd kilometer per seconde in deze collectors en zetten zich in het materiaal vast. In totaal zal op deze wijze enkele tientallen microgrammen aan zonnewind worden ingevangen.

De terugreis naar de aarde van de Genesis neemt ruim vijf maanden in beslag. Via een extra lus achter de aarde langs wordt bereikt dat de satelliet in september 2004 overdag bij de landingsplaats in Utah, een zoutvlakte niet ver van Salt Lake City, arriveert. De capsule met het verzamelde materiaal zal na het binnentreden in de dampkring aan parachutes neerdalen. Omdat een landing met 20 km/uur als een te groot risico wordt beschouwd, zal de capsule tijdens haar afdaling op spectaculaire wijze door een helikopter worden geënterd. Nader onderzoek aan het materiaal vindt plaats in het Johnson Space Center in Houston (Texas), een laboratorium dat ook de maanstenen analyseerde. Het beschikt over een clean room waarin het aantal stofdeeltjes per kubieke meter niet hoger ligt dan tien. Zo raken de collectors met beetjes zonnewind niet vervuild.

Uiteindelijk moet de Genesis-missie resulteren in een ongekend precieze bepaling van de chemische samenstelling van de zonnewind en van de verhouding waarin de verschillende soorten zuurstof en stikstof (isotopen) erin voorkomen.

Omdat de zonnewind afkomstig is van de buitenste laag van de zon, die qua samenstelling de oernevel weerspiegelt, hopen astronomen via Genesis een beter zicht te krijgen op het ontstaan van ons zonnestelsel. Dat proces voltrok zich zo'n 4,6 miljard jaar geleden, toen een bolvormige nevel van interstellair gas (voor een deel het overblijfsel van eerdere generaties sterren), stof en ijs zich onder invloed van de zwaartekracht samentrok. De uitkomst was een platte roterende schijf waaruit binnen tien miljoen jaar door samenklontering de zon, de planeten en hun manen alsook de asteroïden en kometen ontstonden. De samenstelling van deze hemellichamen loopt zeer uiteen en hun ontstaansproces valt alleen goed te begrijpen als de moederwolk, dankzij de verzamelarbeid van Genesis, goed in kaart is gebracht.

Genesis, die in totaal 260 miljoen dollar kost, maakt deel uit van NASA's Discovery-programma van relatief goedkope, snel te bouwen satellieten met een beperkte wetenschappelijke missie.

Ook de in 1999 gelanceerde Stardust, die in 2006 komeetmateriaal naar de aarde zal terugvoeren, behoort tot dit programma. De ommezwaai naar de faster, cheaper, better-aanpak volgde op diverse zeperds met grootschalige en peperdure NASA-missies in de jaren tachtig en negentig.