De Europese en Chinese ruimtevaartorganisaties lanceren binnenkort de SMILE-satelliet. Met een unieke röntgencamera moet deze de onzichtbare strijd tussen de zonnewind en het magnetisch veld van de aarde in beeld brengen.
De aarde wordt constant gebombardeerd door geladen deeltjes van de zon. Dit fenomeen, ook wel zonnewind genoemd, kan leiden tot geomagnetische stormen die onze technologie ontwrichten. Maar hoe reageert onze planeet precies op deze kosmische deeltjesstorm? Dat gaat de Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (SMILE) binnenkort onthullen. Deze gezamenlijke missie van de Europese ruimtevaartorganisatie (ESA) en de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) staat op het punt om te lanceren en zal met een geheel nieuwe techniek de onzichtbare schild van de aarde zichtbaar maken.
De laatste loodjes voor de lancering
De voorbereidingen voor de lancering zijn in afrondingsfase – de laatste cruciale fase van jaren aan planning en maanden aan assembleren en testen van de missiesonde in het technische hart van ESA (ESTEC) in Noordwijk. Eénmaal in orde bevonden, vertrok SMILE per schip op 11 februari vanuit de Amsterdamse havens voor een twee weken durende tocht naar de lanceerbasis Kourou, in Frans Guyana.
Op 20 maart hebben specialisten vervolgens de satelliet voorzien van brandstof, een delicate operatie vanwege de zeer explosieve en giftige hydrazine. De technici droegen daarbij speciale beschermende ‘SCAPE’-pakken om schade aan hun gezondheid te voorkomen. De sonde heeft vier brandstoftanks met in totaal 1.580 kilogram aan hydrazine en oxidator, wat maar liefst twee derde van het totale gewicht van 2.300 kilogram uitmaakt.
Vanaf de lanceerbasis in Frans-Guyana zal SMILE op 9 april om 08:29 (Nederlandse tijd) aan boord van een Vega-C raket vertrekken. Na een vlucht van 57 minuten wordt de satelliet afgezet in een cirkelvormige baan op 700 kilometer hoogte. Dan begint het echte werk: SMILE zal de komende 25 dagen elf keer zijn motoren ontsteken om geleidelijk naar zijn uiteindelijke baan te komen.
De unieke baan van SMILE
Het resultaat van die 25 dagen aan koersaanpassingen is een spectaculaire, langgerekte baan. SMILE zal zich uiteindelijk tot maar liefst 121.000 kilometer boven de Noordpool begeven om daar met zijn instrumenten data te verzamelen over hoe het magnetisch veld reageert op de zonnewind. Vervolgens duikt de sonde terug naar een punt op 5.000 kilometer boven de Zuidpool om de verzamelde gegevens te downloaden naar een grondstation. Een volledige ronde zal ongeveer twee dagen in beslag nemen. Maar liefst 90 procent van de meegenomen brandstof wordt in de eerste maand verbruikt om deze bijzondere baan te bereiken.
Het onzichtbare zichtbaar maken
Eenmaal op zijn plek gaat SMILE de wisselwerking tussen de zonnewind en de magnetosfeer observeren. Het unieke aan deze missie is dat de satelliet beschikt over een röntgencamera: de Soft X-ray Imager (SXI). Deze maakt voor het eerst ooit röntgenbeelden van de aardse magnetosfeer, het onzichtbare ‘schild’ dat ons beschermt tegen de schadelijke straling van de zon.
Gelijktijdig zal de Ultraviolet Aurora Imager (UVI) tot wel 44 uur aan één stuk door het noorderlicht vastleggen. Door deze twee vensters op de kosmos te combineren, krijgen wetenschappers voor het eerst een volledig beeld van hoe stormen afkomstig van de zon op aarde, geomagnetische stormen veroorzaken en hoe aurora’s daar vervolgens op reageren. Dit moet uiteindelijk leiden tot betere modellen om ruimteweer te voorspellen, cruciaal voor de bescherming van satellieten en infrastructuren op aarde of de ruimtevaart.
Samenwerking tussen twee wereldspelers
SMILE is een opvallend voorbeeld van internationale samenwerking. ESA levert de laadmodule, één van de vier wetenschappelijke instrumenten (de röntgencamera), de lanceerdraagraket en de faciliteiten voor integratie en testen. De Chinese Academie van Wetenschappen is verantwoordelijk voor het satellietplatform, de overige drie instrumenten en de uiteindelijke operaties in de ruimte. De missie maakt deel uit van ESA’s Cosmic Vision-programma, waarin wordt gezocht naar antwoorden op de vraag hoe ons zonnestelsel werkt.
De SMILE-missie belooft een revolutie teweeg te brengen in ons begrip van ruimteweer. Door voor het eerst röntgenbeelden te maken van de magnetosfeer, krijgen we een compleet nieuw beeld van hoe onze planeet zich staande houdt in de constante stroom van deeltjes van de zon. Met de lancering over slechts enkele dagen staat de wetenschap aan de vooravond van een nieuwe kijk op de onzichtbare strijd die zich elke dag boven onze hoofden afspeelt.
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
