Uranus in de schijnwerpers: Hoogste tijd voor bezoek aan mysterieuze ijsplaneet en zijn vele manen

Het is al tientallen jaren geleden dat Uranus van dichtbij is onderzocht. De ijsplaneet is omgeven met wetenschappelijke mysteries. Tijd dus voor een NASA-missie richting de gigantische planeet, concluderen Amerikaanse sterrenkundigen in het nieuwe rapport 'Origins, Worlds, and Life'.

Daarin staat de strategie voor de komende tien jaar op het gebied van ruimte-onderzoek. De NASA gebruikt het doorgaans als leidraad voor de te volgen koers.

IJsgigant op z'n kant
Uranus heeft een diameter die bijna vier keer zo groot is als de aarde (51.100 km). De planeet is vijftien keer zwaarder en de koudste in ons zonnestelsel. Interessant is dat Uranus een ongebruikelijke hoek in zijn rotatie-as heeft. De planeet ligt met een draai-as van 98 graden bijna loodrecht op zijn zijkant, wat een betoverende aanblik geeft. De reden is nog onbekend. Ook over het complexe magnetische veld van de ijsgigant, de wisselwerking met zijn 27 manen en de krachtige wind in de atmosfeer is nog weinig geweten.

Nieuw bezoek na 45 jaar
De Uranus-missie zou de eerste zijn sinds Voyager 2 in 1986 langs de ijskoude planeet zoefde. Een nieuwe expeditie kan onthullen hoe de planeet, zijn ringen en zijn manen gevormd en geëvolueerd zijn in de loop van miljarden jaren. "Deze missie zal absoluut een grote verandering teweegbrengen", zegt Amy Simon, sterrenkundige bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. Ze werkte mee aan het rapport dat op 19 april is gepresenteerd.

Uranus als blauwdruk voor exoplaneten
Het bestuderen van Uranus zou eveneens meer inzicht kunnen verschaffen in planeten die om andere sterren draaien. Van de meer dan vijfduizend bekende exoplaneten is het gros ongeveer van dezelfde grootte als Uranus. Planetaire wetenschappers spoorden onlangs de ruimteagentschappen aan om een grote missie naar Uranus of Neptunus te sturen. Neptunus werd ook voor het laatst door Voyager 2 bezocht, in 1989.

Beide planeten zijn ijsreuzen, bestaande uit grote hoeveelheden ijsachtig materiaal dat rond een kleine rotsachtige kern is samengeklonterd. Maar Neptunus haalde het niet in het rapport. "Uranus scoort hoger omdat het nu technologisch haalbaar is", zegt Simon. Een Uranus-missie kan worden gelanceerd met behulp van een commerciële Falcon Heavy-raket, een type lanceervoertuig dat al operationeel is. De lancering kan al in 2031 plaatsvinden, als per direct wordt begonnen met het ontwerpen en bouwen van het ruimtevaartuig. Voor een missie naar Neptunus, die verder van de aarde ligt dan Uranus, is waarschijnlijk een grotere raket nodig, zoals NASA's Space Launch System, dat nog niet operationeel is.

Interessante manen verkennen
Het rapport stelt voor om een sonde in de atmosfeer van Uranus te laten neerdalen, zodat we meer te weten kunnen komen over onder andere de oorzaak en samenstelling van de krachtige wind op de planeet, bestaande uit waterstof, helium en methaan. Het idee is om jarenlang in een baan rond de planeet te vliegen en data te verzamelen over bijvoorbeeld het complexe magnetische veld van Uranus.

Het panel adviseert om daarnaast enkele van de 27 bekende manen van Uranus te verkennen. Titania en Oberon, die groot genoeg zijn om water onder hun ijzige oppervlak te hebben, of de pokdalige Phoebe en de gevlekte Puck, staan op de nominatielijst. Samen zullen de orbiter en sonde "een opmerkelijke hoeveelheid nieuwe wetenschappelijke inzichten opleveren", zegt Heidi Hammel, vicevoorzitter voor wetenschap bij de Association of Universities for Research in Astronomy in Washington DC.

Waar haal je bijna 4 miljard euro vandaan?
Mocht NASA besluiten om een Uranus-missie in het leven te roepen, dan hangt daar een prijskaartje van circa 4,2 miljard dollar (3,9 miljard euro) aan vast. Wie weet is er een samenwerking mogelijk met het Europees Ruimteagentschap (ESA). In 2021 publiceerde ESA een langetermijnonderzoek met daarin een voorstel om samen te werken met een ander ruimteagentschap om een ijsreus te bestuderen. "De belangrijkste vraag is nu of er ruimte is in de nationale begrotingen en het wetenschappelijke programma van ESA voor een ambitieus partnerschap", zegt Leigh Fletcher, een planetaire wetenschapper aan de Universiteit van Leicester, VK. "We zullen moeten afwachten."

Water halen op Enceladus
Het nieuwe Amerikaanse rapport bepaalt waarschijnlijk voor de komende jaren de koers van NASA. Naast de Uranus-missie is een sonde naar Saturnusmaan Enceladus ook een belangrijke aanbeveling. Deze maan spuit regelmatig grote waterpluimen de ruimte in. Het idee van de missie is om een lander naar het oppervlak van Enceladus te sturen om materiaal te verzamelen en op zoek te gaan naar een teken van leven.

Don't look up
Voor het eerst analyseerde het rapport de voorbereidingen van NASA om de aarde te verdedigen tegen dodelijke asteroïden. Volgens de wetenschappers moet zo snel mogelijk een lanceermissie worden opgetuigd om asteroïden in de buurt van de aarde te detecteren. De NASA heeft onlangs besloten dit project met twee jaar uit te stellen tot 2028. Want ook in de ruimte kun je een dollar maar één keer uitgeven.

Bron(nen):   Nature