New Horizons op weg naar Ultima Thule

Meer dan 3,5 jaar nadat de Amerikaanse ruimtesonde New Horizons langs de dwergplaneet Pluto vloog, moet het onbemande ruimtetuig op 1 januari 2019 opnieuw langs een Kuipergordelobject vliegen met een snelheid van 14,1 kilometer per seconde. Dit object kreeg bij zijn ontdekking de naam 2014 MU69 maar werd sinds kort door NASA omgedoopt tot 'Ultima Thule'. New Horizons werd in 2006 gelanceerd en was het eerste ruimtetuig ooit dat een bezoek bracht aan de dwergplaneet Pluto. Met de scheervlucht langs het object Ultima Thule hopen wetenschappers nog meer te leren over het ontstaan van ons zonnestelsel. 

De eerste dag van 2019 kan voor de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA en zijn wetenschappers meteen historisch worden. Zo moet de Amerikaanse ruimtesonde New Horizons voor het eerst een scheervlucht maken langs een hemelobject dat zich in de Kuipergordel bevindt, voorbij de baan van de dwergplaneet Pluto. De Kuipergordel is regio in ons zonnestelsel dat zich voorbij de baan van de planeet Neptunus bevindt en waarin zich miljarden kleine hemelobjecten zoals rotsen bevinden. New Horizons scheerde op 14 juli 2015 met een snelheid van bijna 14 kilometer per seconde op een afstand van 12 500 kilometer langs de dwergplaneet Pluto waarna het onbemande ruimtetuig prachtige foto's van deze verlaten ijswereld terug naar de Aarde stuurde. Na deze geslaagde scheervlucht werd beslist om New Horizons naar een ander object te sturen dat zich in de Kuipergordel bevindt in het kader van de 'Kuiper Belt Extended Mission'. De Hubble Space Telescope ontdekte in de zomer van 2014 vervolgens drie potentiële doelen waarna een jaar later werd beslist New Horizons langs het object 2014 MU69 te laten vliegen. Deze verre ijswereld draait in 296 jaar rond de Zon op een gemiddelde afstand van 44 astronomische eenheden (AE). De laatste week van december 2018 beginnen de wetenschappelijke waarnemingen voor deze scheervlucht. Op 1 januari 2019 moet New Horizons uiteindelijk met een snelheid van 13 kilometer per seconde op een afstand van 3 500 kilometer langs Ultima Thule vliegen. Op dat moment zal New Horizons zich op een afstand van 43,3 astronomische eenheden (AE) van de Zon bevinden, dat is 43,3 de afstand van de Aarde tot de Zon. Vanop deze locatie zullen de kostbare radiosignalen van New Horizons er maar liefst minstens zes uur over doen om de schotelantennes op Aarde te bereiken. Net zoals bij de scheervlucht langs Pluto hopen wetenschappers ook dankzij deze scheervlucht meer te leren over de verre ijswerelden die zich in de Kuipergordel bevinden en het ontstaan van ons zonnestelsel. Zo moet New Horizons beelden van Ultima Thule in hoge resolutie terug naar de Aarde sturen alsook samenstelling van dit object achterhalen met behulp van een scan door een spectrometer. Na de scheervlucht langs Ultima Thule gaat de reis van New Horizons verder in de richting van het sterrenbeeld Boogschutter. NASA sluit niet uit dat de ruimtesonde in de toekomst nog meer Kuipergordelobjecten gaat bestuderen. 

Ultima Thule: een bijzondere ijswereld

Het Kuipergorelobject 2014 MU69, ofwel Ultima Thule, werd op 26 juni 2014 ontdekt met behulp van de Hubble Space Telescope toen men de Kuipergordel afspeurde op zoek naar een geschikt object voor New Horizons. Doordat objecten in de Kuipergordel vaak klein zijn en weinig licht reflecteren, waren sterrenkundigen verplicht om tijdens hun zoektocht de Hubble Space Telescope in te zetten. Na een wedstrijd waarbij iedereen een naam kon inzenden voor deze verre ijswereld koos NASA uiteindelijk de bijnaam 'Ultima Thule' waarmee men verwijst naar het ‘uiterste noorden’ uit de oudheid, een nog onbekend gebied. Volgens NASA is dit de perfecte naam voor dit Kuipergordelobject aangezien New Horizons zich momenteel in onontgonnen gebied bevindt en 2014 MU69 de volgende 'Ultima Thule' is van de mensheid. Na zijn ontdekking bleek dat Ultima Thule een diameter heeft van 30 tot 45 kilometer maar uit vervolgwaarnemingen van het object in 2017 bleek dat dit object een diameter heeft van maximum 30 kilometer. Dit kleine object draait in 296,4 jaar om de Zon en heeft vanaf de Aarde gezien een schijnbare helderheid van magnitude 27. Toen Ultma Thule in juni en juli 2017 voor een ver verwijderde ster bewoog, merkten astronomen iets heel bizar op. Zo bleek uit de occultatie van 17 juli 2017 dat deze ijsdwerg een dubbele structuur heeft. Hierdoor zou Ultima Thule veel gelijkenissen kunnen vertonen met de vorm van de komeet Churyumov–Gerasimenko. Andere wetenschappers gaan er dan weer van uit dat Ultima Thule een lang, smal object is waar een 'hap' uit is. NASA sluit ook niet uit dat dit Kuipergordelobject wel eens zou kunnen bestaan uit meerdere stukken die elk niet groter zijn dan 15 kilometer. De passage van New Horizons langs Ultima Thule op 1 januari 2019 moet uiteindelijk uitsluitsel brengen over de vorm van dit object. Daarnaast hopen wetenschappers ook meer te leren over de samenstelling en het oppervlak van dit object aangezien New Horizons Ultima Thule moet voorbij vliegen op een afstand van minder dan 3 500 kilometer. Dit is driemaal dichter dan de scheervlucht van New Horizons langs de dwergplaneet Pluto. Op het moment van de scheervlucht langs Ultima Thule zal New Horizons zich op een afstand van 43,4 AE (Astronomische Eenheden) van de Aarde bevinden. Ter vergelijking: één AE is de afstandsmaat die vrijwel gelijk is aan de gemiddelde afstand tussen de Aarde en de Zon, ongeveer 149,6 miljoen kilometer. Volgens wetenschappers is het bijzonder boeiend en leerrijk om New Horizons langs 2014 MU69 (Ultima Thule) te laten vliegen aangezien dit een zeer oud Kuipergordelobject is dat zich nog steeds in de baan bevindt waarin deze werd gevormd. Voor sterrenkundigen is onderzoek van Kuipergordelobjecten van groot belang aangezien zij afstammen uit de 'kinderjaren' van ons zonnestelsel. Door deze objecten van nabij te bestuderen, kunnen onderzoekers een beter beeld krijgen over de omstandigheden kort na het ontstaan van ons zonnestelsel.

Samengestelde foto van verschillende observaties gemaakt door de Hubble Space Telescope in 2014
waarop de positie te zien is hoe Ultima Thule - Foto: ESA/NASA