Deze pagina afdrukken
woensdag, 31 maart 2010 04:49

Herschel

Geschreven door 
Beoordeel dit item
(1 Stem)
Artistieke impressie van de Herschel ruimtetelescoop Artistieke impressie van de Herschel ruimtetelescoop Foto: ESA

Op 14 mei 2009 werd vanop de Europese ruimtehaven in Kourou, Frans-Guyana, de Herschel Space Observatory gelanceerd. Herschel is het grootste infrarode ruimteobservatorium dat ooit gebouwd werd. Het observatorium stond vroeger gekend als de 'Infrared and Sumillimeter Telescope (FIRST). Het Europese ruimtetuig werd uiteindelijk genoemd naar de Britse sterrenkundige William Herschel die in 1781 wereldberoemd werd door zijn ontdekking van de planeet Uranus.

In 1800 ontdekte Sir William Herschel ook per toeval infrarode straling. De infrarode Herschel ruimtetelescoop moet op zoek gaan naar de koudste en verste objecten uit het heelal en moet astronomen antwoorden geven op vragen als 'hoe worden sterren geboren' of 'hoe ontstonden sterrenstelsels toen het heelal nog jong was'? Alles samen is de Belgische bijdrage tot het Herschel programma goed voor ongeveer 20%. Herschel is de eerste van een nieuwe generatie ruimtetelescopen en moet voor sterrenkundigen een nieuw licht werpen op onze kosmos.

Extreem koel

Herschel heeft een gewicht van 3 300 kilogram en werd gebouwd onder leiding van Thales Alenia Space. Daarnaast waren ook EADS Astrium en nog eens bijna honderd bedrijven uit Europa betrokken bij de bouw van deze revolutionaire ruimtetelescoop. De 7,5 meter lange ruimtetelescoop werd uitgerust met een 3,5 meter diameter grote hoofdspiegel die een gewicht heeft van amper 270 kilogram. Door het gebruik van uiterst lichte materialen kon men het gewicht van de hoofdspiegel beperken. De telescoop zelf aan boord van Herschel is een Ritchey-Chrétien telescoop. De uiterst lichte spiegel is echter niet genoeg voor de observaties waarvoor Herschel ontworpen werd en hierdoor werd het observatorium voorzien van drie wetenschappelijke instrumenten. Zo zijn de Photodetector Array Camera and Spectrometer (PACS) en Spectral and Photometric Imaging Receiver (SPIRE) camera's en is het Heterodyne Instrument for the Far Infrared (HIFI) een spectrometer. Deze instrumenten moeten tot -271,15°C gekoeld worden aangezien de ruimtetelescoop op deze manier straling kan waarnemen van de koudste en verste objecten uit het heelal in golflengten die nooit eerder werden verkend. De apparatuur van deze instrumenten wordt extreem gekoeld aangezien hun eigen warmtestraling de observaties zou belemmeren. Ingenieurs slaagden hierin door de instrumenten van Herschel in te pakken in een cryostaat (reservoir) waarin zich ruim 2 300 liter vloeibaar helium bevindt. Dit helium zorgt voor superkoeling. Aangezien het helium langzaam verdampt, heeft Herschel een beperkte levensduur van maximaal vier jaar. Vanop Aarde is infrarode sterrenkunde heel beperkt. Als infrarode ruimtetelescoop is Herschel uitermate geschikt voor het opsporen van ondermeer andere zonnestelsels of het bestuderen van ver verwijderde sterrenstelsels die kort na het ontstaan van het heelal ontstaan zijn. Herschel zal zich dan ook focussen op twee domeinen. Zo zal de ruimtetelescoop grote wolken van gas en stof in kaart brengen en kijkt hij naar de evolutie van sterrenstelsels.

Herschel
Ingenieurs controleren de Herschel ruimtetelescoop alvorens deze in het vrachtruim
van de Ariane 5 ECA raket bevestigd wordt - Foto: ESA

Unieke positie

De 3,3 ton zware Herschel werd op 14 mei 2009 samen het Planck observatorium in de ruimte gebracht door middel van een krachtige Europese Ariane 5 ECA draagraket. Deze historische lancering was meteen ook de 30ste vlucht van een Ariane 5 raket. Planck heeft een gewicht van 1,4 ton en moet de meest gedetailleerde waarnemingen van de kosmische achtergrondstraling maken. Hierdoor moet Planck astronomen helpen met vragen over het ontstaan en de evolutie van het heelal aangezien de achtergrondstraling door de meeste kosmologen wordt aanzien als het beste bewijs voor de 'Big Bang'. Herschel en Planck werden na hun lancering tot op het Lagrangepunt L2 gebracht. In een systeem waar twee hemellichamen rond een gemeenschappelijk zwaartepunt draaien, zijn er vijf zogenaamde 'Lagrangepunten'. Drie van deze punten bevinden zich op de verbindingslijn tussen de twee hemellichamen. Voordeel van deze punten is dat een ruimtetuig in een Lagrangepunt een relatief vaste positie kan aannemen ten opzichte van de twee hemellichamen. L2 bevindt zich op de as Aarde-Zon en bevindt zich op 1,5 miljoen kilometer van de Aarde. Vanuit deze unieke positie hebben Herschel en Planck de Zon, de Aarde en de Maan in hun rug waardoor storingen minimaal zijn.

Herschel
Artistieke impressie van het Herschel observatorum in de ruimte - Foto: ESA

België en Herschel

België levert een niet onaanzienbare bijdrage tot het Europese Herschel programma. Onder de bijna honderd Europese bedrijven die werkten aan de bouw van deze ruimtetelescoop bevonden zich ook IMEC, AMOS, OIP, Nexans, RHEA, Thales Alenia ETCA en Euro Heat Pipes. Naast de bedrijven die een bijdrage leverden tot de bouw van Herschel zelf, speelde België ook een belangrijke rol bij de realisatie van het PACS instrument. Zo is Christoffel Waelkens van de Katholieke Universiteit Leuven (KUL) wetenschappelijke mede-hoofdonderzoeker en was het Centre Spatial de Liège (CSL) verantwoordelijk voor het industriële gedeelte van het instrument. Het PACS instrument werd ontworpen en gebouwd door een consortium van instituten en onderzoekers uit Duitsland, België, Oostenrijk, Frankrijk, Italië en Spanje. De Katholieke Universiteit Leuven was verantwoordelijk voor de calibratie van het instrument op de grond en in de ruimte, de ontwikkeling van de software voor de verwerking van de gegevens en de ontwikkeling van het grondsegment. Daarnaast bevindt een deel van het PACS Instrument Control Centre zich aan de KUL. Het Centre Spatial de Liège realiseerde een deel van het PACS instrument en stond daarnaast ook in voor het testen van de telescoop onder de extreme temperaturen die in de ruimte heersen. Alles samen werden in het CSL 5 000 werkuren besteed voor het testen van Herschel. De Belgische filialen van Thales Alenia Space hebben eveneens een sterke bijdrage geleverd tot de bouw van de Herschel en Planck ruimtetelescopen. De Power Conditioning & Distribution Unit (PCDU) van beide tuigen werd ontwikkeld en gebouwd door Thales Alenia Space ETCA uit Charleroi. De PCDU aparatuur kan omschreven worden als het elektronisch hart van de ruimtetelescoop dat voor de verdeling zorgt van elektriciteit. Deze elektriciteit is afkomstig van fotovoltaïsche zonnepanelen en batterijen. Het filiaal van Thales Alenia Space uit Antwerpen leverde drie testbanken voor de Herschel ruimtetelescoop. Deze testbanken worden gebruikt voor het testen en evalueren van het cryogene gedeelte aan boord van de kunstmaan.Door deze ruime Belgische bijdrage tot de Herschel ruimtetelescoop krijgen Belgische astronomen ook toegang tot waarneemtijd.

Gelezen: 2945 keer Laatst aangepast op zaterdag, 03 november 2012 09:21
Kris Christiaens

Oprichter & beheerder van Belgium in Space.
Medebeheerder & hoofdredacteur van Spacepage.
Ruimtevaart & sterrenkunde redacteur.

Volg mij op Twitter: @KrisChristiaens

Nieuwste van Kris Christiaens

Gerelateerde items (op tag)