Je leest:

De eervolle ondergang van Magellan

De eervolle ondergang van Magellan

Auteur: | 1 april 1995

Half oktober 1994 is Magellan, een van de meest succesvolle planeetverkenners aller tijden, op het oppervlak van Venus te pletter geslagen. Het ruimtevaartuig was bewust op deze kamikaze-

koers gestuurd, om zelfs tot op het allerlaatste moment nog nieuwe wetenschappelijke meetgegevens naar de Aarde over te kunnen zenden. De totale wetenschappelijke opbrengst is meer dan die van alle andere planeetverkenners bij elkaar.

Een compositiefoto van de Venus-globe, opgebouwd uit beeldmateriaal van de eerste cyclus. De heldere band nabij de evenaar is Aphrodite Terra, een gebied dat zich over 10.000 km uitstrekt. De enorme cirkel die linksonder te vinden is, ten zuidwesten van Aphrodite, is Artemis Chasma. Artemis is een zogenaamde corona, een grote kransvormige structuur bestaande uit cirkelvormige richels en troggen, en heeft een diameter van 2.200 km. Men denkt dat coronae, waarschijnlijk uniek op Venus, worden gevormd boven hete mantelpluimen die uit het binnenste van de planeet opstijgen. Artemis blijkt de grootste corona op Venus te zijn. De kleinere, heldere cirkelvormige structuur in het midden van de foto is de schildvulkaan Sapas Mons, die is opgebouwd uit opeenvolgende lavastromen. Een andere schildvulkaan, Maat Mons, ligt langs de hooglanden van Aphrodite, ten zuidoosten van Sapas. (JPL)

Lancering vanuit space shuttle

Magellan werd op 4 mei 1989 vanuit het laadruim van de Space Shuttle Atlantis in de richting van Venus gelanceerd. Na een reis van 15 maanden kwam de planeetverkenner op 20 augustus 1990 in bijna ongeschonden staat in een baan om Venus, de “zusterplaneet” van de Aarde. Na verschillende systeemtests kon aan de eerste meetcyclus van 243 dagen begonnen worden. Vanuit een elliptische baan met een periode van 3 uur en 9 minuten deed de Synthetic Aperture Radar metingen om het oppervlak van Venus in kaart te brengen, daarbij niet gehinderd door de zeer dichte atmosfeer.

De Lada-streek van Venus is gecentreerd rond 47° ZB en 25° OL, en beslaat een gebied van ongeveer 550 km breed bij 630 km lang. De foto laat heldere en donkere lavastromen zien die naar het oosten meanderen, waar ze een bres slaan in een band van richels die van noord naar zuid lopen (de uitgestrekte structuur links van het midden). Nadat ze door deze band zijn gebroken, zetten de lavastromen zich af over een gebied van 100.000 vierkante kilometer. De lava-afzetting laat zich zien als heldere, wervelende structuren in de radarbeelden. De bron van de lavastromen is een ingestorte vulkaan die Ammavaru heet, welke 300 km ten westen van dit gebied ligt. (JPL)

Kwaliteit

Op 15 mei 1991 was het voltooien van de eerste cyclus een feit. Er waren tot op dat moment meer meetgegevens (83,7% van het oppervlak was “gescand”) overgezonden dan in eerste instantie was gepland (70%). Wetenschappers over de gehele wereld waren bijzonder te spreken over de extreem hoge kwaliteit van de foto’s, die hen in staat stelde om de geologie van Venus tot in detail te bestuderen. Omdat wind- en water-erosie op Venus ontbreken, kan het bestuderen van het relatief jonge en intacte oppervlak van Venus ons meer leren over een jonge Aarde in de tijd dat zij geologisch gevormd werd.

Dit fotomozaïek laat structuren zien welke bekend staan als arachnoïden en die, tot nu toe, alleen op Venus zijn gevonden. Lijkend op spinnen en spinnerag zijn arachnoïden cirkel- tot eivormig met concentrische ringen en ingewikkelde naar buiten strekkende breuken. De arachnoïden die hier te zien zijn, gecentreerd rond 40° NB en 18° OL, variëren in grootte van 50 tot 230 km diameter. Hun vorm lijkt op die van coronae (cirkelvormige, vulkaanachtige structuren omgeven door richels, sleuven en radiale lijnen), maar is over het algemeen kleiner. Volgens een theorie zouden arachnoïden voorlopers van coronae zijn. De heldere lijnen, die zich over kilometers naar buiten toe uitstrekken, wijzen op formaties die gevormd kunnen zijn toen magma vanuit het inwendige van de planeet naar buiten toe opwelde, en zo scheuren in het oppervlak veroorzaakte. De heldere vlekken in het midden van de foto zijn lavastromen, die vulkanische activiteit suggereren. Enkele van de breuken doorsnijden de lavastromen, wat doet vermoeden dat de breuken jonger zijn dan de stromen. Door de relatie tussen de verschillende structuren te bestuderen, hopen de wetenschappers de relatieve ouderdom van de geologische formaties te bepalen. (JPL)

Verlengde missie

Het succes van Magellan was zo groot dat al besloten was om de nominale missie te verlengen. In de eerste plaats konden dan de “zwarte gaten” in het oppervlak in kaart gebracht worden(met name de zuidpool), en in de tweede plaats zou men de gelegenheid krijgen om te zien of er in bepaalde gebieden geologische activiteit was geweest. Een dag later al begon Magellan aan de tweede meetcyclus, die zou duren tot 15 januari 1992. Aan het eind van deze cyclus was meer dan 95% van het oppervlak bestreken, en er gingen stemmen op om de missie te beëindigen, temeer daar geen budget meer beschikbaar was. Echter, er werden nieuwe fondsen gevonden en een derde meetcyclus volgde, ondanks problemen in een transmitter die de data naar de Aarde overzond. Aan het eind van deze cyclus was 99% van het oppervlak in kaart gebracht, en er waren zelfs gebieden die nu driedimensionaal geprojecteerd konden worden, doordat onder een andere hoek naar deze gebieden “gekeken” was. Op 14 september 1992 begon Magellan aan een nieuwe fase van onderzoek (de vierde cyclus). Het pericentrum van de baan (de kortste afstand tot de planeet) was verlaagd van 258 tot 184 km.

De krater Isabella, met een diameter van 175 km, is de op twee na grootste inslagkrater op Venus. De krater bevindt zich op 30° ZB en 204° OL, en heeft twee op lavastroom lijkende structuren die zich uitstrekken naar het zuiden en zuidoosten. Het einde van de zuidelijke stroom omgeeft gedeeltelijk een 40 kilometer groot cirkelvormig vulkanisch schild, dat daar al eerder was. De zuidoostelijke stroom laat een complex patroon van kanalen en stroomlobben zien, en wordt aan de zuidoostelijke tip bedekt door overblijfselen van een nieuwere inslagkrater (Cohne geheten). Een mogelijke verklaring voor het ontstaan van de stromen is dat ze bestaan uit rotsmateriaal, dat is gesmolten ten gevolge van de bij de inslag vrijgekomen energie. (JPL)

Gravitatiemetingen

Doordat het ruimtevaartuig nu dichter bij Venus was, konden er nauwkeurige gravitatiemetingen gedaan worden. Men kon nu dichtheidsverschillen in het planeetmateriaal bepalen en zodoende uitspraken doen over de inwendige structuur van Venus. Op 15 mei 1993 zou deze meetcylus eindigen. In de tussentijd had het Jet Propulsion Laboratory (het Mission Control Centre) al plannen gemaakt voor het restant van de missie. Eind mei 1993 werd er een aanvang gemaakt met een spectaculaire manoeuvre van in totaal 70 dagen. Het pericentrum van de baan van Magellan werd zover verlaagd, dat het ruimteschip in de bovenste lagen van de atmosfeer van Venus terecht kwam. Door de hogere weerstand nam de snelheid van het voertuig af met een totaal van 1221 m/s, zodat ook het apocentrum (de verste afstand tot de planeet) naar beneden gebracht werd. Op deze manier kon men de gehele baan veranderen, zonder veel stuwstof te verbruiken: slechts 31,6 kg, in plaats van de 900 kg die normaal gesproken nodig was geweest. Het was de eerste keer dat een interplanetair ruimteschip deze techniek met succes gebruikte.

Door de sterk verlaagde baan kon men nu nog nauwkeuriger gravitatiemetingen doen. Verder werden er in deze fase van de missie ook bistatische radarexperimenten uitgevoerd.

Dit fotomozaïek, samengesteld uit 300 verschillende radarbeeldstrippen, laat 5% van het Venusiaanse oppervlak zien, een gebied dat ongeveer zo groot is als de Verenigde Staten en Canada bij elkaar. Het gebied, dat zich bevindt in de equatoriale zone van Venus, omvat Eistla Regio en Tinatin Planitia. Talrijke inslagkraters en coronae zijn verspreid over dit gebied. Enkele van deze kraters variëren van minder dan 5 km tot 80 km in diameter. De donkere halo’s en strepen die sommige van de kraters omringen zouden gevormd kunnen zijn tijdens de inslag. De grote cirkelvormige karakteristiek linksonder is de corona Heng-O, welke groter is dan de staat Californië. Zij is waarschijnlijk gevormd door bewegingen in het inwendige van Venus. Drie grote vulkanen, te weten Sif Mons, Gula Mons en Sappho Patera, boven links en in het midden worden omringd door lavastromen die opwellen vanuit de respectievelijke kraters. De donkere lijnen zijn gebieden waarvan radardata ontbreken. (JPL)

Weerstand

Begin oktober 1994 bleek dat het einde van Magellan nabij en onvermijdelijk was. Zowel technisch als financieel liep het project op zijn laatste benen. Er werd besloten om de zonnepanelen in een zodanige stand te plaatsen dat er een moleneffect zou optreden. Aan de hand van de activiteit die door het standregelsysteem ontplooid moest worden om te voorkomen dat Magellan in een spin terecht zou komen, kon men de aërodynamische eigenschappen van de zogenaamde vrije moleculaire stroming bepalen. Dit geeft informatie over de samenstelling van de bovenste lagen van de Venus-atmosfeer. Echter, door de verhoogde weerstand kwam de planeetverkenner in een alsmaar lagere baan, zodat het uiteindelijk insloeg op het oppervlak. Een uiterst succesvolle missie was hiermee ten einde gekomen.

Dit artikel is een publicatie van Nederlandse Vereniging voor Ruimtevaart.
© Nederlandse Vereniging voor Ruimtevaart, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 april 1995

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.