Stofzuigen op een planetoïde

Een Japanse ruimtesonde is deze week aangekomen op een planetoïde tussen Mars en aarde. Hij zal er met een speciale techniek bodemmonsters nemen.

Begin deze week is de Japanse ruimtesonde Hayabusa (`slechtvalk') aangekomen bij planetoïde Itokawa. Het is de eerste ruimtesonde die materiaal van een planetoïde moet meenemen naar de aarde.

Hayabusa is een project van het Institute of Space and Astronautical Science (ISAS) in Japan en de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA. De 500 kilogram zware sonde werd op 9 mei 2003 vanaf het ruimtevaartcentrum Kagoshima op het eiland Kyushu gelanceerd.

Een drietal ionenmotoren, werkend op xenongas, heeft zijn baan daarna zodanig veranderd dat hij na twee omlopen rond de zon bij Itokawa arriveerde: een planetoïde die tussen de banen van de aarde en Mars om de zon draait.

Hayabusa reist nu op een afstand van ongeveer 20 kilometer met Itokawa mee. Het is de bedoeling dat hij het 600 meter lange rotsblok, dat in 12,5 uur om zijn as draait, fotografeert, opmeet (met een laser-hoogtemeter) en chemisch bestudeert (met twee spectrometers). Ook wordt naar mogelijke satellieten gezocht en worden met een minirobot op heel kortere afstand opnamen van het oppervlak gemaakt. Daarna worden drie punten voor het nemen van bodemmonsters geselecteerd. Vanwege de zeer geringe zwaartekracht – bijna een miljoenste van die op aarde – gebeurt dat bemonsteren via een speciale techniek.

Hayabusa heeft een autonoom navigatiesysteem dat gebruik maakt van de camera en de laser-hoogtemeter. Met behulp hiervan en van zijn stuurraketjes manoeuvreert de sonde naar de planetoïde. Op een afstand van honderd meter wordt een target marker losgelaten: een 10 centimeter grote bal die langzaam naar het oppervlak beweegt en daar uiteindelijk tot stilstand komt. Deze bal dient voor het reflecteren van de flitsen van een laser en fungeert tevens als referentiepunt op de cameraopnamen. In deze bal bevindt zich overigens een stuk folie met de namen van de 877.490 mensen die het project hebben gesteund.

Uiteindelijk `botst' de ruimtesonde met een 40 centimeter lange `trechter' c.q. schokdemper zacht tegen het oppervlak. Op dat moment wordt door een kleine springlading een kogeltje van 5 gram in het oppervlak geschoten. Hierdoor ontstaat een gruiswolkje, waarvan een deel in een kamertje bovenin de trechter wordt opgevangen. Direct hierna stijgt de sonde weer op en gaat op weg naar de volgende landingsplaats. Al deze handelingen gebeuren volautomatisch: ingrijpen vanaf de aarde is vanwege de reistijd van de radiosignalen – 17 minuten, over een afstand van 320 miljoen kilometer – niet mogelijk.

Begin december gaat Hayabusa weer op weg naar de aarde. Als hij in juni 2007 op de afstand van de maan is gekomen, wordt de capsule met zijn kostbare buit – ongeveer één gram gruis – afgestoten. De capsule dringt achter een hitteschild de aardatmosfeer binnen, om uiteindelijk aan een parachute te landen. Astronomen hopen via dit eerste materiaal van een planetoïde méér te weten te komen over de processen die tot het ontstaan van de planeten – en de aarde – hebben geleid.

In februari 2001 was de Amerikaanse ruimtesonde NEAR-Shoemaker de eerste die op een planetoïde landde, maar die sonde keerde niet terug naar de aarde. Wel zullen, als alles goed gaat, al in januari 2006 de eerste stofdeeltjes van een komeet op aarde worden afgeleverd: door de Amerikaanse ruimtesonde Stardust, die in januari 2004 door de atmosfeer van komeet Wild 2 vloog.

    • George Beekman