Afgelopen zaterdag heeft NASA de ruimtesonde Lucy met succes gelanceerd. Lucy gaat een aantal Trojan asteroïden in de buurt van Jupiter onderzoeken. Het is voor het eerst dat de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie een ruimtevaartuig op pad stuurt om zoveel zwermen met asteroïden in één missie te onderzoeken.
Voordat het zover is, moeten we wel nog wat geduld hebben. Lucy heeft namelijk 12 jaar nodig om haar eindbestemming, een zwerm met Trojan asteroïden te bereiken. De eerste asteroïden zullen echter al in 2025 bereikt worden Tijdens haar 12 jaar durende reis zal de sonde via een zogenoemde ‘zwaartekracht katapult’ van de zon en, twee keer, de aarde geholpen worden. Deels om nog verder te versnellen en deels om de juiste koers te kunnen aanhouden.
Kort na de lancering en het ‘uitvouwen’ van de zonnepanelen die Lucy en haar systemen van stroom moeten voorzien, is de sonde met meer dan 108.000 kilometer per uur richting de zon gestuurd. Daar zal Lucy de eerste keer, met behulp van de zwaartekracht van de zon, voor het eerst gekatapulteerd worden. Over een jaar, in oktober 2022, wordt een vergelijkbare katapult actie met de zwaartekracht van de Aarde uitgevoerd.
Daarna gaat Lucy op weg naar Mars om vervolgens nog een keer terug te keren voor een katapult actie van de Aarde. Pas dan, in 2024, gaat de reis in de richting van de eerste asteroïden waar de zonde in 2027 zal arriveren. Daarna is het echter nog niet gedaan met de ‘katapult acties’. In 2031 zal Lucy voor de derde keer om de Aarde slingeren voor een laatste versnelling op weg naar de andere Trojan asteroïden waar ze in 2033 zal arriveren.
Kortom, er zijn heel wat ‘katapulten’ nodig om de ruimtesonde uiteindelijk binnen vier jaar na de lancering op haar eerste bestemming te krijgen en ervoor te zorgen dat ze in 2033 haar eindbestemming bereikt. Hoewel Lucy vlak na de lancering dus met meer dan 108.000 kilometer per uur richting de zon vliegt, zal de middelde snelheid van de ruimtesonde gedurende de hele missie zo’n 60.000 kilometer per uur bedragen. Tijdens haar onderzoek, wanneer de sonde langs de asteroïden vliegt, ligt de snelheid een stuk lager, op zo’n 23.000 kilometer per uur.
Een missie van 12 jaar om een paar ‘oude ruimtestenen’ te onderzoeken. Dat klinkt niet echt efficiënt, toch? De reden dat Lucy vooral gebruikmaakt van zonne-energie heeft natuurlijk alles te maken met het gewicht. Voldoende raketbrandstof meenemen om de sonde rechtstreeks, en sneller, naar haar bestemmingen te sturen, is geen optie.
Een Warp-drive zou in dat opzicht een uitkomst bieden. Warp? Dat is toch science fiction van Star Trek? Inderdaad, maar de term wordt al jaren ook gebruikt als de heilige graal voor ruimtereizen. Een ‘motor’, gebaseerd op kernfusie, waarmee het mogelijk is om sneller dan het licht door de ruimte te reizen. In Star Trek uitgevonden door Zefram Cochrane. Een Warp-drive werkt met materie en anti-materie. Theoretisch is het mogelijk, maar in de praktijk onuitvoerbaar. Dat geldt ook voor andere oplossingen, bijvoorbeeld het buigen van ruimte en tijd. Daar is zoveel massa, materie, voor nodig dat het praktisch onmogelijk uit te voeren is.
NASA en andere wetenschappers buigen zich al (tientallen) jaren over deze uitdaging. Enkele maanden geleden dook een nieuwe theoretische oplossing op die, zo stellen diverse wetenschappers, praktisch wél uitvoerbaar zou moeten zijn. Let wel, zo ver zijn we nog lang niet. Deze oplossing spreekt over zogenoemde ‘floating spacetime bubbles’. Daarbij reist een ruimteschip niet door de ruimte, maar reist de ruimte naar het schip. Uhm? Hoe dan? Nou dat wordt enigszins begrijpelijk uitgelegd in deze video van professor Sabine Hossenfelder.
Duidelijk? Hogere (theoretische) natuurkunde… Hoe dan ook, voorlopig zullen we het nog wel een aantal jaren, decennia of eeuwen moeten doen met (grote) raketten en ‘katapult acties’.
Foto’s via: NASA
