Satelliet gaat kosmos in infrarood bekijken

Satelliet gaat kosmos in infrarood bekijken
NASA's laatste reus
UN, 6 september 2003
Het laatste grote satellietobservatorium van de NASA, de Space InfraRed Telescope Facility
(SIRTF), ging op 24 augustus de lucht in. Doel: tal van objecten in het heelal met
ongeëvenaarde beeldscherpte in het infrarood bekijken en analyseren.
In het infrarood zie je meer van de geheimen in de kosmos dan bij zichtbaar licht. Het is
bijna een wet geworden voor astronomen. Elk object dat ook maar een beetje warmer is dan
het absolute nulpunt (273,13 graden onder nul) zendt infrarode straling uit. Op de sterren
en planeten na, is het in het heelal overal superkoud. Bijvoorbeeld in stof- en gaswolken
waar sterren en planeten uit ontstaan.
Hoe dat ontstaan precies gebeurt, is nog altijd een mysterie. Globaal weet men het wel: een
grote stof- en gaswolk gaat draaien en samentrekken. Uit de grootste (centrale) samentrekking ontstaat een ster. Meestal vindt rond die protoster, in het resterende deel van de
(oer)wolk, nog een aantal, doorgaans kleinere contracties plaats. Zijn die groot genoeg dan
kunnen ook daaruit sterren worden gevormd. Voorwaarde is wel, dat er voor elke ster voldoende materie moet zijn om het samensmelten van atoomkernen (kernfusie) te
bewerkstelligen, die sterren aan het stralen brengt en houdt. Is er te weinig materie dan
ontstaan grote-of kleine planeten, die, afhankelijk van hun grootte, sneller afkoelen. Dat is
in grote lijnen het idee dat men heeft van het ontstaan van sterren en zonnestelsels. Maar
hoe het precies gebeurt, hoe 'sterrenkraamkamers' eigenlijk ontstaan, is nog altijd in
nevelen gehuld. Bij zichtbaar licht zal men dit proces nooit op de voet kunnen volgen, hoe
groot de gebruikte telescoop ook is. Golflengten van zichtbaar licht worden nu eenmaal
geblokkeerd door stof en gas. Daarin doordringen kan alleen bij langere golflengten, zoals
die van infrarood licht. Bovendien kan dat niet vanaf het aardoppervlak gebeuren, omdat
onze atmosfeer vrijwel al het infrarood absorbeert.
Observaties bij infrarode golflengten kunnen dus alleen vanuit kunstmanen, buiten de
aardse dampkring, plaatsvinden. Zo'n tot een compleet infrarood observatorium
omgebouwde kunstmaan is de SIRTF. Met zijn spiegel van 85 centimeter middellijn, en drie
instrumenten om infrarode straling tot in de fijnste bestanddelen te ontleden, is de SIRTF
het grootste infrarood observatorium dat ooit werd gelanceerd.
Het SIRTF is ook het koudste. Om goed en ongestoord in het infrarood te kunnen
observeren en registreren, is het namelijk noodzakelijk dat vrijwel het gehele observatorium
zo koud mogelijk is. Anders wordt het door zijn eigen (warmte)straling verblind.
De telescoop wordt door een voorraad vloeibaar helium op een temperatuur gehouden van
slechts enkele graden boven het absolute nulpunt. Hiervoor is het ook noodzakelijk, dat hij
niet al te dicht bij de aarde blijft. De SIRTF wordt dan ook gelanceerd naar een punt dat op
de aardbaan ligt, maar op miljoenen kilometers afstand van de aarde. Hij beschrijft dus, in
dezelfde baan als de aarde, een baan om de zon. Behalve doordringen in de 'sterrenkraamkamers' zal de SIRTF zijn superkoude oog geregeld ook richten op andere, beter in
het infrarood dan in zichtbaar licht te bekijken objecten. Dan moet je denken aan bruine
dwergen, kleine, als het ware mislukte sterren, planeten bij andere sterren, en zeer
ververwijderde melkwegstelsels. De laatste staan zo ver hier vandaan dat hun (zichtbare!)
lichtgolven, door de enorme snelheden waarmee ze zich van ons af bewegen (een gevolg van
de uitdijende beweging van het heelal), helemaal naar het infrarood zijn opgeschoven.
De bedoeling is dat de SIRTF minimaal tweeëneenhalf jaar blijft werken. Dan is naar
verwachting de voorraad helium, als superkoelvloeistof, op. Maar onderzoekers hopen dat
dat nog een paar jaar langer zal duren.
De SIRTF is de laatste van de echt grote en zware ruimteobservatoria, die NASA in het
kader van haar wetenschappelijke programma Origins lanceerde. Eerdere Origins-reuzen
waren de HST, het Compton Gamma-Ray Observatory (CGRO, voor het observeren van
gammastraling) en het Chandra X-Ray Observatory (CXRO, voor rontgenstraling).