Afbeelding tegoed: NASA / JPL
Ingenieurs van NASA's Jet Propulsion Lab hebben een instrument gebouwd dat zo gevoelig is dat het afstanden kan meten tot op 1/10 van de dikte van een waterstofatoom. Door de lancering in 2009 zal het ruimtevaartuig ook de afstand tot sterren enkele honderden malen beter meten dan momenteel mogelijk is.
Hoewel astronomen de afgelopen jaren meer dan 100 planeten rond andere sterren dan de zon hebben ontdekt, blijft de 'heilige graal' van de zoektocht - een planeet ter grootte van een aarde die het leven kan ondersteunen - ongrijpbaar. Het grootste probleem is dat een aardachtige planeet veel kleiner zou zijn dan alle tot dusver ontdekte gasreuzen (zie afbeelding rechts).
Planeten die om andere sterren cirkelen, zijn te zwak om direct te kunnen worden waargenomen, maar wetenschappers leiden hun aanwezigheid af door de kleine zwaartekracht "wiebelen" die ze in hun oudersterren veroorzaken. Waargenomen vanaf tientallen lichtjaren verwijderd (één lichtjaar is 5,88 biljoen mijl), wordt deze beweging inderdaad erg klein. Hoe kleiner de planeet, hoe minder de ster-ouder wiebelt.
Om de stellaire wiebeling te detecteren die wordt veroorzaakt door een planeet zo klein als de aarde, hebben wetenschappers een instrument nodig met een bijna ongelooflijke gevoeligheid. Laten we zeggen dat er een astronaut op de maan staat en met haar pink beweegt. Je hebt een instrument nodig dat gevoelig genoeg is om die beweging vanaf de aarde te meten, een kwart miljoen mijl verderop.
Om dat te kunnen doen, moet het instrument een "liniaal" zijn die nauwkeurig is tot op slechts een tiende van de breedte van een waterstofatoom. Dat is ongeveer 1 miljoenste van de breedte van het dikste mensenhaar.
Is zo'n precisie mogelijk? Na een strijd van zes jaar hebben ingenieurs van het Jet Propulsion Laboratory onlangs bewezen dat het antwoord ja is.
Dergelijke subatomaire metingen werden voor het eerst uitgevoerd in een vacuüm afgesloten kamer, het Microarcsecond Metrology Testbed.
Hiermee bewezen de ingenieurs dat ze de bewegingen van sterren kunnen meten met een verbazingwekkende nauwkeurigheid die nog nooit eerder in de menselijke geschiedenis is bereikt.
Het testbed, dat lijkt op een glimmende zilveren onderzeeër, zit vast met spiegels, lasers, lenzen en andere optische componenten. Omdat zelfs kleine luchtbewegingen de metingen kunnen verstoren, wordt alle lucht uit de kamer gepompt voordat elk experiment wordt uitgevoerd. Laserstralen, bewegende spiegels en een camera worden gebruikt om bewegingen van een kunstmatige ster te detecteren, die het licht simuleren dat door een echte ster zou worden uitgezonden.
Het instrument dat ingenieurs in het laboratorium hebben gedemonstreerd, wordt het hart van een revolutionaire nieuwe ruimtetelescoop die bekend staat als de Space Interferometry Mission.
"Zes en een half jaar geleden was deze technologie niet bewezen en niet onderbouwd", zegt Brett Watterson, adjunct-projectmanager van de missie. 'Het was gewoon een afgelegen mogelijkheid dat we het konden doen. Door vindingrijkheid, inzicht, leiderschap en puur doorzettingsvermogen kon het team deze moeilijke technologische uitdagingen overwinnen. ”
NASA heeft onlangs het startsein gegeven voor de tweede ontwikkelingsfase van de missie, die niet alleen in staat zal zijn om naar aardachtige planeten rond andere sterren te zoeken, maar ook kosmische afstanden honderden malen nauwkeuriger zal meten dan momenteel mogelijk is. Gepland voor lancering in 2009, zal het de hemel vijf jaar lang scannen en astronomen de eerste echt nauwkeurige wegenkaart van ons Melkwegstelsel geven.
"Dit is een historische tijd waar we nauw bij betrokken zijn", zei Watterson. “In tegenstelling tot elke andere cultuur in de geschiedenis, hebben we de technologische middelen, het budget en de wil om te bepalen of aardachtige planeten in een baan om andere sterren draaien. Iedereen in het team is zich bewust van hun rol in deze cruciale fase in de zoektocht naar leven elders in het universum. ”
De Space Interferometry Mission wordt beheerd door JPL als onderdeel van NASA's Origins-programma.
Oorspronkelijke bron: NASA / JPL News Release
