Chinese 'SMILE'-satelliet stuurt eerste beelden van aardmagnetisch schild terug
Een satelliet die gezamenlijk door China en Europa is gebouwd, is officieel begonnen met werken, en de eerste beelden verdienen nu al de term ‘wereldprimeur’. Het ruimtevaartuig, genaamd SMILE — een afkorting van Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer — heeft de in-orbit review doorstaan en is overgegaan naar volledige wetenschappelijke operaties, waarbij beide partijen de eerste beelden en gegevens van zijn vier instrumenten hebben vrijgegeven.
De vraag die SMILE nastreeft klinkt eenvoudig maar is werkelijk moeilijk: wat gebeurt er eigenlijk wanneer de stroom geladen deeltjes die van de zon afkomt tegen het magnetische veld van de aarde slaat? Die botsing drijft aurora’s aan, verstoort de ruimte rond onze planeet en kan satellieten en communicatie beïnvloeden. Tot nu toe hebben wetenschappers deze gebeurtenissen meestal bestudeerd met ruimtevaartuigen die de omgeving om hen heen bemonsteren, zoals een zwemmer die een rivier beschrijft van binnenuit de stroming. SMILE is ontworpen om een stap terug te doen en de hele rivier in één keer te fotograferen.
De instrumenten combineren een groothoek-röntgencamera, een ultraviolette imager en deeltjesdetectoren. Samen zijn ze bedoeld om de grens vast te leggen waar de zonnewind de magnetosfeer ontmoet — een gebied dat de magnetopauze wordt genoemd — en te volgen hoe deze opzwelt, rimpelt en soms breekt. Chinese onderzoekers zeggen dat verschillende van de vroege waarnemingen geen internationale precedent hebben, hoewel ze benadrukken dat de gegevens nog zorgvuldig moeten worden geanalyseerd.
Wat de missie ongebruikelijk maakt, is de samenwerking zelf. SMILE is de eerste deep space wetenschapssatelliet die gezamenlijk is ontwikkeld door de Chinese Academie van Wetenschappen en de Europese Ruimtevaartorganisatie, een partnerschap dat jaren van planningsvertragingen en technische hindernissen heeft doorstaan. Europese teams droegen instrumenten en een grondstation bij; Chinese teams leidden het platform en de lancering. Het resultaat is een project waarbij gegevens beide kanten op stromen, waardoor onderzoekers op beide continenten toegang krijgen tot dezelfde stroom waarnemingen.
Voor gewone lezers is het voordeel niet abstract. Ruimteweer — de stormen die ontstaan wanneer de zon een uitbarsting van plasma uitstoot — kan GPS-signalen verstoren, satellietelektronica beschadigen en af en toe elektriciteitsnetten bedreigen. Betere voorspellingen hangen af van betere natuurkunde, en betere natuurkunde hangt af van het zien van het systeem als geheel. De globale beelden van SMILE zijn bedoeld om precies dat soort voorspellingen te voeden.
De missie past ook in een breder patroon in de Chinese ruimtewetenschap, die het afgelopen decennium is verschoven van het vooral lanceren van communicatie- en navigatiesatellieten naar het vliegen met speciale onderzoeksvaartuigen. De afgelopen jaren brachten maanmonsters, een Marsrover en een groeiend ruimtestation. SMILE voegt een andere smaak toe: niet een nationaal vlaggenschipproject maar een gedeeld instrument, mede-eigendom met internationale partners.
Betrokken wetenschappers zeggen dat de komende maanden zullen worden besteed aan het kalibreren van instrumenten en het opbouwen van een catalogus van gebeurtenissen — zonnevlagen, magnetische reconnectie, aurorale vertoningen — die kunnen worden vergeleken met observaties vanaf de grond. De eerste gepubliceerde resultaten zullen naar verwachting gericht zijn op de structuur van de magnetopauze en de manier waarop geladen deeltjes naar de poolgebieden stromen.
Het is langzaam, geduldig werk, het soort dat zelden twee keer de krantenkoppen haalt. Maar de beelden die deze week zijn vrijgegeven markeren een echt begin: een camera die eindelijk is gericht op de onzichtbare grens die alles op aarde stil beschermt tegen de adem van de zon.