Op zaterdag 1 juli is hij gelanceerd: ruimtetelescoop Euclid. Dit apparaat gaat de komende jaren beelden maken van ver weg gelegen sterrenstelsels. Hoofddoel: in kaart brengen waar de mysterieuze donkere materie zit. Vijf vragen over Euclid.

 

Wie in sterrenkunde geïnteresseerd is, ging er 1 juli even goed voor zitten. Via een livestream van ESA was de lancering van de Euclid-ruimtetelescoop op een Falcon 9-raket van SpaceX vanaf Cape Canaveral in Florida te volgen (de hele uitzending is nog terug te zien via de link). Op de geplande tijd van 17.12 uur Nederlandse tijd ging de raket met Euclid aan boord succesvol de lucht in.

 

Wat is Euclid voor een ding?

Het is een flinke telescoop (4,5 meter lang, een diameter van 3,1 meter, 2100 kilogram zwaar) die naar de ruimte wordt gebracht en van daaruit de komende jaren beelden gaat maken van de nog veel diepere ruimte. Het project staat onder leiding van de European Space Agency (ESA), met bijdragen van NASA.

 

Wat gaat Euclid doen?

Hij gaat heel systematisch meer dan honderdduizend foto’s maken, in zichtbaar en infrarood licht, die elkaar overlappen. Euclid brengt sterrenstelsels in beeld die tot wel 10 miljard lichtjaar ver weg liggen. De telescoop gaat ongeveer een derde van de hemel op deze manier scannen. Zo ontstaat een soort kaart van de sterrenstelsels in het heelal.

Maar terwijl Euclid dit doet, dient hij nog een ander doel: het vinden van donkere materie. Dit is het ongrijpbare ‘materiaal’ (aanhalingstekens, want het is dus geen tastbaar, zichtbaar materiaal) dat verspreid over het heelal tussen al die sterrenstelsels moet zitten; de massa ervan is nodig om te verklaren waarom sterren in een sterrenstelsel bij elkaar blijven.

De donkere materie is niet te zien, en gaat geen interactie aan met straling. En dus kan het alleen op een indirecte manier worden aangetoond. Dat gaan wetenschappers met Euclid proberen te doen. Het licht van miljarden lichtjaren afstand valt op Euclid, maar buigt onderweg een beetje af onder invloed van grote massa’s, zoals van donkere materie; die werken als een soort lens. Door dit afbuigen komen naar verwachting sterrenstelsels een beetje samengeperst in beeld. Omdat van veel sterrenstelsels bekend is welke vorm ze eigenlijk moeten hebben, is uit het verschil tussen gemeten vorm en theoretische vorm het licht-afbuigende zwaartekrachtsveld te berekenen, en dus de hoeveelheid donkere materie.

 

De Falcon 9-raket wordt op 1 juli naar het lanceerplatform gereden. Foto SaceX


Hoe zit Euclid in elkaar?

Omdat de telescoop extreem stabiel moet zijn, is een extreem stijf frame nodig. Dat is gemaakt van het keramiek siliciumcarbide, een wat exotisch materiaal — zeer bros en rigide — dat wel vaker voor dit soort veeleisende toepassingen wordt gebruikt. Aan boord zijn twee instrumenten: een voor het zichtbare licht, de visible imager (VIS), een daarnaast een ‘near infrared spectrometer and photometer’ (NISP), die beelden in het nabije infrarood maakt. Verder zijn aan boord een zonnepaneel dat 2 kilowatt aan vermogen kan opwekken, en een grote antenne die de data doorstuurt naar aarde. Euclid is zo ontworpen en gebouwd dat hij zeker zes jaar mee moet gaan.

 

Wat draagt Nederland bij aan het apparaat?

Het in Leiden gevestigde Airbus heeft het standregelsysteem ontworpen en gebouwd voor Euclid. Een cruciaal deel, want dit zorgt ervoor dat Euclid heel stabiel precies in een bepaalde richting blijft staan. Extreem belangrijk voor het maken van scherpe beelden van ver weg gelegen melkwegstelsels. ‘Vergelijk het met een lichtstraal stilhouden op een muntje van 2 euro dat zich op honderd kilometer afstand bevindt’, zegt systems engineer Lex Meijer van Airbus Defence and Space Netherlands.

Verder gaan Nederlandse wetenschappers de data verzamelen die Euclid naar aarde zendt. Hiervoor hebben zij een nieuw systeem ontwikkeld, schrijft de Volkskrant.

 

Zwaartekrachtsgolven
Nederland draagt zijn steentje bij aan de internationale sterrenkundewereld. Deze week nog kwam nieuws naar buiten over de detectie van zwaartekrachtsgolven in de ruimte, onder meer met behulp van de grote radiotelescoop in Westerbork.

 

Wanneer komen de eerste resultaten binnen?

Na de lancering vliegt Euclid naar een bijzondere plek, namelijk naar een baan rond het zogeheten Langrangepunt 2, waar de zwaartekracht van de aarde en van de zon in evenwicht zijn. Het is een geschikte plek om een ruimtetelescoop te parkeren; ook de James Webb Space Telescope maakt rondjes rond dit punt. Vier weken na lancering moet Euclid hier aankomen.

Na wat testen en instellen kan het maken van foto’s van het diepe heelal dan beginnen. Voordat alle foto's zijn gemaakt zijn we vijf jaar verder. Daarna wordt het geduld verder op de proef gesteld, want de analyse van de data zal ook nog enkele jaren in beslag nemen.

 

Openingsillustratie: Euclid tegen een achtergrond van sterrenstelsels. Illustratie: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA. Background galaxies: NASA, ESA, and S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team, CC BY-SA 3.0 IGO