De PUNCH-missie van het Amerikaanse ruimtevaartagentschap NASA heeft een ritje gemaakt naar een baan om de aarde met SPHEREx, die de hele hemel in kaart zal brengen om meer te weten te komen over wat er gebeurde in de eerste seconde na de oerknal. NASA's nieuwste astrofysische observatorium, SPHEREx, is onderweg om de oorsprong van ons universum en de geschiedenis van sterrenstelsels te bestuderen en om te zoeken naar de ingrediënten van leven in ons sterrenstelsel. SPHEREx, kort voor Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer, steeg op 11 maart 2025 op aan boord van een SpaceX Falcon 9-raket vanaf Space Launch Complex 4 East op de Vandenberg Space Force Base in Californië.
Samen met SPHEREx aan boord van de Falcon 9 waren er vier kleine satellieten die deel uitmaken van de PUNCH (Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere) missie van het Amerikaanse ruimtevaartagentschap, die bestudeert hoe de buitenste atmosfeer van de zon overgaat in de zonnewind. “Alles in de NASA-wetenschap is met elkaar verbonden en door zowel SPHEREx als PUNCH met één enkele raket de ruimte in te sturen, verdubbelen de mogelijkheden om ongelooflijke wetenschap in de ruimte te doen”, zegt Nicky Fox, associate administrator, Science Mission Directorate op het hoofdkantoor van NASA in Washington. “Mijn felicitaties aan beide missieteams die de kosmos verkennen, van verre sterrenstelsels tot onze buurster. Ik ben benieuwd naar de gegevens die de komende jaren worden teruggestuurd.”
Ingenieurs van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië, dat SPHEREx beheert, brachten om 21.31 uur PDT communicatie tot stand met het ruimteobservatorium. Het observatorium zal aan zijn twee jaar durende missie beginnen na een controleperiode van ongeveer een maand, waarin ingenieurs en wetenschappers ervoor zorgen dat het ruimtevaartuig goed werkt. “Het feit dat ons geweldige SPHEREx team deze missie op de rails heeft gehouden, zelfs toen de bosbranden in Zuid-Californië over onze gemeenschap raasden, is een bewijs van hun opmerkelijke toewijding aan het verdiepen van het begrip van de mensheid van ons universum,” zei Laurie Leshin, directeur van NASA JPL. “We kijken nu reikhalzend uit naar de wetenschappelijke doorbraken van SPHEREx's all-sky survey - inclusief inzichten in hoe het heelal is ontstaan en waar de ingrediënten van het leven zich bevinden.”
De PUNCH-satellieten zijn ongeveer 53 minuten na de lancering met succes van elkaar gescheiden en de verkeersleiders hebben communicatie tot stand gebracht met alle vier de PUNCH-satellieten. Nu begint PUNCH aan een 90-daagse inbedrijfstellingsperiode waarin de vier satellieten in de juiste baanformatie worden gebracht en de instrumenten worden gekalibreerd als één “virtueel instrument” voordat de wetenschappers beginnen met het analyseren van beelden van de zonnewind.
De twee missies zijn ontworpen om te opereren in een zon-synchrone baan om de aarde over de dag-nachtlijn (ook wel terminator genoemd) zodat de zon altijd in dezelfde positie ten opzichte van het ruimtevaartuig blijft. Dit is essentieel voor SPHEREx om zijn telescoop afgeschermd te houden van het licht en de hitte van de zon (beide zouden zijn waarnemingen belemmeren) en voor PUNCH om een duidelijk zicht te hebben in alle richtingen rond de zon. Om zijn veelomvattende wetenschappelijke doelen te bereiken, zal SPHEREx elke zes maanden een 3D-kaart van de hele hemel maken, die een breed perspectief biedt als aanvulling op het werk van ruimtetelescopen die kleinere delen van de hemel gedetailleerder observeren, zoals NASA's James Webb ruimtetelescoop en de Hubble ruimtetelescoop.
De missie gebruikt een techniek die spectroscopie heet om de afstand tot 450 miljoen sterrenstelsels in het nabije heelal te meten. Hun grootschalige verspreiding werd subtiel beïnvloed door een gebeurtenis die bijna 14 miljard jaar geleden plaatsvond en bekend staat als inflatie, waardoor het heelal in een fractie van een seconde na de oerknal een triljoenvoudige omvang kreeg. De missie zal ook de totale collectieve gloed van alle sterrenstelsels in het heelal meten, wat nieuwe inzichten oplevert over hoe sterrenstelsels zich in de loop van de kosmische tijd hebben gevormd en geëvolueerd.
Spectroscopie kan ook de samenstelling van kosmische objecten onthullen en SPHEREx zal ons eigen sterrenstelsel onderzoeken op verborgen reservoirs van bevroren waterijs en andere moleculen, zoals kooldioxide, die essentieel zijn voor het leven zoals wij dat kennen. “Vragen als 'Hoe zijn we hier gekomen?' en 'Zijn we alleen?' worden al de hele geschiedenis door mensen gesteld,” zegt James Fanson, SPHEREx projectmanager bij JPL. “Ik vind het ongelofelijk dat we nu leven in een tijd waarin we de wetenschappelijke instrumenten hebben om ze daadwerkelijk te gaan beantwoorden.”
NASA's PUNCH zal wereldwijde, 3D-waarnemingen doen van het binnenste van het zonnestelsel en de buitenste atmosfeer van de zon, de corona, om te leren hoe de massa en energie daarvan de zonnewind vormen, een stroom geladen deeltjes die vanaf de zon in alle richtingen naar buiten blaast. De missie onderzoekt de vorming en evolutie van ruimteweer zoals coronale massa-ejecties, die stormen van energetische deeltjesstraling kunnen veroorzaken die ruimtevaartuigen en astronauten in gevaar kunnen brengen. “De ruimte tussen de planeten is geen lege ruimte. Het zit vol turbulente zonnewind die over de aarde spoelt”, zegt Craig DeForest, hoofdonderzoeker van de missie aan het Southwest Research Institute. “De PUNCH-missie is ontworpen om fundamentele vragen te beantwoorden over hoe sterren zoals onze zon stellaire winden produceren en hoe ze hier op aarde aanleiding geven tot gevaarlijk ruimteweer.”
Bron: NASA
