Voor het eerst in de geschiedenis van de mensheid zal er dit jaar een ruimtesonde rond een dwergplaneet gaan cirkelen. In maart 2015 komt ruimtesonde Dawn na een lange reis – en een tussenstop bij protoplaneet Vesta – aan bij de mysterieuze Ceres.

Dawn werd in 2007 gelanceerd. Vanaf dat moment was al wel duidelijk dat de sonde geschiedenis zou gaan schrijven. Zo is het het eerste ruimtevaartuig dat zich permanent in de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter vestigde. Bovendien is Dawn het eerste ruimtevaartuig dat tijdens zijn reis baantjes trekt rond niet één, maar twee hemellichamen!

Vesta
Toen Dawn in 2007 gelanceerd werd, zette deze namelijk niet koers richting Ceres, maar richting Vesta. In 2011 ging Dawn rond de protoplaneet cirkelen. Gedurende veertien maanden bestudeerde Dawn de protoplaneet vanaf een hoogte die varieerde tussen de 2735 en 177 kilometer. Terwijl Dawn rond Vesta cirkelde, onthulde de sonde het ene na het andere geheim van de planetoïde. Zo weten we nu dat Vesta’s korst aanzienlijk dikker is dan gedacht (zo’n tachtig kilometer). Ook hebben onderzoekers op basis van de gegevens die Dawn verzamelde een geologische en tektonische kaart van de planetoïde kunnen maken. Daarnaast ontdekte Dawn kanaaltjes op Vesta die wel eens uitgekerfd kunnen zijn door water. Een andere bijzondere conclusie die wetenschappers op basis van Dawns gegevens kunnen trekken, is dat de tand des tijds geen vat krijgt op Vesta: de protoplaneet blijft voor eeuwig jong, doordat de oppervlaktelaag altijd in beweging is.

Een foto van Vesta, opgebouwd uit beeldmateriaal dat Dawn verzamelde. Op de zuidpool zie je een enorme berg (meer dan twee keer zo hoog als de Mount Everest) en bovenaan zie je drie opvallende kraters die samen ook wel worden aangeduid als 'De Sneeuwpop'. Afbeelding: NASA / JPL-Caltech / UCAL / MPS / DLR / IDA.

Een foto van Vesta, opgebouwd uit beeldmateriaal dat Dawn verzamelde. Op de zuidpool zie je een enorme berg (meer dan twee keer zo hoog als de Mount Everest) en bovenaan zie je drie opvallende kraters die samen ook wel worden aangeduid als ‘De Sneeuwpop’. Afbeelding: NASA / JPL-Caltech / UCAL / MPS / DLR / IDA.

Onderweg
In september 2012 nam Dawn weer afscheid van Vesta. De ruimtesonde moest door. Door naar Ceres. Inmiddels zijn we meer dan twee jaar verder en is Dawn nog altijd onderweg. Naar verwachting komt de ruimtesonde daar in maart 2015 aan. Het is een moment om naar uit te kijken. Tot op heden weten we namelijk verbijsterend weinig over Ceres. We hebben zelfs nog geen degelijke foto van de dwergplaneet kunnen maken. Dawn zal daar verandering in brengen; de sonde zal niet alleen met superscherpe foto’s van Ceres op de proppen komen, maar hopelijk ook een schat aan informatie over de dwergplaneet verzamelen. Zo moet Dawn onder meer achterhalen hoe Ceres exact in elkaar steekt.

Deze foto maakte Hubble van dwergplaneet Ceres. De foto's die Dawn gaat maken, zullen dit kiekje doen verbleken. Afbeelding:  NASA / ESA / J. Parker (Southwest Research Institute) / P. Thomas (Cornell University) / L. McFadden (University of Maryland, College Park) / M. Mutchler & Z. Levay (STScI).

Deze foto maakte Hubble van dwergplaneet Ceres. De foto’s die Dawn gaat maken, zullen dit kiekje doen verbleken. Afbeelding: NASA / ESA / J. Parker (Southwest Research Institute) / P. Thomas (Cornell University) / L. McFadden (University of Maryland, College Park) / M. Mutchler & Z. Levay (STScI).

Overeenkomsten en verschillen
Planetoïde Vesta en dwergplaneet Ceres hebben het één en ander met elkaar gemeen. Zo maken ze beiden deel uit van de planetoïdengordel. Sterker nog: het zijn de twee meest massieve objecten die in deze gordel te vinden zijn. Maar er zijn ook verschillen. Zo is Vesta rotsachtig, terwijl Ceres naar verwachting grote hoeveelheden ijs bevat. Ceres is ook ietsje groter dan Vesta: ongeveer 975 bij 909 kilometer, terwijl Vesta het met afmetingen van ongeveer 578 bij 560 kilometer moet doen. Een ander opvallend verschil is natuurlijk hun classificering: Vesta is een planetoïde, terwijl Ceres een dwergplaneet is (de enige dwergplaneet die in de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter te vinden is).

Waarom Vesta en Ceres?
Maar waarom doet NASA nu eigenlijk zoveel moeite om beide hemellichamen te bezoeken? Daar heeft de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie goede redenen voor. Vesta en Ceres zijn vroeg in de geschiedenis van ons zonnestelsel tot stand gekomen en in de tussentijd maar weinig veranderd. Wetenschappers verwachten dan ook dat deze twee hemellichamen ons veel meer kunnen vertellen over de omstandigheden in het jonge zonnestelsel. Dat er uiteindelijk gekozen is voor een bezoek aan Vesta en Ceres heeft bovendien te maken met het feit dat de twee – hoewel ze in dezelfde periode en onder vergelijkbare omstandigheden zijn ontstaan – toch uit zijn gegroeid tot twee heel verschillende hemellichamen. Vesta is droog en lijkt op de rotsachtige hemellichamen die we dichter bij de zon aantreffen (zoals de aarde), terwijl Ceres meer doet denken aan de grote, ijzige manen die we op grote afstand van de zon aantreffen. Door Ceres en Vesta te bestuderen, moet Dawn een beeld krijgen van de evolutie die beide hemellichamen doormaakten en de omstandigheden in het jonge zonnestelsel.

Spectaculair
Het eerste deel van Dawns missie zit erop, maar het tweede deel is misschien nog wel spannender. Wat gaat de ruimtesonde op Ceres aantreffen? We moeten nog heel even geduld hebben; pas in maart zal Dawn bij de dwergplaneet arriveren. De eerste foto’s van Ceres gemaakt door Dawn beginnen echter al binnen te druppelen en naarmate de tijd verstrijkt, zullen die foto’s alleen maar gedetailleerder en spectaculairder worden. Om nog maar te zwijgen over de wetenschappelijke conclusies die de komende jaren op basis van het harde werken van Dawn getrokken kunnen worden.

“Er is een grote kans dat Dawn ons allemaal overleeft”

Zet het dus in je agenda: in maart 2015 settelt een ruimtevaartuig zich voor de allereerste keer in een baan rond een dwergplaneet. De primaire missie van Dawn loopt vervolgens nog door tot juli 2015. En dan? Dat is nog onduidelijk. Als Dawn nog in staat is om te werken, kan NASA ervoor kiezen de missie te verlengen en langer dan gepland onderzoek te doen naar Ceres. Het is echter ook goed mogelijk dat de sonde tegen die tijd aan het eind van zijn Latijn is. In dat geval komt aan het werk van Dawn na bijna acht jaar een eind. Overigens zal Dawn zich aan het eind van zijn leven – wanneer dat ook mag zijn – niet op het oppervlak van Ceres storten. Er zijn aanwijzingen dat op Ceres water – voornamelijk in de vorm van ijs, maar wellicht ook een beetje in vloeibare vorm – en organische stoffen te vinden zijn. Het betekent dat we op deze dwergplaneet wellicht de ingrediënten en omstandigheden aantreffen die op aarde leidden tot het ontstaan van leven. Dat zijn omstandigheden die NASA wil beschermen (omdat ze ons in een later stadium wellicht meer kunnen vertellen over hoe het leven op aarde is ontstaan). En daarom is afgesproken dat Dawn in ieder geval in de eerste vijftig jaar na zijn aankomst bij Ceres niet het oppervlak van de dwergplaneet mag raken (en dus besmetten met aards materiaal in en op het ruimtevaartuig). Waarom de eerste vijftig jaar niet? De gedachte hierachter is dat vijftig jaar de mensheid voldoende tijd biedt om een tweede sonde naar Ceres te sturen en voor besmetting door Dawn alle informatie die Ceres te bieden heeft, te verzamelen. Overigens is er geen enkele aanwijzing dat een uitgeputte Dawn op korte termijn op Ceres neer zal storten. NASA schat in dat de sonde – zelfs nadat de brandstof op is – in staat moet zijn om zijn baan rond Ceres gedurende lange tijd – mogelijk zelfs millennia op rij – vast te houden. Grote kans dus dat de sonde die momenteel de kinderjaren van ons zonnestelsel bloot probeert te leggen ons allemaal overleeft.