Geïnteresseerd in ijskometen, ringen om Uranus of vulkanisme op de manen van Jupiter? Topsterrenkundige en gastdocent Imke de Pater van de Berkeley Universiteit van Californië vertelt er dit jaar voor het eerst tijdens het masterprogramma aerospace engineering van Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek.
Delen
Aardobservatie en het sleutelen aan satellieten zijn in Delft niet nieuw. Maar uw specialisatie, planeetonderzoek, is fundamentele wetenschap. Wat heeft de TU daar aan?
“Het is voor de TU inderdaad een beetje een raar vakgebied. Toch kan het voor ingenieurs handig zijn om kennis te hebben van ons zonnestelsel. Ze kunnen zich dan beter voorstellen wat voor meetapparatuur ruimtevaartorganisaties als ESA en Nasa kunnen gebruiken bij nieuwe onderzoeksmissies. Daardoor maken ze meer kans opdrachten binnen te slepen. Nu maken de TU Delft en de andere technische universiteiten nauwelijks spullen voor ruimteonderzoek. Studenten enthousiast maken voor sterrenkunde is de eerste stap om hier verandering in te brengen. Ik doe dit de komende drie jaar enkele maanden per jaar. Misschien daarna ook nog wel, maar daar kan ik nu nog niets over zeggen.”
Uw komst naar Nederland wordt deels betaald door Sron (Stichting Ruimteonderzoek Nederland). Waarom wil deze organisatie graag dat u hier lesgeeft?
“Sron wil het onderzoek naar planetaire meetinstrumenten op een hoger niveau tillen in Nederland. De stichting hoopt dat de universiteit leuke dingen bedenkt, waar bedrijven zoals TNO op kunnen inhaken. De faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek heeft al nauwe banden met Sron. Onder meer via dr. Bert Vermeersen. Hij werkt samen met deze organisatie aan een seismometer voor een ESA-missie naar Mars. Ook hij geeft een aantal colleges over planetair onderzoek.”
U doet achter elkaar grote ontdekkingen. Deze zomer nam u met de Keck-telescoop op Hawaï een kleine rode vlek op Jupiter waar en een jaar daarvoor een blauwe ring om Uranus. Gaat u uw werk in de Verenigde Staten de komende maanden niet missen?
“Ik ga hier gewoon door met mijn onderzoek. Het meeste werk gaat toch via de computer.”
Maar de waarnemingen dan?
“In december is mijn groep aan de beurt om achter de Keck-telescoop plaats te nemen. Een student en een postdoc van mij nemen dat op zich. We proberen de seizoenen op Titan, één van de manen van Saturnus, in kaart te brengen. De jaargetijden duren er acht jaar. Toen het zomer op de Zuidpool werd, ontstonden daar methaanwolken. We zijn benieuwd of we de komende jaren wolken op de Noordpool waarnemen. De lente breekt daar nu aan.”
Ik heb begrepen dat u al meer dan tien jaar naar Titan kijkt.
“Samen met andere groepen onderzoeken we deze maan al sinds begin jaren negentig. In het begin gebruikten we de Hubble Space-telescoop. Sinds 1996 kijken we met de Keck-telescoop. We vergelijken al deze meetgegevens met data uit begin jaren tachtig van de Voyager-sonde. Op deze manier hebben we straks gegevens over een heel Titanjaar.”
Wat is er bijzonder aan methaanwolkjes?
“Net zoals de aarde een waterkringloop kent, heeft Titan een methaancyclus. Hoe dit mogelijk is, is nog een mysterie. Methaan wordt namelijk afgebroken door zonlicht. Er moet daarom een methaanbron zijn. Misschien ontstaat het door vulkanische activiteit. Of er moeten grote methaanmeren zijn die niet uitgeput raken. Maar deze hebben we tot nu toe nog niet ontdekt.”
Is het onderzoek naar Titan uw levenswerk?
“Nee, ik doe veel meer. Alles wat met planeten te maken heeft, interesseert me. Sinds mijn promotie op een onderzoek naar de radiostraling van Jupiter, in 1980 aan de Universiteit van Leiden, heb ik me veel bezig gehouden met de ringen om deze reuzenplaneet. De laatste jaren kijk ik veel naar vulkaanuitbarstingen op Io, een maan van Jupiter. Over enkele jaren hoop ik te zien welke gassen er uit de vulkanen komen. Dit zou ik moeten kunnen waarnemen met de Atacama Large Millimeter Array (Alma), een nieuwe telescoop die in Chili komt te staan. Maar niets is beter dan er naar toe gaan.”
U bedoelt dat er een sonde heen moet?
“Ja. De Galileo-sonde is erheen gegaan. Maar de metingen die hij ons toestuurde waren niet zo goed, omdat hij een kleine telescoop aan boord had. We zouden terug moeten met grotere en gevoeligere apparatuur. Ik ben nu betrokken bij een project van Lockheed Martin. Dit Amerikaanse bedrijf heeft een prototype telescoop van een meter doorsnede gebouwd, die mee zou kunnen vliegen op ruimtesondes. Zo’n telescoop zou trouwens ook van pas komen voor waarnemingen aan Titan. Want de Cassini-sonde die nu in een soort elipsbaan om deze maan draait, kan alleen mooie afbeeldingen maken als hij vlakbij is. Het maken van de meetapparatuur bij deze telescoop zou ook echt iets voor Delftenaren zijn.”
Delftenaren werken al aan meetapparatuur. Volgend jaar schiet ruimtevaartorganisatie ESA de satelliet Herschel de ruimte in. Aan boord zijn detectoren van terahertzstraling van de groep van prof.dr.ir. Teun Klapwijk van Technische Natuurwetenschappen.
“Ik wist niet dat ze in Delft bij dit project betrokken waren. De komende tijd hoop ik contact leggen met deze onderzoekers.”
Hoe maakt u studenten enthousiast voor planeten?
“De studenten zijn natuurlijk al geïnteresseerd in planeetonderzoek. Maar ik probeer ze achtergrondkennis te geven, en het concreter voor ze te maken met voorbeelden van apparaten die al bij planeten zijn of die nu onderweg zijn. Dit geeft de studenten hopelijk ideeën over wat nu mogelijk is, en wat de toekomstdromen zijn die zij zouden kunnen verwerkelijken. Een project dat ontzettend tot de verbeelding spreekt, is de Rosetta-missie van ESA. Deze ruimtesonde is nu onderweg naar een ijskomeet van maar tien kilometer doorsnede net voorbij Mars. De reis duurt acht jaar. Eenmaal aangekomen . in 2014 – zal het ruimteschip er een voertuigje afzetten. Doordat er nauwelijks zwaartekracht is, moet dit karretje verankerd worden met harpoenen. Het is een grote technische uitdaging. Ik denk dat Delftenaren zoiets leuk vinden. De ornicopter en Delfly zijn hier ook een groot succes. Werken aan mogelijk toepasbare apparaten leeft nu eenmaal ontzettend.”
En intussen leert u de studenten ook wat voor nut het heeft om bijvoorbeeld naar een kleine ijskomeet af te reizen?
“Klopt. Met isotooponderzoek zal ESA nagaan waar de komeet is ontstaan, en waar het materiaal waaruit hij bestaat vandaan komt. Dit soort kennis kan inzicht geven in het ontstaan van ons zonnestelsel. Ik vind het belangrijk dat studenten hier basiskennis over opdoen. Tijdens de eerste les . vorige week – heb ik het gehad over het samentrekken van waterstofgaswolken waardoor sterren ontstaan. Ik geef ook nog een college over de dynamica van planeetbanen en de ringen om planeten. Met simpele wiskunde kun je veel van de planeetringen verklaren. Waarom ze bestaan uit grote brokken of juist uit fijn stof, bijvoorbeeld. De ringen lijken op de nevel waarin de planeten van ons zonnestelsel ontstonden vlak na de Big Bang. Ik zit nog te puzzelen hoe ik alle basiskennis in een paar colleges kan proppen. Ik probeer in ieder geval de raakvlakken te zoeken met andere disciplines die ze al kennen vanuit de wiskunde, de fysica en de scheikunde.”
Wordt Delft belangrijk op het gebied van planeetkunde?
“Ik hoop het wel. Maar er zijn veel meer mensen voor nodig. Mijn gastcolleges zijn nog maar een eerste stap.”
(Foto’s: Hans Stakelbeek/FMAX)
WIE IS IMKE DE PATER
Imke de Pater (1952) studeerde sterrenkunde in Leiden. In 1980 promoveerde ze daar cum laude op een onderzoek naar de radiostraling van Jupiter. Direct daarna vertrok ze naar de Verenigde Staten waar zij eerst werkte aan de Universiteit van Arizona. Sinds 1983 is ze hoogleraar aan de Berkeley Universiteit van Californië. De komende drie jaar is De Pater enkele maanden per jaar gastdocent aan de faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek. Vorige week gaf ze haar eerste college.
Het werk van De Pater komt regelmatig in het nieuws. Zo was er deze zomer veel aandacht voor haar waarnemingen van de zogenaamde Kleine Rode Vlek van Jupiter (Red Spot Junior). Verder ontdekte De Pater vorig jaar samen met andere wetenschappers een blauwe ring om Uranus en coördineerde ze de observaties van de inslag van de komeet Shoemaker-Levy 9 op Jupiter in 1994. Gedurende haar carrière publiceerde ze ruim 160 wetenschappelijke artikelen. Ook schreef ze samen met Jack Lissauer het veel geprezen lesboek ‘Planetary Sciences’. Imke de Pater is getrouwd met sterrenkundige Wil van Breugel en heeft één zoon, Floris.
Aardobservatie en het sleutelen aan satellieten zijn in Delft niet nieuw. Maar uw specialisatie, planeetonderzoek, is fundamentele wetenschap. Wat heeft de TU daar aan?
“Het is voor de TU inderdaad een beetje een raar vakgebied. Toch kan het voor ingenieurs handig zijn om kennis te hebben van ons zonnestelsel. Ze kunnen zich dan beter voorstellen wat voor meetapparatuur ruimtevaartorganisaties als ESA en Nasa kunnen gebruiken bij nieuwe onderzoeksmissies. Daardoor maken ze meer kans opdrachten binnen te slepen. Nu maken de TU Delft en de andere technische universiteiten nauwelijks spullen voor ruimteonderzoek. Studenten enthousiast maken voor sterrenkunde is de eerste stap om hier verandering in te brengen. Ik doe dit de komende drie jaar enkele maanden per jaar. Misschien daarna ook nog wel, maar daar kan ik nu nog niets over zeggen.”
Uw komst naar Nederland wordt deels betaald door Sron (Stichting Ruimteonderzoek Nederland). Waarom wil deze organisatie graag dat u hier lesgeeft?
“Sron wil het onderzoek naar planetaire meetinstrumenten op een hoger niveau tillen in Nederland. De stichting hoopt dat de universiteit leuke dingen bedenkt, waar bedrijven zoals TNO op kunnen inhaken. De faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek heeft al nauwe banden met Sron. Onder meer via dr. Bert Vermeersen. Hij werkt samen met deze organisatie aan een seismometer voor een ESA-missie naar Mars. Ook hij geeft een aantal colleges over planetair onderzoek.”
U doet achter elkaar grote ontdekkingen. Deze zomer nam u met de Keck-telescoop op Hawaï een kleine rode vlek op Jupiter waar en een jaar daarvoor een blauwe ring om Uranus. Gaat u uw werk in de Verenigde Staten de komende maanden niet missen?
“Ik ga hier gewoon door met mijn onderzoek. Het meeste werk gaat toch via de computer.”
Maar de waarnemingen dan?
“In december is mijn groep aan de beurt om achter de Keck-telescoop plaats te nemen. Een student en een postdoc van mij nemen dat op zich. We proberen de seizoenen op Titan, één van de manen van Saturnus, in kaart te brengen. De jaargetijden duren er acht jaar. Toen het zomer op de Zuidpool werd, ontstonden daar methaanwolken. We zijn benieuwd of we de komende jaren wolken op de Noordpool waarnemen. De lente breekt daar nu aan.”
Ik heb begrepen dat u al meer dan tien jaar naar Titan kijkt.
“Samen met andere groepen onderzoeken we deze maan al sinds begin jaren negentig. In het begin gebruikten we de Hubble Space-telescoop. Sinds 1996 kijken we met de Keck-telescoop. We vergelijken al deze meetgegevens met data uit begin jaren tachtig van de Voyager-sonde. Op deze manier hebben we straks gegevens over een heel Titanjaar.”
Wat is er bijzonder aan methaanwolkjes?
“Net zoals de aarde een waterkringloop kent, heeft Titan een methaancyclus. Hoe dit mogelijk is, is nog een mysterie. Methaan wordt namelijk afgebroken door zonlicht. Er moet daarom een methaanbron zijn. Misschien ontstaat het door vulkanische activiteit. Of er moeten grote methaanmeren zijn die niet uitgeput raken. Maar deze hebben we tot nu toe nog niet ontdekt.”
Is het onderzoek naar Titan uw levenswerk?
“Nee, ik doe veel meer. Alles wat met planeten te maken heeft, interesseert me. Sinds mijn promotie op een onderzoek naar de radiostraling van Jupiter, in 1980 aan de Universiteit van Leiden, heb ik me veel bezig gehouden met de ringen om deze reuzenplaneet. De laatste jaren kijk ik veel naar vulkaanuitbarstingen op Io, een maan van Jupiter. Over enkele jaren hoop ik te zien welke gassen er uit de vulkanen komen. Dit zou ik moeten kunnen waarnemen met de Atacama Large Millimeter Array (Alma), een nieuwe telescoop die in Chili komt te staan. Maar niets is beter dan er naar toe gaan.”
U bedoelt dat er een sonde heen moet?
“Ja. De Galileo-sonde is erheen gegaan. Maar de metingen die hij ons toestuurde waren niet zo goed, omdat hij een kleine telescoop aan boord had. We zouden terug moeten met grotere en gevoeligere apparatuur. Ik ben nu betrokken bij een project van Lockheed Martin. Dit Amerikaanse bedrijf heeft een prototype telescoop van een meter doorsnede gebouwd, die mee zou kunnen vliegen op ruimtesondes. Zo’n telescoop zou trouwens ook van pas komen voor waarnemingen aan Titan. Want de Cassini-sonde die nu in een soort elipsbaan om deze maan draait, kan alleen mooie afbeeldingen maken als hij vlakbij is. Het maken van de meetapparatuur bij deze telescoop zou ook echt iets voor Delftenaren zijn.”
Delftenaren werken al aan meetapparatuur. Volgend jaar schiet ruimtevaartorganisatie ESA de satelliet Herschel de ruimte in. Aan boord zijn detectoren van terahertzstraling van de groep van prof.dr.ir. Teun Klapwijk van Technische Natuurwetenschappen.
“Ik wist niet dat ze in Delft bij dit project betrokken waren. De komende tijd hoop ik contact leggen met deze onderzoekers.”
Hoe maakt u studenten enthousiast voor planeten?
“De studenten zijn natuurlijk al geïnteresseerd in planeetonderzoek. Maar ik probeer ze achtergrondkennis te geven, en het concreter voor ze te maken met voorbeelden van apparaten die al bij planeten zijn of die nu onderweg zijn. Dit geeft de studenten hopelijk ideeën over wat nu mogelijk is, en wat de toekomstdromen zijn die zij zouden kunnen verwerkelijken. Een project dat ontzettend tot de verbeelding spreekt, is de Rosetta-missie van ESA. Deze ruimtesonde is nu onderweg naar een ijskomeet van maar tien kilometer doorsnede net voorbij Mars. De reis duurt acht jaar. Eenmaal aangekomen . in 2014 – zal het ruimteschip er een voertuigje afzetten. Doordat er nauwelijks zwaartekracht is, moet dit karretje verankerd worden met harpoenen. Het is een grote technische uitdaging. Ik denk dat Delftenaren zoiets leuk vinden. De ornicopter en Delfly zijn hier ook een groot succes. Werken aan mogelijk toepasbare apparaten leeft nu eenmaal ontzettend.”
En intussen leert u de studenten ook wat voor nut het heeft om bijvoorbeeld naar een kleine ijskomeet af te reizen?
“Klopt. Met isotooponderzoek zal ESA nagaan waar de komeet is ontstaan, en waar het materiaal waaruit hij bestaat vandaan komt. Dit soort kennis kan inzicht geven in het ontstaan van ons zonnestelsel. Ik vind het belangrijk dat studenten hier basiskennis over opdoen. Tijdens de eerste les . vorige week – heb ik het gehad over het samentrekken van waterstofgaswolken waardoor sterren ontstaan. Ik geef ook nog een college over de dynamica van planeetbanen en de ringen om planeten. Met simpele wiskunde kun je veel van de planeetringen verklaren. Waarom ze bestaan uit grote brokken of juist uit fijn stof, bijvoorbeeld. De ringen lijken op de nevel waarin de planeten van ons zonnestelsel ontstonden vlak na de Big Bang. Ik zit nog te puzzelen hoe ik alle basiskennis in een paar colleges kan proppen. Ik probeer in ieder geval de raakvlakken te zoeken met andere disciplines die ze al kennen vanuit de wiskunde, de fysica en de scheikunde.”
Wordt Delft belangrijk op het gebied van planeetkunde?
“Ik hoop het wel. Maar er zijn veel meer mensen voor nodig. Mijn gastcolleges zijn nog maar een eerste stap.”
(Foto’s: Hans Stakelbeek/FMAX)
WIE IS IMKE DE PATER
Imke de Pater (1952) studeerde sterrenkunde in Leiden. In 1980 promoveerde ze daar cum laude op een onderzoek naar de radiostraling van Jupiter. Direct daarna vertrok ze naar de Verenigde Staten waar zij eerst werkte aan de Universiteit van Arizona. Sinds 1983 is ze hoogleraar aan de Berkeley Universiteit van Californië. De komende drie jaar is De Pater enkele maanden per jaar gastdocent aan de faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek. Vorige week gaf ze haar eerste college.
Het werk van De Pater komt regelmatig in het nieuws. Zo was er deze zomer veel aandacht voor haar waarnemingen van de zogenaamde Kleine Rode Vlek van Jupiter (Red Spot Junior). Verder ontdekte De Pater vorig jaar samen met andere wetenschappers een blauwe ring om Uranus en coördineerde ze de observaties van de inslag van de komeet Shoemaker-Levy 9 op Jupiter in 1994. Gedurende haar carrière publiceerde ze ruim 160 wetenschappelijke artikelen. Ook schreef ze samen met Jack Lissauer het veel geprezen lesboek ‘Planetary Sciences’. Imke de Pater is getrouwd met sterrenkundige Wil van Breugel en heeft één zoon, Floris.
Comments are closed.