Een buitengewone kosmische ontmoeting waar de hele wereld naar uitkijkt
Over iets minder dan drie jaar staat er iets te gebeuren wat astronomen nog nooit van dichtbij hebben kunnen gadeslaan. Asteroïde Apophis scheert op een afstand langs de aarde die alle eerdere geregistreerde benaderingen overtreft. En deze keer zullen wetenschappers er klaar voor staan met een sonde die ter plekke wacht.
Het Europese Ruimteagentschap werkt samen met het Japanse JAXA om de missie genaamd Ramses te voltooien. Het doel is om Apophis te bereiken vlak voor zijn historische passage langs onze planeet in 2029. Wetenschappers hopen dat de verzamelde gegevens het vermogen van de mensheid om zich te beschermen tegen bedreigingen uit de ruimte aanzienlijk zullen versterken.
Een asteroïde die lager vliegt dan een deel van de satellieten
De datum die astronomen omcirkelen in hun agenda is 13 april 2029. Op die dag passeert Apophis de aarde op slechts ongeveer 31.600 kilometer afstand. Ter vergelijking: veel telecommunicatie- en weersatellieten cirkelen op een grotere hoogte dan de hoogte waarop dit kosmische gevaarte langsschiet.
In grote delen van Europa en Afrika zal Apophis met het blote oog zichtbaar zijn als een langzaam bewegend lichtpuntje aan de nachtelijke hemel. Niet alleen professionele observatoria zullen hem volgen, maar ook elke liefhebber met een verrekijker in de tuin.
De gravitationele werking van de aarde bij zo’n dichte passage zal onvermijdelijk de baan van de asteroïde veranderen, en waarschijnlijk ook zijn rotatie. Precies deze onmiddellijke veranderingen wil de Ramses-sonde live vastleggen, gedurende de volledige kritieke doorgangsfase.
Een kolos zo groot als de Eiffeltoren en zijn vernietigende kracht
Wat Apophis tot een object maakt dat alle aandacht verdient, is in de eerste plaats zijn omvang. De diameter van de asteroïde wordt geschat op ongeveer 330 meter — ruwweg de hoogte van de Eiffeltoren in Parijs. De totale massa wordt geschat tussen de 40 en 50 miljoen ton.
Voeg daar een snelheid van ongeveer 12 kilometer per seconde aan toe. Als een object met zulke eigenschappen werkelijk op de aarde zou neerkomen, zouden de gevolgen op regionaal niveau rampzalig zijn.
Computersimulaties suggereren de vorming van een krater 8 tot 10 keer groter dan de diameter van het object zelf — in de praktijk een holte van 2 tot 3 kilometer breed, vergezeld van een krachtige drukgolf en grootschalige branden. Een inslag in de oceaan zou realistisch gezien een tsunami veroorzaken met golven die honderden kilometers kustlijn verwoesten.
- Een krater met een diameter van ongeveer 2,6 tot 3,3 kilometer
- Een drukgolf vergelijkbaar met een kernwapenexplosie
- Secundaire branden in een straal van tientallen kilometers rondom de inslagplaats
- Tsunami met golven van tientallen meters hoog bij inslag in zee
- Regionale ramp met impact op miljoenen mensen
- Volledige vernietiging van alle infrastructuur in het getroffen gebied
Een asteroïde van dit kaliber zal de hele planeet niet wegvagen, maar kan een ramp veroorzaken van een omvang die de moderne beschaving nog nooit heeft meegemaakt. Precies daarom is het voor wetenschappers zo cruciaal om de samenstelling en het gedrag van dergelijke objecten te begrijpen voordat ze op een werkelijk gevaarlijk koers belanden.
Apophis van ontdekking tot nu — van angst naar nieuwsgierigheid
De asteroïde werd voor het eerst waargenomen in 2004 en veroorzaakte meteen opschudding. Vroege berekeningen wezen op een niet-nulkans op een botsing met de aarde in de komende decennia. Geleidelijk verfijnde gegevens sloten een daadwerkelijke botsing gelukkig vrijwel uit — toch staat Apophis nog steeds op de lijst van potentieel gevaarlijke asteroïden.
De passage van 2029 biedt de wetenschappelijke gemeenschap een kans die zich nog nooit eerder heeft voorgedaan. Nooit eerder hadden astronomen de mogelijkheid om een object van deze grootte te bestuderen tijdens een passage zo dichtbij onze planeet, en dan nog eens met een sonde die ter plaatse aanwezig is.
Ramses — hoe de voorbereiding van de missie eruitziet
De Ramses-missie valt onder het programma Ruimteveiligheid van het Europees Ruimteagentschap, dat in 2019 werd opgezet. Dit programma houdt zich systematisch bezig met het volgen van kosmische objecten die de aarde bedreigen en het testen van methoden om ze eventueel van koers te laten afwijken.
Het partnerschap met het Japanse JAXA is vanuit praktisch oogpunt logisch. Japan heeft succesvolle Hayabusa-sondesmissies achter de rug die erin slaagden monsters rechtstreeks van het oppervlak van asteroïden te nemen. Europa beschikt op zijn beurt over ervaring met missies zoals Rosetta, die komeet 67P van dichtbij onderzocht.
De lancering van de Ramses-sonde is gepland tussen 20 april en 15 mei 2028 vanaf de Japanse lanceerbasis op het eiland Tanegashima. De reis naar de asteroïde duurt ongeveer tien maanden. Daarna neemt de sonde een baan in dicht bij Apophis en begeleidt hem gedurende ongeveer zes maanden.
Wat de sonde precies zal onderzoeken
De prioriteit van het onderzoeksteam is het blootleggen van de interne structuur en chemische samenstelling van Apophis. Zonder deze gegevens is het onmogelijk om een eventuele deflectiemissie betrouwbaar te plannen — dat wil zeggen een poging om een gevaarlijk object uit een botsingskoers te duwen.
De sonde zal geleidelijk van afstand tot de asteroïde variëren en verschillende soorten metingen uitvoeren, van algemene foto’s tot gedetailleerde radar- en spectroscopische scans van het oppervlak.
- Kartering van de vorm en rotatie van de asteroïde in hoge resolutie
- Analyse van de oppervlaktesamenstelling, inclusief de eventuele aanwezigheid van waardevolle metalen
- Bepaling van de interne structuur — of het gaat om een solide blok of een losjes verbonden “grindhoop”
- Volgen van veranderingen in baan en rotatie onder invloed van de aardse zwaartekracht
- Vastleggen van mogelijke verschuivingen, scheuren of uitstotingen van materiaal bij nadering van de aarde
- Meting van de dichtheid en massaverdeling binnen het object
- Detectie van gassen die vrijkomen van het oppervlak
- Gedetailleerde kartering van oppervlakteformaties en kraters
Het hoogtepunt van de missie doet zich voor op het moment dat Apophis zijn dichtstbijzijnde punt tot de aarde bereikt. Ramses zal dan in realtime vastleggen hoe de aardse zwaartekracht dit kosmische object letterlijk “hervormt”. Onderzoekers verwachten dat de gravitatiekrachten kleine “maanbevingen” op de asteroïde kunnen veroorzaken of zijn rotatie-as kunnen veranderen.
Waarom deze passage zo’n grote wetenschappelijke betekenis heeft
Apophis is vanuit wetenschappelijk oogpunt een zeldzaam natuurlijk laboratorium. Het passeert extreem dicht langs een massief object — de aarde — zonder er contact mee te maken. Dat geeft wetenschappers een unieke kans om in de praktijk te toetsen hoe sterke gravitationele krachten de baan, vorm en structuur van dergelijke objecten veranderen.
De gegevens van de Ramses-sonde zullen direct praktische toepassingen kennen. Ruimteagentschappen over de hele wereld werken aan concepten voor kinetische missies die vergelijkbaar zijn met de Amerikaanse DART-test, waarbij een kleine asteroïde werd aangestoten om de afwijking van zijn baan te meten. De effectiviteit van zo’n impact hangt echter sterk af van de interne samenstelling van het doelwit.
Een compacte rots reageert op een kinetische impact heel anders dan een los conglomeraat van stof en brokstukken. Als Apophis zich blijkt te gedragen als een “grindstapel” die alleen door zwakke zwaartekracht bij elkaar wordt gehouden, zou de deflectiestrategie fundamenteel anders moeten zijn dan bij een solide stenen monoliet. Ramses moet op die vraag een antwoord brengen.
Planetaire verdediging — een thema dat geen sciencefiction meer is
Nog geen vijftien jaar geleden werd het thema van planetaire verdediging voornamelijk geassocieerd met rampenfilms. Vandaag de dag is het een volwaardige discipline binnen de ruimtevaartingenieurswetenschappen, met eigen programma’s, budgetten en duidelijke tijdschema’s.
Ramses maakt deel uit van een breder mozaïek van initiatieven, waaronder wereldwijde netwerken van bewakingstelescopen en missies die methoden testen om kleinere objecten van koers te laten afwijken. Elk stukje kennis dat zulke projecten opleveren, kan ooit beslissend zijn voor de veiligheid van hele regio’s.
Het is daarbij de moeite waard te vermelden dat de bedreiging niet uitsluitend betrekking heeft op asteroïden van de omvang van Apophis. Aanzienlijk kleinere objecten — in de orde van tientallen meters — kunnen energie vrijmaken die vergelijkbaar is met een groot kernwapen. Op geologische tijdschaal zijn zulke gebeurtenissen allerminst uitzonderlijk.
Voor de meeste mensen kan de Ramses-missie aanvoelen als een abstract wetenschappelijk project. In werkelijkheid gaat het om een beschavingsverzekering die we voor onszelf afsluiten. Hoe vroeger we de dynamiek van objecten zoals Apophis begrijpen, hoe meer tijd we hebben om te reageren als we ooit iets groters rechtstreeks op ons af zien komen. En voor zo’n investering in de toekomst is nauwelijks een verstandiger argument te bedenken.
