Nederland investeert in Gaia-missie
In 2010 zal de Europese ruimtevaartorganisatie Gaia lanceren. Het belangrijkste wetenschappelijke doel van de Gaia-missie is het ontrafelen van de structuur en ontstaansgeschiedenis van de melkweg. Ook de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) draagt aan deze missie bij.
Meting van een miljard sterren
Gaia gaat van maar liefst een miljard sterren nauwkeurig de afstanden, ruimtelijke bewegingen en belangrijkste eigenschappen meten. Aangezien sterren slechts zeer langzaam langs de hemel bewegen vereist dit zeer gevoelige telescopen.
Gaia zal worden uitgerust met drie optische telescopen. De eerste twee, de ‘astrometers’ meten de posities van sterren uiterst nauwkeurig op. Door de metingen een aantal jaren later te herhalen wordt de beweging van een ster zichtbaar gemaakt.
De derde telescoop dient als ‘spectrometer’. Hiermee wordt het sterlicht ter ontrafeling doorgestuurd naar een spectroscoop. Uit de metingen kan worden afgeleid of een object naar ons toe of van ons af beweegt. Tezamen met de metingen door de astrometers ontstaat zo een driedimensionaal beeld van de beweging. De spectrometer legt ook de helderheid van een object in verschillende kleuren vast. Aan de hand van de kleur leiden astronomen fysische eigenschappen van sterren en andere hemellichamen af.
Het zal vijf jaar duren om de enorme hoeveelheid soms zeer zwakke objecten op te sporen, en nog eens drie jaar om er een reusachtig, driedimensionaal computermodel van te maken waarin niet alleen de huidige positie van elke ster is te zien, maar ook de bewegingsrichting, kleur en samenstelling.
Analyse
Nederland participeert in het analyseren van de belangrijkste eigenschappen van de sterren, in vaktaal: de fotometrische data analyse. Analyseren van de enorme berg gegevens is complex en intellectueel uitdagend. Voor de rekenkracht gaat vernieuwende gridtechnologie zorgen van DutchSpace. Dit is het eerste astronomische project dat deze nieuwe technologie gebruikt. De kennis zal ook het zoeken naar planeten rond andere sterren versnellen. Ook kunnen de ervaringen gebruikt worden bij andere astronomische projecten in Nederland, zoals LOFAR. Daarom heeft NWO bekend gemaakt 364.000 euro bij te dragen aan het onderzoek met Gaia, waarmee Nederland als een van de eerste landen concreet in Gaia-onderzoek participeert.
Parasol
Gaia zal worden uitgerust met een speciaal scherm. Dat dient allereerst als een parasol om de zonnestraling af te schermen. De temperatuur van het instrumentarium daalt daardoor tot –100 oC. Bij die constante temperatuur blijft de optische systemen van de telescopen nauwkeurig afgesteld. Aan de naar de zon toegekeerde zijde van de ‘parasol’ zijn zonnepanelen aangebracht. Die zorgen voor de energievoorziening. De ‘parasol’ is de enige structuur die in de ruimte zal moeten worden uitgevouwen. Hij bestaat uit zes panelen die een cirkelvormig geheel vormen met een diameter van 9,5 meter.
Speciale positie
Gaia zal in een baan om de zon worden gebracht in het zogenaamde Lagrangepunt L2. Op deze speciale locatie, 1,5 miljoen km verder dan de zon dan de aarde, zal Gaia gelijke tred houden met de omloop van onze planeet. Verder biedt deze positie in de ruimte een zeer stabiele omgeving wat betreft temperatuur en kosmische straling. Ook is de efficiënte daar zeer groot omdat tijdens de waarnemingen het instrumentarium van de zon, aarde en maan zal zijn afgekeerd.
