Als je een astronoom bent en je wilt ontsnappen aan de wazige atmosfeer van de aarde, heb je een ruimtetelescoop nodig ... toch? Niet noodzakelijk, soms heb je alleen een ballon nodig en een heldere poollucht. Een internationaal team van onderzoekers reisde naar Zweden en plaatste een 33 verdiepingen hoge ballon met de BLAST-telescoop, ontworpen om de geboorte van sterren en planeten te bestuderen. Gaelen Marsden is lid van het team en onderzoeker aan de University of British Columbia in Vancouver, Canada.
Luister naar het interview: Een BLAST in het Noordpoolgebied (4,5 MB)
Of abonneer u op de podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Het is leuk om eindelijk de kans te krijgen om met iemand uit mijn geboortestad te praten. Hoe is het weer daar?
Gaelen Marsden: Oh, het is mooi vandaag, lekker zonnig.
Fraser: En hoe verhoudt het zich tot Noord-Zweden?
Marsden: Nou, het wordt donker, wat best goed is.
Fraser: Rechts, rechts, 24 uur zonlicht. Kun je me wat achtergrondinformatie geven over de missie waar je net vandaan kwam in het noorden?
Marsden: Het is dus een ballongebaseerde telescoop en heeft een spiegel van 2 meter. BLAST staat voor ballongedragen groot diafragma telescoop. We vliegen in een ballon naar een hoogte van 40 kilometer. De spiegel van 2 meter, die vrij groot is voor een ballon - hij is niets vergeleken met telescopen op de grond - maar hij is groot voor een ballon en vergelijkbaar met de huidige satelliettelescopen. We meten in de submillimeter, wat een nieuwe grens is. Er zijn een paar telescopen op de grond die in de submillimeter meten, maar wij zijn de eersten die het vanuit de ruimte doen, niet helemaal vanuit de ruimte. Het voordeel van submillimeter is dat je kijkt naar - in het geval van de extragalactische wetenschappelijke doelen - opgewerkt licht van zeer grote sterren; heldere zware sterren terwijl hun sterrenstelsels voor het eerst aangaan met een flits van stervorming. Samen met de stervorming heb je stof en het stof absorbeert het licht van de sterren en straalt het opnieuw uit in de submillimeter. Dus daar kijken we naar.
Fraser: Hoe staat een ballon als platform voor een observatorium?
Marsden: Juist, het is een snel, goedkoop, vies alternatief voor een satelliet. We zijn eigenlijk aan het meeliften op de Europese ruimtevaartorganisatie Herschel, die een experiment aan boord heeft genaamd SPIRE. We gebruiken dezelfde detectoren en een vergelijkbare spiegel, en ze zullen vliegen, geloof ik in 2007; hoewel, het zal waarschijnlijk 2008 zijn. Ze zullen het beter doen dan wij. Ze zijn in de ruimte, er is helemaal geen atmosfeer, ze hebben veel langere observatietijd, maar aan de andere kant kost het 100 keer zoveel en duurt het 10-15 jaar. Terwijl we dit in ongeveer 5 jaar hebben samengesteld. Dat is het leesvoordeel; het is erg snel en het is veel goedkoper.
Fraser: Welke andere soorten observaties zouden volgens jou kunnen worden gedaan vanuit een ballongebaseerd observatorium?
Marsden: Ballonvaren is niets nieuws. Het is waarschijnlijk al 30-40 jaar aan de gang. Een van de bekendste is de Boomerang-telescoop, die naar mijn mening 1998-2000 vanuit Antarctica is gevlogen. En dat zijn CMB, Cosmic Microwave Background studies. Er is een hele reeks ballongebaseerde telescopen geweest die naar de kosmische microgolfachtergrond keken. En dan is het in atmosferische wetenschappen ook heel gebruikelijk om ballonnen te gebruiken.
Fraser: Je hebt de ballon een paar weken geleden vanuit Zweden gelanceerd. Waar is het gebleven en wat is ermee gebeurd?
Marsden: Precies, dus we hebben het zaterdagochtend gelanceerd. Eerst gaat het omhoog, het duurt ongeveer 3 uur om op de bestemmingshoogte van 38 km te komen, eigenlijk waren we in het begin iets hoger, ik denk dat we dichter bij iets meer dan 39 km waren. De winden zijn redelijk voorspelbaar, deze winden op grote hoogte. Daarom doen we het vanuit Zweden of vanuit Antarctica. Tijdens de zomer gaan de winden in een cirkel. Niet dat we precies weten wat het gaat doen, maar je weet dat het in de zomer naar het westen gaat. En het ging naar het westen. Het ging uiteindelijk sneller dan gehoopt. De windmodellen lieten ongeveer 20 knopen zien en we gingen soms zelfs zo snel als 40 knopen. Dat vertraagde ons uiteindelijk. We hoopten dat het 5 dagen zou duren om naar de Northwest Territories te gaan, en het werden uiteindelijk 4 dagen. En een ander probleem is dat we naar het noorden afdreven, wat problemen veroorzaakte omdat we helemaal naar Alaska wilden vliegen, maar we kwamen te ver naar het noorden en we moesten in plaats daarvan naar Victoria Island gaan, wat nog eens 18 uur duurde.
Fraser: Dus de ballon kwam rond de paal en zweefde toen over Noord-Canada. Hoe heb je het gevonden?
Marsden: Twee leden van het team, Mark Devlin en Jeff Klein, beiden van de University of Pennsylvania, verlieten Zweden na de eerste dag. Wanneer de ballon wordt gelanceerd, krijgen we een lijn met sitetelemetrie. We krijgen alle gegevens via een gerecht. Gedurende de eerste 18 uur krijgen we alle gegevens. We kijken er allemaal zorgvuldig naar en het is erg belangrijk dat we alles correct instellen zodat de rest van de vlucht soepel verloopt. Uiteindelijk gaat het over de bergen en krijgen we die hoge datasnelheid niet meer en krijgen we veel minder - met een factor van ongeveer 1000 - datasnelheid. Dus, voor de rest van de vlucht, hadden we slechts een straaltje data binnen. Maar zodra de zichtlijngegevens voorbij waren, verlieten Mark en Jeff Zweden, vlogen terug naar Philadelphia en vertrokken snel naar Northwest Territories, en ze waren vlakbij toen de ballon naar beneden kwam. Het klinkt als een vrij moeilijke taak omdat het vrij afgelegen was en ze per helikopter moesten binnenvliegen. Ze moesten het ding in vrij kleine stukjes snijden om het allemaal op te halen.
Fraser: Als ik het nu goed begrijp, bevindt de submillimeter zich aan de bovenkant van het radiospectrum en is hij heel goed om naar koude objecten te kijken. Waar keek je precies naar?
Marsden: Vanaf het begin stelde het wetenschappelijke voorstel dat we twee gevallen hadden: de extragalactische en ook de galactische. Extragalactisch was waar ik het eerder over had, deze hoge stervorming in zeer jonge sterrenstelsels, en roodverschuivingen tot 3 en mogelijk 5. Dat was het geval van extragalactica. Er is ook het galactische geval, waarin we kijken naar planeetvorming en stof in ons eigen sterrenstelsel, dat op dit moment niet erg bekend is. En het bleek dat, omdat de gevoeligheid van de telescoop lager was dan we hadden gehoopt, we besloten dat het niet het beste gebruik van onze tijd was om veel van onze tijd te besteden aan het kijken naar de extragalactische bronnen. We hebben eigenlijk het grootste deel van onze tijd naar galactische bronnen gekeken omdat ze dichterbij, groter, helderder en gemakkelijker te zien zijn. In het geval van galactica weet ik zelf niet veel over de wetenschap, omdat ik mijn tijd heb besteed aan het bestuderen van extragalactica. Maar we kijken naar koude stofwolken in ons eigen sterrenstelsel. Sommigen van hen zullen sterren en planeten vormen, wat op dit moment niet goed bekend is. Er zijn veel waarnemingen van golflengten van al deze dingen, en we proberen het submillimeter-gedeelte ervan toe te voegen, zodat je deze bronnen in de radio kunt bekijken, hoewel ik vermoed dat je ze niet erg helder ziet in de radio, maar zeker optisch. Je ziet deze mooie foto's van Hubble van deze stoffige nevels, en we voegen gewoon de aanwezigheid van de submillemeter toe aan die curve om te zien of we kunnen achterhalen wat er daar werkelijk aan de hand is.
Fraser: Heb je nog meer missies gepland of volg je observaties op?
Marsden: Ja, zeker. We hopen te leren van de dingen die hier mis zijn gegaan. We hadden wat problemen tijdens de vlucht, we hebben zeker veel wetenschap, en we zijn er erg enthousiast over. Er zullen veel goede dingen uitkomen, maar we willen nog steeds achter de extragalactische dingen aan. We gaan het komende jaar of zo alles weer in elkaar zetten en dan proberen om grip te krijgen op de dingen die mis zijn gegaan met de vlucht. We hopen binnen 18 maanden vanuit Antarctica om te draaien voor een nieuwe vlucht.
