Galileo was het eerste ruimtevaartuig dat Jupiter en zijn manen voor langere tijd heeft onderzocht.
Het werd in 1989 gelanceerd vanuit het laadruim van de space shuttle Atlantis, kreeg een paar snelheidsboosts door twee keer langs de aarde te vliegen en één keer langs Venus, en kwam toen in 1995 eindelijk bij Jupiter aan.
Hij cirkelde acht jaar lang rond de reusachtigste planeet van het zonnestelsel en Galileo zond een reeks ontdekkingen naar de aarde terug, ondanks een aantal mechanische problemen.
Het ontdekte bewijs van zout water onder het oppervlak van drie manen – Europa, Ganymedes en Callisto – en kwam ook dicht bij de beruchte “pizza-maan” Io toen zijn vulkanen de atmosfeer in spuwden.
Toen Galileo bijna door zijn brandstof heen was, stuurde NASA het ruimtevaartuig op 21 september 2003 opzettelijk op een zelfmoordduik in Jupiter af. Dit offer was volgens de NASA noodzakelijk om Europa te beschermen – dat waarschijnlijk een oceaan onder de oppervlakte heeft die leven zou kunnen bevatten.
Galileo’s erfenis
Het bestuderen van Jupiter vanaf de aarde is gemakkelijker dan ooit dankzij verbeteringen in beeldtechnologie, waardoor het zelfs voor amateur-astronomen gemakkelijker is geworden om het weer van Jupiter en de periodieke komeetinslagen te bekijken. Samen met de gegevens van Galileo helpt dit professionele astronomen om gegevens te verzamelen over hoe gasreuzen veranderen op de schaal van een paar jaar, of decennia.
Toch blijven er bredere mysteries over Jupiter bestaan – zelfs nu NASA in 2016 naar de planeet terugkeerde met de Juno-missie. Sommige missies worden overwogen voor Jupiters ijzige manen in de jaren 2030, zoals NASA’s Europa Clipper en de JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) van de Europese ruimtevaartorganisatie. Open vragen over Jupiter zijn onder meer de globale overvloed aan water in Jupiter, hoe diep stormen gaan en waar Jupiters magnetisch veld vandaan komt.
Galileo’s werk bij Jupiter heeft in de jaren daarna nog bredere implicaties gekregen, omdat wetenschappers duizenden exoplaneet-kandidaten hebben ontdekt. Het bestuderen van Jupiter in ons eigen zonnestelsel geeft ons een venster op de vorming van deze planeten buiten ons zonnestelsel.
Het is niet duidelijk of ons zonnestelsel dezelfde “levensgeschiedenis”-kenmerken heeft als andere zonnestelsels. Sommige buitenzonnestelsels ter grootte van Jupiter staan bijvoorbeeld heel dicht bij hun moederster, en worden daarom “hete Jupiters” genoemd. Het is mogelijk dat deze planeten zijn gemigreerd, maar de processen daarvoor zijn slecht begrepen.
De zaak voor Jupiter
Jupiter was al tientallen jaren vóór de lancering van Galileo een interessant doelwit voor de NASA. Vier ruimtevaartuigen waren al eerder langs de reuzenplaneet gevlogen – Pioneer 10 en Pioneer 11, en Voyager 1 en Voyager 2.
Pioneer 10, toen het in 1973 langs de planeet zoefde, ontdekte dat de straling van Jupiter veel minder was dan wetenschappers hadden verwacht. Dit maakte een lange-termijn missie naar Jupiter haalbaarder, omdat het ruimtevaartuig niet zo zwaar afgeschermd hoefde te worden (waardoor het duurder was om te lanceren)
NASA was geïntrigeerd door de gedachte van een Jupiter missie, maar het idee ging door jaren van budgettaire discussies en veranderingen in het management, evenals machinaties in het Congres.
In 1977 was de NASA ver genoeg in haar plannen om een “Jupiter sonde” in haar budget voor te stellen, maar het idee werd verworpen door een subcommissie voor kredieten van het congres die toezicht hield op het agentschap. Dat besluit werd teruggedraaid na een massale lobby door de wetenschappelijke gemeenschap, en het Congres keurde het project later dat jaar goed.
Het zou nog eens twaalf jaar duren voordat Galileo van de grond kwam. De financiering van de missie en zelfs het bestaan van NASA’s Jet Propulsion Laboratory, waar het project werd gebouwd, werden voortdurend door de overheid bedreigd. Er ontstonden ook discussies over de geplande draagraket voor Galileo. Toen, net toen de sonde zich klaarmaakte voor een space shuttle missie, explodeerde Challenger en doodde zeven astronauten in 1986, waardoor de vloot twee jaar aan de grond werd gehouden.
Noemd naar de astronoom Galileo Galilei, lanceerde het ruimtevaartuig eindelijk op 18 oktober 1989, vanuit het laadruim van de space shuttle Atlantis. Om brandstof te besparen, vloog de sonde een keer langs Venus en twee keer langs de aarde om snelheid te maken, met als doel Jupiter te bereiken in 1995.
Oplossing van problemen in de ruimte
Het uitvoeren van missies voor de lange duur kan een marathon zijn voor zowel mens als ruimtevaartuig. Als onderdelen van het ruimtevaartuig stuk gaan, moeten de mensen op de grond uitzoeken hoe ze weer tot leven kunnen worden gewekt – of hoe ze het zonder kunnen stellen.
De meest in het oog springende storingen van Galileo waren een high-gain antenne die niet openging – waardoor de gegevensoverdracht naar de aarde in gevaar kwam – en een datarecorder die tijdens de laatste nadering van Jupiter tijdelijk vastliep.
De kleverige antenne, in de vorm van een paraplu, lag bijna twee jaar na de lancering op het ruimteschip opgeborgen. NASA besloot dat het riskant zou zijn om hem los te maken als Galileo dichter bij de zon was tijdens de zwaartekrachtssteun van Venus.
Op 11 april 1991 stuurden vluchtleiders een commando naar Galileo om de antenne los te maken. De motoren draaiden gedurende acht minuten op een hoger vermogen dan verwacht, wat erop wees dat er een probleem zou kunnen zijn. Het ruimtevaartuig slaagde er toen niet in een signaal naar de aarde te zenden dat de antenne was geopend
Een foutenanalyse stelde vast dat enkele van de “ribben” van de antenne vast waren komen te zitten. Managers deden van alles, van het snel ronddraaien van het ruimtevaartuig tot het blootstellen van de antenne aan zonlicht, zonder succes.
Om het probleem te omzeilen, bedachten ze manieren om gegevens te comprimeren, zodat Galileo meer informatie naar de aarde kon terugzenden, wat hielp de kreupele missie te redden.
NASA vertrouwde nu op Galileo’s on-board datarecorder en lage versterking zendantennes om informatie naar de aarde terug te brengen. Dat werkte goed totdat de recorder op 11 oktober 1995 gedurende 15 uur vastliep tijdens het terugspoelen – net toen het ruimtevaartuig eindelijk Jupiter naderde.
Maar gelukkig vond NASA een oplossing en kon het werk een paar weken later worden hervat.
“Tot de gedenkwaardige prestaties van de Galileo-missie behoorden de herhaalde successen van het personeel bij het oplossen van ernstige technische problemen,” schreef Michael Meltzer in de NASA-publicatie Mission to Jupiter: A History of the Galileo Project.
“In each instance, the team attacked potentially mission-ending problems and found ingenious ways to keep the spacecraft operational and productive.
Entering Jupiter’s system
One of Galileo’s first science targets was Comet Shoemaker-Levy 9. De zwaartekracht van Jupiter had de komeet naar de planeet getrokken en in meer dan 20 stukken gebroken. Toen de scherven in juli 1994 op Jupiter insloegen, keek de astronomische gemeenschap reikhalzend toe. Galileo was op dat moment op weg naar Jupiter en maakte enkele opnamen van de inslagen.
Het ruimtevaartuig kwam op weg naar Jupiter “interplanetaire stofstormen” tegen, mogelijk van deeltjes afkomstig van binnen het Joviaanse stelsel. Op een gegeven moment volgde Galileo 20.000 stofdeeltjes per dag, vergeleken met de gebruikelijke één deeltje per drie dagen.
Galileo vloog nog steeds bij Jupiter toen het in juli 1995 een sonde losliet om in december de atmosfeer van de planeet te raken. Toen de sonde klaar was met afdalen, was de NASA verbaasd over de metingen van helium – de helft van wat zij verwachtten – en de droogte van het gebied waarin de sonde vloog.
“Deze eerste bevindingen moedigen wetenschappers aan hun theorieën over de vorming van Jupiter en de aard van planetaire evolutieprocessen te herzien,” schreef de NASA in een persbericht van januari 1996.
Wetenschap op het gebied van planeten, manen en asteroïden
Galileo zelf bereikte Jupiter op 7 dec. 1995 en begon daarmee aan zijn jarenlange omloop om de planeet en zijn manen.
In de begindagen nam Galileo de zwakke ringen van Jupiter onder de loep om erachter te komen hoe ze werden gevormd. Uit gegevens van het ruimtevaartuig bleek dat meteoroïden, die op kleine manen rond Jupiter insloegen, stof rond de planeet omhoog brachten. Na verloop van tijd is het stof samengesmolten tot ringen.
Galileo wordt vaak een missie naar Jupiter genoemd, maar het ruimtevaartuig heeft ook uitgebreide waarnemingen gedaan aan de grootste manen van de planeet.
Het vond bewijs van een vloeibare oceaan onder het oppervlak van Europa, wat vragen opriep over wat voor leven daaronder zou kunnen zitten. Uit de gegevens van Galileo over de vulkanen op Io blijkt dat de vulkanische activiteit op de maan wel 100 keer hoger kan zijn dan op aarde. En op Ganymedes vond Galileo het eerste magnetische veld rond een maan.
Galileo deed zelfs nog een paar zijdelingse ontdekkingen. Toen het foto’s nam van de asteroïde Ida, ontdekte het dat er een kleiner object omheen draaide. Dit object, dat later Dactyl werd genoemd, was de eerste satelliet van een asteroïde waarvan de aanwezigheid werd bevestigd.
In 2003 had het verouderde ruimtevaartuig – dat kampte met stralingsproblemen en andere mechanische problemen – bijna geen brandstof meer. NASA koos ervoor Galileo rechtstreeks naar Jupiter te sturen in plaats van het in een baan om de aarde te laten, voor het geval het ruimtevaartuig per ongeluk op Europa zou neerstorten en mogelijk leven daar zou verstoren.
Galileo brak in de atmosfeer van Jupiter op 21 september 2003.
Recent nieuws