Ruimte

Waar reizen de Voyagers nu naar toe?

De twee sondes werden in 1977 gelanceerd en zullen mogelijk langer bestaan dan de zon. Terwijl ze verder door de Melkweg reizen, zullen ze telkens nieuwe sterrensystemen bereiken. donderdag, 9 november 2017

Door Nadia Drake

Voyager 1 en 2, de tweelingsondes van de NASA, zijn op hun reis langs de reuzenplaneten van het buitenste zonnestelsel na veertig jaar bij de rand van dat zonnestelsel aangekomen, vanwaar ze door de interstellaire ruimte zullen reizen.

Maar zelfs op een afstand van zo’n zestien miljard kilometer van de zon is de reis van de beide ruimtevaartuigen nog maar pas begonnen. Op hun huidige traject zullen de Voyagers ook millennia nadat ze aan de greep van de zon zijn ontsnapt, door de Melkweg snellen – en misschien zelfs nog als de zon al is uitgedoofd, over vier of vijf miljard jaar.

Mocht een van de sondes ooit door een buitenaardse beschaving worden onderschept, dan zouden twee gouden grammofoonplaten met daarop beelden en geluiden van de aarde de laatste getuigenis van een allang verdwenen planeet kunnen afleggen.

Aangenomen dat ze op koers blijven, zal het voor de Voyagers een eenzaam avontuur worden, want hoewel we aan onze nachthemel hier op aarde ontelbare sterren zien twinkelen, is het heelal erg leeg. De afstanden tussen de sterren zijn zó enorm dat er zelfs nauwelijks iets zal gebeuren (bijvoorbeeld botsingen tussen sterren) als de Melkweg in de toekomst op het naburige sterrenstelsel Andromeda zal botsen.

Toch zullen de Voyagers op hun kosmische odyssee de komende honderdduizend jaar langs verschillende sterren en door stofwolken reizen, zo voorspellen astronomen. De kosmische mijlpalen die de Voyagers in de (voor hen) betrekkelijk nabije toekomst zullen bereiken, hebben we op een rijtje gezet.

Voyager 2

De ruimtesonde ter grootte van een stevige koe werd op 20 augustus 1977 vanaf de basis Cape Canaveral in Florida gelanceerd en begon zijn odyssee met een Grand Tour door het buitenste zonnestelsel, waar ze baanbrekende ontdekkingen deed over Jupiter en Saturnus en enkele van de scherpste beelden ooit van Uranus en Neptunus naar de aarde stuurde.

Voyager 2 duikt nu met een snelheid van ruim 55.000 kilometer per uur onder het schijfvlak van het zonnestelsel en reist vanaf de aarde gezien naar het zuiden, in de richting van het sterrenbeeld Sagittarius de Boogschutter. Over een paar jaar zal de sonde waarschijnlijk de uiterste grens van het zonnestelsel – de heliopauze – passeren, de beschermende bel van zonneplasma verlaten en door de interstellaire ruimte gaan reizen.

Maar Voyager 2 zal pas na veertigduizend jaar weer ‘in de buurt’ van een ster komen, wanneer ze op een afstand van 1,7 lichtjaar langs de kleine rode dwerg Ross 248 zal reizen.

Op dat moment zal Ross 248 de dichtstbijzijnde ster ten opzichte van onze zon zijn, wanneer deze ster op zijn traject door de Melkweg op slechts 3,02 lichtjaar van de zon komt te staan en daarmee Alpha Centauri tijdelijk van zijn ereplek als dichtstbijzijnde ster verdringt.

Over ongeveer 61.000 jaar zal Voyager 2 door de Oortwolk reizen, een enorme zwerm van verspreid rondcirkelende, ijzige objecten. Dit gebied strekt zich uit tot een afstand van 200.000 maal die tussen de zon en de aarde, aldus Seth Redfield van de Wesleyan University.

De meeste wetenschappers denken dat de Oortwolk de oorsprong is van kometen die in omloopbanen van duizenden jaren rond de zon draaien. De wolk zou ook de werkelijke grens van het zonnestelsel kunnen zijn, als je bedenkt dat de aantrekkingskracht van de zon voorbij de Oortwolk afneemt.

“Dat gebeurt ongeveer aan de buitenste grens van de Oortwolk,” zegt Redfield, die de ruimtetelescoop Hubble heeft gebruikt om de trajecten die de Voyagers de komende honderdduizend jaar zullen afleggen tot in detail te bepalen; ook heeft hij de routes voor de paar miljoen jaar daarna bij benadering proberen vast te leggen.

Als volgende mijlpaal zal Voyager 2 in het jaar 298.000 op een afstand van minder dan vier lichtjaar langs Sirius zoeven, de helderste ster aan de aardse nachthemel. Zo’n honderdduizend jaar later vliegt de sonde langs twee andere sterren, Delta Pavonis (δ Pav) en GJ 754.

Voyager 1

Voyager 1 schoot op 5 september 1977 zijn tweelingbroertje achterna. Het ruimtevaartuig vloog in 1979 en 1980 langs Jupiter en Saturnus, waarbij het spectaculaire beelden van uitbarstende vulkanen op de Jupiter-maan Io naar de aarde stuurde, om daarna het zonnestelsel te verlaten.

Op 14 februari 1990 draaide Voyager 1 zich nog eenmaal om en legde het uit het zicht verdwijnende zonnestelsel vast, in een reeks opnames waarop onze bleekblauwe planeet te zien was als “een stofje dat in een zonnestraal hangt”, in de woorden van Carl Sagan.

Voyager 1 reist nu met een snelheid van bijna 60.000 kilometer per uur in de richting van het sterrenbeeld Ophiuchus de Slangendrager en is daarmee het door mensenhanden gemaakte object dat zich het verst van de aarde bevinddt. In 2013 werd de sonde ook het eerste ruimtevaartuig dat de heliosfeer verliet en in de interstellaire ruimte aankwam.

In het jaar 40.272 zal Voyager 1 op een afstand van minder dan 1,7 lichtjaar langs de ster Gliese 445 vliegen, in het sterrenbeeld Camelopardalis de Giraffe.

Over 56.000 jaar zal het ruimtevaartuig de Oortwolk verlaten en vervolgens na 570.000 jaar de sterren GJ 686 en GJ 678 passeren.

Wonderbaarlijke zwervers

Voorbij dat punt zullen beide ruimtevaartuigen zich steeds verder van het zonnestelsel verwijderen, waarbij ze door verspreide stofwolken reizen op hun traject door de ‘Lokale Bel’, een ‘holte’ van relatief lege ruimte die is ontstaan door de gewelddadige uitwerking van stervende sterren. Na respectievelijk 5,7 en 6,3 miljoen jaar zullen ze deze bel weer verlaten.

Daarna wordt het wat vaag. De precieze banen waarin de sterren en stofwolken rond het centrum van de Melkweg draaien, zijn nog niet in alle detail bekend en de Voyagers zouden op hun reis door de enorme stofwolken afgeremd kunnen worden. Bovendien zouden ze door de aantrekkingskracht van losse, rondzwervende planeten zonder ‘thuisster’ als biljartballen door de ruimte kunnen worden gestoten.

“In de interstellaire ruimte bevindt zich misschien een hele populatie van losse zwerfplaneten,” zegt Redfield. “Als de Voyagers in de buurt van een van die zwervers zouden komen, dan kan dat hun traject veranderen.”

Uiteindelijk zullen de Voyagers, zoals ook de sterren van ons sterrenstelsel, zich voegen naar de aantrekkingskracht van de Melkweg en voor eeuwig rond het centrum ervan blijven ronddraaien.

“Alle sterren in de omgeving van de zon bevinden zich in een baan rond het centrum van de Melkweg, met omloopbanen van 225 tot 250 miljoen jaar,” zegt Ed Stone, wetenschappelijk projectleider van het Voyager-programma. “De Voyagers zullen ook in zo’n baan terechtkomen en gedurende miljarden jaren elke 225 miljoen jaar één omloopbaan rond het centrum van de Melkweg voltooien, totdat een botsing met een ander sterrenstelsel deze ordelijke routine zal verstoren.”

Dat zou over vier miljard jaar kunnen gebeuren, wanneer het naburige sterrenstelsel Andromeda op de Melkweg botst en onze nachthemel op spectaculaire wijze zal herinrichten.

 

Hoe de Voyagers ooit aan hun einde zullen komen – hetzij omdat ze door de inslag van duizenden kleine micrometeorieten worden verwoest, hetzij door een grotere botsing – is onbekend. Het is voorstelbaar dat ze zelfs ons zonnestelsel zullen overleven: dat ze nog bestaan nadat onze kosmische buurt in een totaal andere omgeving is veranderd door de dood van de zon.

“Het universum heeft de neiging om zijn objecten heel keurig te bewaren,” zegt Redfield. Per slot van rekening vliegen “de hemellichamen in ons zonnestelsel, ook de heel kleine, hier al viereneenhalf miljard jaar rond.”

Lees meer