NASA's Van Allen-sondes zijn niet meer, en we zijn ze veel verschuldigd

Categorie: Ruimte Geplaatst 21 okt

De zevenjarige missie, die vrijdag eindigde, was een van de meest ingrijpende onderzoeken naar de invloed van ruimteweer op het milieu net buiten de atmosfeer van onze planeet.

De achtergrond: De Van Allen-stralingsgordels zijn zones van geladen deeltjes die worden geactiveerd door intense zonnewinden en kosmische stralen, die zich uitstrekken van 400 tot 36.040 mijl boven het oppervlak. Het magnetische veld van de aarde, dat de planeet beschermt tegen ruimtestraling, zorgt er uiteindelijk voor dat de deeltjes meestal in twee lagen in de magnetosfeer worden gevangen.

Satellieten en ruimtevaartuigen in hoge banen of op weg naar de verre ruimte kunnen beschadigd raken door langdurige blootstelling aan deze straling. Mensen die te lang in de Van Allen-gordels doorbrengen, kunnen ernstige gezondheidsproblemen krijgen. En de gordels spelen een belangrijke rol bij het moduleren van het ruimteweer dat de satellieten, elektriciteitsnetten en andere elektronische infrastructuur op aarde zou kunnen beschadigen.

De sondes: NASA lanceerde in 2012 twee Van Allen-sondes in een elliptische baan om de stralingsgordel rechtstreeks te bestuderen. Elke satelliet gebruikte een reeks van vijf instrumenten om deeltjes te detecteren en de magnetische velden en plasmagolven te bestuderen die kenmerkend zijn voor het gebied van de ruimte direct rond de aarde. Sonde B werd in juli stilgelegd nadat de brandstof op was, en NASA stopte vrijdag met de activiteiten van sonde A. Het paar moet terugvallen en over 15 jaar in de atmosfeer verbranden.

De nalatenschap: Wetenschappers gebruikten de missie om de verdeling van geladen deeltjes door de Van Allen-gordels beter te begrijpen, wat ingenieurs helpt bij het ontwerpen van ruimtevaartuigen die beter bestand zijn tegen extreme en uitgebreide kosmische straling. Er is ook een beter begrip van hoe ruimteweer ervoor zorgt dat de gordels in de loop van de tijd opzwellen en krimpen, in wat we nu weten is een 11-jarige cyclus . Nog spannender was de ontdekking dat er zich extra tijdelijke gordels kunnen vormen tijdens periodes van extreme zonneactiviteit.

Maar de grootste impact van de Van Allen-sondes zit misschien in hun techniek. De primaire missie was slechts voor twee jaar ingesteld, omdat gevreesd werd dat straling de elektronica snel zou aantasten. Toch bleef het duo onverwachts hangen en had het misschien tot in de jaren 2020 overleefd met voldoende brandstof. Als we langetermijnmissies in de ruimte overwegen, zullen de sondes een les zijn in hoe we moeten nadenken over het ontwerp van ruimtevaartuigen.

Wat is het volgende: NASA heeft eigenlijk geen plannen voor een missie die vergelijkbaar is met de omvang van de Van Allen-sondes, dus we zullen in de nabije toekomst een gebrek aan ruimteweerwetenschap hebben. ESA's Lagrange-missie zou een krachtig hulpmiddel kunnen zijn als het wordt gelanceerd, en NASA's aanstaande TRACERS-missie zal uitwerken hoe geladen deeltjes interageren met het magnetische veld aan de polen.

Geen van beide zal de Van Allen-riemen echter rechtstreeks bestuderen. Ondertussen hebben NASA en NOAA verschillende ruimtevaartuigen die het ruimteweer volgen en de agentschappen op de hoogte houden van zonne-evenementen die schade kunnen aanrichten aan moderne elektronische systemen.