PIONIER
naar
JUPITER
Vlucht van twee jaar over bijna miljard kilometer
M
f yyj
Sneller dan ooit
uinr, „levende" planeet met
rIAKji (goede) kans op leven
FOTO'S
r.
-
METINGEN
LEVEN
PAGINA 10
EXTRA
DINSDAG 22 FEBRH
Amerika staat op het punt de verste „stap" van ooit in
de ruimte te zetten. Op of kort na 27 februari wordt op Kaap
Kennedy de 300 kg wegende onbemande Pionier-F gelan
ceerd naar de omgeving van Jupiter, de grootste planeet van
ons zonnestelsel. Na een vlucht van ongeveer twee jaar over
ruim 800.000.000 kilometer moet de Pionier Jupiter op
1 60.000 km afstand passeren om met 1 3 instrumenten me
tingen te verrichten en ook foto's te maken. In april 1973,
wanneer deze Pionier-F nog onderweg is, wordt de Pionier-
G van Kaap Kennedy gestuurd voor een vrijwel identieke
missie.
Het 'lanceervenster" voor de Pio
nier-F loopt van 27 februari tot 13
maart a.s. Afhankelijk van de
start-datum moet de Pionier
tussen begin december 1973 en eind
april 1974 bij de reuzenplaneet arri
veren. De afstand die dan is afge
legd is meer dan 2000 maal zover
als de afstand naar de maan, acht
maal zover als de Mariners moesten
vliegen naar Mars en meer dan
vijfmaal de afstand van de aarde
tot de zon. De Pionier moet daar
voor een aanvangssnelheid ontwik
kelen van 52.143 km per uur, sneller
dan ooit enig ruimtevoertuig gevlo
gen heeft.
Door deze aanvangssnelheid pas
seert de Pionier reeds na elf uur de
baan van de maan. een reis waar
de bemande Apollo's ongeveer drie
dagen over doen! Na de passage
van Jupiter vliegt de Pionier verder,
voorbij de banen van de buitenpla
neten naar de interstellaire ruimte.
Het zal het eerste ruimtevaartuig
worden, dat ons zonnestelsel ver
laat.
De Pionier heeft noodgedwongen
een andere energiebron aan boord
dan voorgaande interplanetaire son
des. Normale batterijen of brand-
stofcellen kwamen niet in aanmer
king omdat zij uitgeput zouden zijn
voordat Jupiter wordt bereikt. Pa
nelen met zonnecellen konden niet
worden gebruikt omdat het zonlicht
in de buurt van Jupiter te zwak is.
De planeet staat ruim vijfmaal zo
ver van de zon als de aarde. Bo
vendien moeten de zenders aan
boord Juist extra krachtig zijn, om
mettertijd signalen over bijna een
miljard kilometer afstand op aarde
waarneembaar te maken. Over die
afstand doen radioseinen. hoewel zij
een snelheid hebben van 300.000 km
per seconde, maar liefst 45 minu
ten! Daarom krijgt de Pionier vier
(op twee lange uitstekende armen
bevestigde) kernreactortjes mee, die
de totale energievoorziening voor
hun rekening nemen. Het is voor
het eerst dat dit systeem wordt toe
gepast.
Planetoïden
Op weg naar Jupiter verricht de
Pionier allerlei metingen in de in
terplanetaire ruimte. Een bijzonder
boeiend gedeelte van de reis is de
vlucht door de meer dan 200 mil
joen km brede gordel van planetoï
den tussen de banen van Mars en
Jupiter. Dit zijn om de zon wente
lende brokken steen van zeer geva
rieerde afmeting. Ongeveer 2000 van
die brokstukken zijn gecatalogiseerd,
maar er zijn er nog vele duizenden
meer, naar schatting 50.000. Van de
bekende varieert de doorsnee van 2
tot 752 km. De vluaht door deze
gordel duurt 175 dagen. Men ver
wacht niet. dat botsingen het ruim
tevaartuig zullen beschadigen of
vernietigen, maar die kans bestaat
natuurlijk wel. Geleerden zijn uiter
mate benieuwd naar de waarnemin
gen, die de Pionier in deze plane-
toiden-gordel zal verrichten.
1 400 aardes
Jupiter is de grootste van de negen
planeten van ons zonnestelselin
volume ruim 1400 maal de aarde.
Door het lichtere soortelijke gewicht
is de massa slechts 318 maal die
van de aarde, waardoor de aantrek
kingskracht ook zoveel maal de
aardsebedraagt. In totaal zijn er
32 manen van planeten in ons zon
nestelsel bekend, waaarvan Jupiter
er 12 heeft. Hun diameters varieren
van 22 tot 5180 km. Ter vergelij
king: de diameter van de aardse
maan bedraagt 3476 km. De groot
ste Jupiter-maan Callisto is groter
dan de kleinste planeet Mercurius.
Men vermoedt op grond van onregel
matigheden in de banen van de
manen, dat er nog twee kleine
maantjes zijn, maar die werden nog
nimmer waargenomen.
In bijgaande tekening hebben wij
enkele wetenswaardigheden omtrent
Jupiter afgebeeld. Links en boven
de banen van Mercurius, Venus,
Aarde. Mars en Jupiter in de juiste
onderlinge verhouding van hun ba
nen om de zon en de gemdidelde af
standen tot de zon. In de bovenste
inzet in kartelrand rechts de Juiste
Een tékening van de
Pionier-F in de wereldruimte.
De twee witte pijlen wijzen
naar de vier kernreactortjes
die op twee armen zijn be
vestigd en die de gehele ener
gievoorziening van de sonde
moeten verzorgen. Zij zijn
niet in, maar 'n stukje buiten
de Pionier aangebracht om
de gevolgen van de radioac
tieve straling te beperken
zonder een al te zware be
schermende mantel om de
kernbatterijen. De naar links
boven stekende arm bevat
aan het einde een magneto
meter, die metingen omtrent
het magnetisch veld van Ju
piter moet doen. Ook deze
meter moet zover mogelijk
van het overige instrumenta
rium verwijderd zijn.
grootteverhouding van deze plane
ten, getekend tegen de witte ach
tergrond van een deel van de zonne
schijf in dezelfde verhouding. Op
deze schaal zou de gehele zonne
schijf zo groot zijn als de volledige
baan van Jupiter bovenin de teke
ning.
Hoewel Jupiter zeer veel groter is
dan de aarde, draait de planeet
veel sneller om de eigen as: een
maal in de 9 uur en 55 minuten.
Mede daardoor is de planeet sterk
afgeplat aan de polen en uitgestulpt
aan de evenaar. Deze snelle
draaiing veroorzaakt mede de merk
waardige banden, waaarin de atmo
sfeer schijnt te zijn verdeeld. De
voornaamste banden hebben wij in
de middelste inzet in kartelrand af
gebeeld. Het zijn: 1. de NN gema
tigde zone. 2. De N. gematigde zone,
3. de N. tropische zone, 4. de equa
toriale zone met de evenaar. 5. de
Z. tropische zone, 6. de Z. gematig
de zone, 7. de ZZ. gematigde zone,
8. het Noordpoolgebied, 9. de NN.ge-
matigde gordel. 10. de N. gematigde
gordel, 11. de equatoriale gordel. 12.
de Z. equatoriale gordel 13. de Z.
gematigde gordel, 14. de ZZ. gema
tigde gordel en 15. het Zuidpoolge
bied.
Rode vlek
In de zuidelijke tropische zone be
vindt zich de intrigerende "rode
vlek", een vrij scherp afgebakend
ovaal gebied met een lengte van
40.000 km en een breedte van 13.000
km, meer dan de diameter van de
aarde. De vlek draait mee met de
planeet, maar de omwentelingstij d
kan tot 13 seconden van die van de
planeet verschillen. De kleur wordt
roder wanneer de vlek sneller dan
de planeet draait. Men neemt thans
aan dat de vlek veroorzaakt wordt
door sterk afwijkende specifieke ei
genschappen van de onderliggende
bodem.
Vragen
Omtrent de samenstelling van Jupi
ter en de atmosfeer van de planeet
lopen de theoriën sterk uiteen. De
onderste inzet in de tekening geeft
een beeld van een van deze theo
rieën. A. is de vaste kern met als
voornaamste elementen natrium,
magnesium, aluminium, silicium,
zwavel, en chloor. Daaromheen be
vindt zich (B) een schaal van vaste
waterstof en helium onder een druk
van meer dan 500.000 atmosfeer.
Vervolgens komt (C) een mantel
van waterstof en helium waarin de
druk varieert van 10.000 tot 100.000
atmosfeer. Daaromheen bevindt zich
de gasvormige atmosfeer van meer
dan 20.000 km dikte waarin de aar
de vlot zou kunnen rondzwemmen.
Ook over de samenstelling van de
atmosfeer lopen de meningen uit
een. Wel weet men, dat zij voorna
melijk bestaat uit waterstof en he
lium (samen 98 procent) en sporen
van neon, water, ammoniak, me
thaan en argon. De temperatuur
van de atmosfeer is laag, variërend
tussen de 100 en 200 graden onder
het vriespunt.
Het is mogelijk, dat er g
overgang is tussen at
vloeibare of vaste planeet
Over al deze vraagteke
Pionier metingen verrii
neer de sonde over twei
de reuzenplaneet schi<
naar de "oneindige" I
ruimite. Lang voordat de
zonnestelsel verlaat zulle
len te zwak geworden
aarde te kunnen wordei
Mars is een naar aardse begrippen onherbergzame, koude
droge woestijn wereld met zeer gevarieerde landeschapstypen,
gehuld in een ijle atmosfeer waarin zware stormen kunnen
woeden en zware wolken ook uit waterdamp kunnen ontstaan.
Maar het is geenszins een „dode" wereld als de maan, waarvan
het vormingsproces zich inwendig heeft voltooid en de gedaante
nog slechts wijzigt door externe factoren. Integendeel, Mars is
een verrassend „levende wereld" in dien zin, dat het vormings
proces nog in volle gang is.
En hoe vijandig het natuurlijk milieu van Mars ook is voor
aardse levensvormen, het lijkt toch in het licht van de nieuwste
gegevens over de planeet zeer wel mogelijk dat er primitief
leven voorkomt in een of andere wonderlijke vorm, die tegen
extreme condities bestand is, en zelfs mogelijk, dat duizenden
jaren geleden veel gevarieerder leven op Mars heeft bestaan.
Een en ander zijn gevolgtrekkingen uit de meetgegevens en
de foto's, die de Mariner-9 sinds eind december j.l. vanuit een
baan om de rode planeet naar de aarde heeft gezonden.
„De gegevens van de Mariner-9
zijn zo verrassend, dat alle stan
daardwerken over Mars die tot dus
ver verschenen zijn, rijp zijn voor
de prullemand", zo verklaarde dr.
Harold Masursky, een van de ge
leerden die aan het Mariner-project
meewerken. Het zal nog geruime
tijd duren, voordat de interpretatie
van elkaar dikwijls schijnbaar te
gensprekende gegevens rond is,
maar enkele voorlopige conclusies
kunnen toch wel worden gtrokken.
De foto's hebben onder meer het
volgende aan het licht gebracht.
Er zijn vier enorme vulkaancom
plexen gefotografeerd, elk ongeveer
500 km in doorsnee aan de basis en
u»
7/ i 4?
met toppen die meer dan negen kilo
meter hoog zijn. Het grootste com
plex is ongeveer tweemaal zo groot
als het grootst bekende aardse: de
keten van de Hawaii-eila$den. Er
hebben zich geen plooiingsgebergten
op Mars gevormd, het proces waar
door de meeste aardse bergen zijn
ontstaan. In het geologisch recente
verleden heeft er nog grote vulkani
sche activiteit op de planeet be
staan, en zeker onder de oppervlak
te werkt deze ook nu nog door.
Er zijn sterk kronkelende droge
rivierbeddingen waargenomen,
waaruit met vrij grote waarschijn
lijkheid kan worden opgemaakt dat
Mars eens (ook in een geologisch
betrekkelijk recente tijd) rijk ge
weest is aan vrij water.
Een enorme kloof in de grootte
orde van de Grand Canyon in de
Ver. Staten en een tweede groot ra
vijn van ongeveer dezelfde afmetin
gen met uitwaaierend vertakkingen
van tientallen kilometers lang zijn
geïdentificeerd als breuklijnen in de
buitenste korst van Mars- Op aarde
zijn dergelijke breuklijnen ook
aardbevingsgebieden.
Een constellatie van drie vrijwel
evenwijdig lopende rechte kloven of
scheuren in de bodem over een
lengte van meer dan 1700 km is
niet vergelijkbaar met welke geolo
gische formatie dan ook op aarde
en is vooralsnog een raadsel.
O Op enkele uitgebreide hoogvlak
ten met veel kraters tonen de ver
deling van opgehoopt stof en ero
sieverschijnselen aan. dat daar een
bepaalde windrichting overheerst.
Op 800 km van de zuidpool wer
den vreemd gevormde holen waar
genomen van 3 tot 13 km doorsnee.
Nog geen verklaring
heeft men kunnen vinden
voor deze putten, die een ge
heel andere structuur hebben
dan de „normale" kraters. Op
het eerst gezicht lijken het
bobbels, maar dat is gezichts
bedrog. Het zonlicht komt op
deze foto van rechts. Voor de
rechte horizontale streep en
de zwarte puntjes geldt de
zelfde verklaring als bij de
andere foto.
Het zijn geen kraters van vulkani
sche oorsprong of ontstaan door in
slag van meteorieten. Mogelijk zijn
het sporen van het inzakken van
grote gasbellen in nog half vloeiba
re lava waarna afkoeling en stolling
zeer snel moeten hebben plaats ge
vonden.
Uit vormen en spreiding van
duizenden kraters valt op te maken,
dat de vulkanische activiteit meer
bepalend is geweest dan de meteo
riet-inslagen voor het pokdalige ui
terlijk van de planeet, andersom
dan op de maan het geval is.
Op een van de foto's is een 2100
meter hoog plateau te zien, dat zo
intens door scheuren is doorgroefd,
dat het lijkt op een olifantshuid in
het groot. Een geologisch expert
verklaarde er geen idee van te heb
ben, hoe een dergelijke formatie zou
kunnen zijn ontstaan.
Niet alleen de foto's hebben veel
onthuld over Mars, ook de andere
wetenschappelijke metingen door
het instrumentarium aan boord van
de Mariner. Ook daarvan willen wij
de belangrijkste indrukken noemen.
De planeet blijkt opmerkelijk
sterk te zijn afgeplat aan de polen.
De diameter aan de evenaar is 54
km langer dan die tussen de polen.
Men heeft hieruit geconcludeerd,
dat Mars tijdens de ontstaans- en
afkoelingsperiode veel sneller om de
eigen as wentelde dan nu het geval
ls. De afremming moet zijn ge
schied na de stolling door getijde-
werking onder invloed van de zon
of door inwendige processen.
De sterkte van de zwaartekracht
varieert op Mars van plaats tot
plaats aanzienlijk, veel meer dan op
aarde, aldus dr. Jack Lorell. Waar
schijnlijk zyn hiervan massaconcen
traties (mascons) onder de opper
vlakte verantwoordelijk. Ook de maan
kent dergelijke mascons, waarvan
een aantal verrassend goed samen
valt met ronde "maria". Uit dit sa
menvallen heeft men de theorie op
gebouwd, dat zich in de maan op
deze plaats de resten zouden bevin
den van enorme ingeslagen meteo
rieten van een groter soortgelijk ge
wicht dan de oorspronkelijke bo
dem. De maria zouden dan de gee-
Dit is een
klein stukje van
de drie opmer
kelijk evenwij
dig lopende vrij
rechte kloven,
die op Mars zijn
waargenomen,
en waarvoor
men nog geen
verklaring heeft
kunnen vinden.
De zwarte
horizontale
streep is een
transmisie-fout,
de zwarte
puntjes
referentie
punten op de
opname.
rodeerde littekens van die inslagen
zijn.
O De richting van de as, waarom
Mars wentelt, is nauwkeuriger vast
gesteld, namelijk met een precisie
van 0.2 procent.
De atmosferische druk op het
oppervlak van Mars bedraagt 4.5 tot
10 millibar (op aarde 1034 millibar),
dat is 40 procent lager dan men
had berekend uit de waarnemingen
van Vorige Mars-Mariners, aldus dr.
Arvydas Kliore.
De afstand tussen aarde en Mars
kon nauwkeuriger worden vastge
steld met een mogelijke fout van
slechts enkele kilometers op een af
stand van veel meer dan honderd
miljoen km. Daardoor kan men ook
de "astronomische eenheid" (de af
stand aardezon) nauwkeuriger be
rekenen, die als basis geldt voor
vrij veel afstandsbepalingen in het
zonnestelsel en directe omgeving.
Belangrijk zijn ook de tot dusver
verkregen gegevens omtrent de at
mosfeer van Mars en andere zaken,
die nauw samenhangen met het
vraagstuk van het al of niet voor
komen van autochtoon leven op de
rode planeet.
Dr. Charles A. Barth van de Colo
rado-University en de reeds ge
noemde dr. Masursky hebben ge
concludeerd, dat de wolken, die zich
op grote hoogte in de ijle atmosfeer
vormen, ontstaan uit koolstof dioxy-
de en waterdamp vrijgekomen door
smelten van het zuidpool-ijs maar
ook door nog steeds voorkomende
vulkanische activiteiten.
De hoeveelheid water, welke de pla
neet aan de dampkring afstaat
wordt geschat op 400.000 liter per
dag. Veel gaat daarvan weer verlo
ren naar de kosmische ruimte,
maar die hoeveelheid toont aan, dat
er voldoende water op of p de pla
neet voorkomt, om leven te onder
houden, mits dit bestand is tegen
extreme milieu-omstandigheden
van andere aard zoals koude, ijle
dampkring en heftige stormen. Er
zijn windsnelheden van 250 km per
uur waargenomen. Bij "rustig weer
heeft de wind een snelheid van 25
km per uur, vergelijkbaar met een
zacht aards briesje.
Terwijl de atmosferische omstandig
heden van Mars dus blijkbaar de
mogelijkheid van leven niet uitslui
ten, en de neiging van leven om te
ontstaan waar dat kan vrijwel alge
meen wordt aangenomen, en der
halve de kans op het vinden van
primi/tief Marsiaans leven geenszins
denkbeeldig is, is er no|
intrigerende mogelij kh<
delijk is in het noordpfl
Mars vrij veel water in
geslagen. Nu wijzigt H
lijk (in 25.000 Jaar over
de stand van de eige
lingsas. Over 10.000 Ja
stand weer zo zijn, da
van de noordpool onhe
water is omgezet. Het
dat zich dan (weer)
meren vormen, die
broedplaats zijn voor e«
leven op allerlei ont
veau's. Dan is het od
mogelijk dai iets dergel
jaren geleden ook heell
In dat geval zouden sp
den kunnen zijn van i
gevarieerd leven, dat
uitgestorven, terwijl alll
mitieve weerstandkract
zich tot op de dag vaD
ben gehandhaafd.
Dat alles zijn fasciner
waarop een eerste aai
woord pas kan word
wanneer instrumenten 1
worden geplaatst: door
nen pas in 1976, dool
misschien al in 1974.
antwoord zou de inzie
mens op zijn plaats i
aanzienlijk wijzigen...»
