Wetenschappers hebben al ruimtesondes naar rotsachtige planetoïden en ijzige kometen gestuurd. Maar dit jaar vertrekt er voor het eerst een ruimtesonde naar een mysterieuze metalen wereld!

Dit jaar gaan er enkele bijzonder boeiende ruimtemissies van start. En de Psyche-missie kan daarbij niet ongenoemd blijven. In augustus 2022 zal het Psyche-ruimtevaartuig het luchtruim kiezen en afstevenen op de gelijknamige planetoïde, die zich vanaf de aarde gezien als een mysterieuze wazige stip in de planetoïdengordel ophoudt. Waarom deze ruimtesteen de interesse van onderzoekers heeft gewekt? Nou, in tegenstelling tot de meeste planetoïden is Psyche niet opgebouwd uit steen of ijs, maar ongewoon rijk aan metaal.

Psyche
De metaalrijke planetoïde Psyche is een bijzonder fors exemplaar. Zo heeft ie een diameter van maar liefst 210 kilometer. Veel is er over de planetoïde echter onbekend. Op beelden gemaakt door telescopen verschijnt Psyche namelijk als een wazige stip, die we vanaf de aarde nauwelijks kunnen lokaliseren. Wetenschappers hebben uit radargegevens kunnen ontraadselen dat de planetoïde een beetje de vorm van een aardappel heeft en dat ie op zijn kant draait. Maar daarmee houdt het wel op.

Meer over Psyche
Planetoïde Psyche werd op 17 maart 1852 ontdekt door de Italiaanse astronoom Annibale de Gasparis. De ruimtesteen is te vinden in de planetoïdengordel, gelegen tussen de banen van de planeten Mars en Jupiter. Met een diameter van ongeveer 200 km behoort Psyche tot de grotere planetoïden. Vanwege haar grote dichtheid is ze bovendien een van de tien zwaarste planetoïden tussen Mars en Jupiter. De naam Psyche komt uit de Griekse mythologie, waarin Psyche de geliefde van de liefdesgod Eros is.

Niet alleen heeft dit mysterieuze karakter de aandacht van onderzoekers getrokken, ook het feit dat Psyche ongewoon rijk is aan metaal roept interessante vragen op. Door het licht te analyseren dat door de planetoïde wordt weerkaatst, veronderstellen wetenschappers dat de ruimtesteen – net als de kern van de aarde – voornamelijk uit ijzer en nikkel bestaat. Een mogelijke verklaring hiervoor is dat Psyche zich vroeg in ons zonnestelsel heeft gevormd. De planetoïde vertegenwoordigt mogelijk de blootgestelde kern van een protoplaneet, die zijn rotsachtige buitenste lagen op de een of andere manier heeft verloren.

Vragen beantwoorden
Over enkele jaren zullen we mogelijk antwoorden krijgen. Want NASA is van plan de bijzondere planetoïde op een bezoekje te trakteren. Een primeur. Want nog niet eerder reisde een ruimtesonde af naar een metalen wereld. Het betekent dat de missie nog onontgonnen gebied zal gaan verkennen. Niet alleen hopen de onderzoekers antwoord te krijgen op de vraag hoe Psyche ooit het levenslicht zag, ook moet de missie meer inzicht geven in hoe het er in de kinderjaren van ons zonnestelsel aan toeging.

Tekening van het Psyche-ruimtevaartuig dat de gelijknamige planetoïde zal gaan bestuderen. Afbeelding: NASA/JPL-Caltech/ASU

Mogelijk kan Psyche ons dus helpen om fundamentele vragen over de vorming van ons zonnestelsel te beantwoorden. “Als het onderdeel blijkt te zijn van een metalen kern, zou het deel uitmaken van de allereerste generatie vroege kernen in ons zonnestelsel,” legt onderzoeker Lindy Elkins-Tanton uit. “Het blijft echter nu nog bij speculatie. We weten niets zeker totdat we er zijn. Dit wordt echt een ontdekkingsreis.”

“Dit wordt echt een ontdekkingsreis”

Instrumenten
Een grote uitdaging tijdens het ontwerp van de missie was het kiezen van de juiste instrumenten. Want hoe zorg je ervoor dat je de gegevens krijgt die je nodig hebt, als je niet zeker weet wat je specifiek gaat meten? Uiteindelijk koos het team voor een magnetometer, waarmee elk magnetisch veld gemeten kan worden. Ook is het ruimtevaartuig uitgerust met een camera om zo het oppervlak van Psyche te fotograferen en in kaart te brengen en spectrometers om met behulp van gammastralen en neutronen die weggeslingerd worden te bepalen waar het oppervlak uit bestaat.

De lancering
Maar voordat wetenschappers deze instrumenten aan het werk zetten, moet het ruimtevaartuig eerst nog een slordige 2,4 miljard kilometer afleggen. Na zijn lancering vanaf NASA’s Kennedy Space Center in augustus 2022, zal de ruimtesonde ongeveer negen maanden later langs onze naaste buur Mars scheren. De sonde zal gebruik maken van de Martiaanse zwaartekracht om zichzelf naar de planetoïde toe te slingeren. Vervolgens zal hij zich in een baan rondom Psyche nestelen; eerst op een hoogte van 700 kilometer boven het oppervlak en later afdalend tot uiteindelijk 85 kilometer hoogte. In totaal zal het Psyche-ruimtevaartuig zo’n 21 maanden bij de planetoïde doorbrengen, deze nauwgezet in kaart brengen en zijn bijzondere eigenschappen bestuderen.

Het traject van ruimtevaartuig Psyche terwijl het op de gelijknamige planetoïde afkoerst. Afbeelding: NASA

De verwachting is dat de ruimtesonde pas in 2026 bij Psyche zal arriveren. Iets daarvoor zal het missieteam echter al wel zijn camera’s inschakelen. En dan zullen we eindelijk weten hoe die vage, wazige klodder die we nu door onze telescopen gadeslaan, er in werkelijkheid uitziet. Voor het eerst zullen dan de oppervlaktekenmerken van deze vreemde en verre wereld worden onthuld.

Bijzondere missie
Het belooft een bijzondere missie te worden. Want het betekent dat we voor het eerst afreizen naar een ‘metalen kern’ die doorgaans diep in aardachtige planeten verborgen liggen. Zo is de aardse kern onbereikbaar en gaat schuil ver onder rotsachtige mantels en korsten. Maar planetoïde Psyche biedt ons een uniek inkijkje in de bouwstenen van planeetvorming en de mogelijkheid om een voorheen onontgonnen wereld te bestuderen.

Onderzoekers hopen met de missie verscheidende raadsels over de planetoïde op te lossen: Waar kwam ie vandaan, waar is het van gemaakt en wat vertelt het ons over de vorming van ons zonnestelsel? “Mensen zijn altijd ontdekkingsreizigers geweest,” zegt Elkins-Tanton. “We willen weten wat er achter de volgende heuvel is, dat is blijkbaar inherent aan ons. Op dit moment hebben we echt nog geen idee wat we precies zullen aantreffen. Maar ik verwacht dat we volledig verrast zullen zijn.”