Ruimtevaart

Na de Tweede Wereldoorlog namen de Verenigde Staten Duitse V2 raketten in beslag en gebruikten ze voor wetenschappelijk onderzoek. Voor het eerst werden instrumenten gelanceerd buiten de atmosfeer (die de meeste Uv-straling van de zon blokkeert). Op 10 oktober 1946 vond de eerste succesvolle lancering plaats: de raket bereikte een hoogte van 175 kilometer. Zulke sondeerraketten werden jarenlang gebruikt voor de studie van UV- en X-stralen van de zon. Bij elke lancering kon men echter slechts enkele minuten waarnemen. Tegenwoordig gebruiken we een heel gamma aan geavanceerde ruimtetelescopen en instrumenten op satellieten. Deze instrumenten kunnen de zon 24 uur per dag observeren, en dat gedurende verscheidene jaren. Wij belichten hier twee instrumenten waarbij België een belangrijke rol speelt: namelijk SOLAR (aan boord van het ISS) en SDO (Solar Dynamics Observatory).

SOLAR

SOLAR is het extern zonneobservatorium van de Europese Columbusmodule van het Internationaal Ruimtestation (ISS). Het wordt beheerd vanuit het Belgisch missiecentrum B.USOC. SOLAR bestaat uit drie instrumenten:

1)SOVIM (Solar Variable and Irradiance Monitor, ontwikkeld door de Sterrenwacht van Davos (Zwitserland) en het KMI;

2)SOLSPEC (Solar Spectra Irradiance Measurements, ontwikkeld door CNRS (Frankrijk) en BIRA;

3)SOL ACES (Auto-Calibrating Extreme Ultraviolet and Ultraviolet Spectrophotometers), ontwikkeld door het Fraunhofer Institute (Duitsland).

Ze meten zeer nauwkeurig de zonnestraling over bijna het hele spectrum (17-3000 nm). Deze band omvat bijna 99% van de totale energie van de zon.

SDO

Is een NASA-satelliet die gelanceerd werd in 2010. SDO neemt beelden met een resolutie die 4x beter is dan High Definition TV. In elke golflengte waarin SDO werkt; wordt om de 10 seconden een beeld gemaakt. De telescoop is ontworpen om ons te helpen bij het begrijpen van de dynamische processen op de zon en de invloed van de zon op de aarde.

Dankzij zijn ervaring is de Koninklijke Sterrenwacht van België het enige Europees instituut dat de gegevens van SDO rechtstreeks vanuit de Verenigde Staten ontvangt en in Europa verdeelt.

De activiteit van de zon varieert gedurende een cyclus die elf jaar duurt. Wetenschappers kunnen met gegevens van de nieuwe ruimtesonde veranderingen in het magnetisch veld van de zon nog beter begrijpen. Dit magneetveld spuwt af en toe stormen van geladen deeltjes uit. Dat kan technologie op aarde verstoren en is potentieel gevaarlijk voor astronauten in de ruimte.

PROBA-2

PROBA-2 (Project for Onboard Autonomy 2), de opvolger van PROBA, is een satelliet van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. Ze werd gemaakt door de Belgische firma Verhaert Space (thans QinetiQ). De hoofdopdracht is het demonstreren van nieuwe technologie in de ruimte. Daarnaast heeft de satelliet een wetenschappelijke missie, namelijk het observeren van de zon. Hiervoor dienen de instrumenten SWAP en LYRA. Er gaan ook twee instrumenten mee voor het observeren van ruimteweer, DSLP en TPMU.

  • De instrumenten

De Koninklijke Sterrenwacht ontwierp twee instrumenten voor PROBA-2, namelijk SWAP (Sun Watcher using APS detectors and image Processing) en LYRA (Lymann-α Radiometer).

“SWAP is een pareltje wat betreft miniaturisatie: het is een volledige ruimtetelescoop in het formaat van een schoendoos. Ondanks zijn grootte is SWAP heel ambitieus! Dit instrument zal continu alle belangrijke zonnefenomen en in het extreme UV bestuderen, zoals zonnevlammen en coronale massasejecties,” vertelt David Berghmans, hoofdonderzoeker voor SWAP.

LYRA is de eerste UV-radiometer in de ruimte met diamantdetectors. Het instrument werd door de Koninklijke Sterrenwacht en PMOD/WRC in Davos (Zwitserland) gemaakt. Het instrument bestaat uit drie detectors met telkens vier kanalen. Elk van de vier kanalen bestudeert de zon in een verschillende golflengteband. De detectors zijn ofwel UVsilicium- diodes ofwel diamantdetectors. De combinatie van detectors en filters maakt het instrument gevoelig voor verschillende banden in het X-stralen- en UV-gebied.

Wetenschappers van de Koninklijke Sterrenwacht in Brussel maken dagelijks een voorspelling van het ruimteweer. Hierbij wordt ook data van de instrumenten van PROBA-2 gebruikt.

DSLP (Dual Segmented Langmuir Probe) en Thermal Plasma Measurement Unit (TPMU) zijn twee instrumenten die gebouwd werden door het Astronomisch Instituut in Tsjechië. Beide instrumenten zullen het plasma in de onmiddellijke omgeving van de satelliet onderzoeken.

  • Wat brengt de toekomst?

PROBA-3 wordt een echte technologische uitdaging! Twee satellieten zullen in formatie vliegen: de ene voor de zon om het felste licht te blokkeren, zodat de andere beelden kan maken van de (veel lichtzwakkere) corona.

Bestanden: 
BijlageGrootte
PDF icon Poster Zon en Ruimtevaart.pdf1.89 MB
PDF icon Poster PROBA-2.pdf1.59 MB

Is er iets onduidelijk? Heb je een fout gevonden? Mail ons!