Eindelijk aards bezoek voor het allerverste, allerkoudste planeetje

Als de sonde New Horizons bij Pluto aankomt, wordt er eindelijk meer bekend over dit mysterieuze planeetje....

Van onze medewerker Govert Schilling

Alan Stern beantwoordt op de krankzinnigste momenten zijn e-mail. Twee uur 's nachts; half vijf 'smorgens. Een telefonisch interview? Bel maar om elf uur 'savonds, dan is het relatief rustig. Of hij ooit weleens slaapt? Na 17 januari weer. Hopelijk. Als New Horizons veilig op weg is naar de rand van het zonnestelsel.

'Mr. Pluto' wordt de wetenschappelijk directeur van het Southwest Research Institute in Boulder, Colorado, gekscherend wel genoemd. Ten onrechte, vindt hij zelf: 'De New Horizons-vlucht naar Pluto was onmogelijk geweest zonder de inzet en het doorzettingsvermogen van tientallen toegewijde wetenschappers en technici. Er moet niet de indruk ontstaan dat alles om Alan Stern draait.'

Aan de andere kant, hij is er wel al ruim vijftien jaar mee bezig. Sinds 1989 zijn er maar liefst vijf voorstellen voor een ruimtevlucht naar de verste planeet bij Nasa ingediend. En weer van tafel geveegd. Te duur, te ingewikkeld, te onbelangrijk. Totdat een gezaghebbend rapport van de National Research Council in 2002 met een krachtige aanbeveling kwam. Nasa en het Amerikaanse Congres gaven eindelijk groen licht.

In recordtijd werd de New Horizons-ruimtesonde ontworpen en gebouwd. Dinsdag moet hij gelanceerd worden, met een krachtige Atlas V-raket. En dan begint het grote wachten, want Pluto is ver weg: zes miljard kilometer om precies te zijn. Pas in juli 2015 worden de inspanningen beloond met de eerste close-ups van de kleinste en verste planeet. En de enige die nog nooit eerder van nabij is bekeken. 'Met New Horizons wordt de verkenningsfase van het planeetonderzoek voltooid', zegt wetenschappelijk projectleider Stern.

Hoewel, 'planeet' is misschien een groot woord voor de ijsbal die in 1930 min of meer toevallig werd ontdekt. Met een middellijn van 2274 kilometer is Pluto een stuk kleiner dan de maan. Hij zwalkt in een langgerekte, scheve baan om de zon, en de laatste jaren zijn er honderden soortgelijke 'ijsdwergen' ontdekt in de koude buitendelen van het zonnestelsel. Eén daarvan blijkt zelfs een slagje groter te zijn dan Pluto.

Kuipergordel

Stern kan er niet mee zitten. Dan is het maar geen echte planeet, wat maakt het uit. Pluto is in elk geval een van de grootste vertegenwoordigers van een nieuwe, belangrijke klasse van hemellichamen. Want de ijsdwergen in de Kuipergordel zijn de stijfbevroren overblijfselen uit de ontstaansperiode van het zonnestelsel. Stern: 'De ruimtereis naar Pluto is ook een reis terug in de tijd.'

Lange tijd was er weinig méér bekend over Pluto dan waar hij zich bevond en hoe hij heette. Daar kwam in 1978 verandering in, toen James Christy van het U.S. Naval Observatory een grote maan (Charon) ontdekte in een baan rond het ijsplaneetje. Dat leverde informatie op over de massa, de dichtheid en de samenstelling van het duo. En uit helderheidsmetingen tijdens onderlinge bedekkingen van Pluto en Charon konden zelfs heel ruwe kaarten van de twee hemellichamen worden samengesteld.

De laatste maanden mag de verre planeet zich in een hernieuwde belangstelling verheugen. Afgelopen zomer schoof Charon voor een zwak sterretje langs, en daaruit kon de middellijn van de satelliet nauwkeurig worden bepaald op 1208 kilometer. Met een netwerk van submillimeter-telescopen op Hawaii werd de temperatuur van het Pluto-oppervlak onlangs vastgesteld op 230 graden onder nul - slechts 43 graden boven het absolute nulpunt. En vorig jaar bracht de Hubble Space Telescope het bestaan van twee nieuwe, kleine Plutomaantjes aan het licht.

'Een bonus', volgens Stern. 'Wie weet worden er de komende jaren nog meer kleine maantjes ontdekt, dat zou me niet verbazen.' New Horizons weet er straks wel raad mee, zegt hij: het toestel is uit voorzorg al zo ontworpen dat het meerdere objecten tegelijkertijd kan volgen. Al die waarnemingen moeten in korte tijd plaatsvinden, want de ruimtesonde vliegt straks met een snelheid van veertien kilometer per seconde door het Pluto-stelsel.

Tijdens die scheervlucht, op vijftienduizend kilometer afstand, worden close-ups gemaakt waarop details van honderd meter groot zichtbaar zijn. 'De sluier van geheimzinnigheid zal in één klap worden weggenomen', aldus Charon-ontdekker Christy. Op de ijzige oppervlakken van Pluto en Charon hoopt Christy de geologische littekens te ontwaren van de sterke getijdenkrachten tussen de twee hemellichamen, die in slechts zesenhalve dag om elkaar heen draaien. Maar, zegt hij: 'Onze verwachtingen zullen ongetwijfeld overtroffen worden door de verrassende realiteit.'

De recente sterbedekking door Charon liet ook zien dat de grote Pluto-maan geen dampkring van betekenis heeft. Pluto zelf is daarentegen gehuld in een ijle stikstofatmosfeer, met een druk aan het oppervlak die honderdduizend keer zo klein is als de luchtdruk op aarde. Tenminste, zo lang het duurt. In zijn elliptische omloopbaan beweegt Pluto momenteel steeds verder van de zon af, en binnen een jaar of twintig koelt hij zo sterk af dat de stikstofmoleculen op het oppervlak neerslaan in de vorm van ijskristallen.

'We hebben eigenlijk geen idee wanneer de dampkring verdwijnt', zegt Stern. 'Hopelijk komen we op tijd aan om er nog metingen aan te verrichten.'

Enige haast is dus wel geboden. Vandaar dat planeetonderzoekers hopen op een geslaagde lancering vóór het einde van deze maand. Dan is het namelijk mogelijk om op weg naar Pluto dicht langs de reuzenplaneet Jupiter te vliegen, en zo wat extra vaart te maken. Vindt de lancering ná 28 januari plaats, dan komt New Horizons nog eens een paar jaar later bij Pluto aan.

Plutonium

Overigens is niet iedereen blij met de Pluto-vlucht. Actiegroepen hebben op Cape Canaveral al gedemonstreerd tegen de lancering, omdat New Horizons (eigenlijk heel toepasselijk) plutonium aan boord heeft voor de energievoorziening - zonnepanelen hebben op zes miljard kilometer afstand van de zon niet zo veel nut. De vervalwarmte van het radioactieve plutonium wordt omgezet in elektriciteit: in 2015 moeten de generatoren tweehonderd watt aan vermogen leveren, genoeg voor de zeven wetenschappelijke instrumenten van de ruimtesonde, die ongeveer zo groot en zo zwaar is als een lelijke eend.

En na 2015? Dan vliegt New Horizons het zonnestelsel uit, de interstellaire ruimte in. Maar wel in een zorgvuldig uitgekiende baan, die hem tussen 2016 en 2020 langs nog twee kleinere ijsdwergen voert. 'Als we tenminste tegen die tijd nog wat extra geld kunnen loskrijgen bij Nasa', zegt Stern.

Meer over