Het nieuwe jaar komt met rasse schreden dichterbij. En 2020 zit barstens vol beloften. Op dit moment worden maar liefst 3 Mars-rovers en 2 Mars-orbiters klaar gemaakt voor vertrek (en 1 kleine helicopter). En ook staan weer de nodige maanmissies op het programma. China heeft nog steeds haar Chang’e 5 monstername missie klaar staan. Maar enig realisme is wel geboden. Van de vorig jaar in deze blog aangekondigde 7 maanlandingen, stond alleen Chang’e 4 op 3 januari 2019 op netjes zijn pootjes op de (achterkant van) de maan.
Wat haalde 2019 niet?
Laten we eerst nog even kijken naar de beloften van vorig jaar, voor we smullend naar 2020 uitkijken. Want uitstel en ruimtevaart gaan helaas soms net zo goed samen als kalkoen en cranberrysaus. Van de 7 potientiële maanlandingen, was er slechts 1 succesvol, 2 (Beresheet en Vikram) kwamen te hard neer. Van de missies die niet vlogen in 2019, komen we de eerste landing van Moon Express tegen in juli 2020. De lancering van de ALINA van de Duitse PTScientists kan langer op zich laten wachten, door problemen met de financiering.
Het Amerikaanse Commercial Crew project verliep niet zonder problemen. De eerste bemande Crew Dragon van SpaceX verliep niet in oktober, we mogen hem nu in februari verwachten. De testmissie van de Starliner van Boeing was enigszins problematisch, maar de bemande missie moet ergens in het eerste kwartaal van 2020 gaan plaats vinden.
Missies naar Mars
Elke 2 jaar (pakweg) biedt zich een optimale tijd aan om missies naar Mars te sturen. In juli-augustus is het weer zo ver en dat zullen we weten ook. Maar liefst 3 Mars-rovers, een helicopter en 2 orbiters worden geprepareerd. Laten we ze even stuk voor stuk bekijken.
Mars 2020
NASA’s Mars 2020 rover lijkt erg veel op de Curiosity rover, maar deze nieuwe rover is de eerste NASA rover die echt op zoek gaat naar leven. En ja, het gaat met zo’n zelfde jetpack landen als de Curiosity rover deed. De uitverkoren landingsplaats is de Jezero krater. In deze krater, genoemd naar een dorp in Bosnië, stroomde ooit een rivierendelta. Een interessante plek om op zoek te gaan naar sporen van voormalig leven.
En dat niet alleen, de Mars 2020 rover (een betere naam wordt nog gekozen) gaat monsters verzamelen en dan achter laten voor een latere missie die deze terug naar Aarde moet brengen. Maar dat laat nog wel een paar jaar op zich wachten. De lancering van de Mars 2020 rover is gepland op 17 juli.
De Mars 2020 rover mag op Curiosity lijken, aan boord zijn veel andere instrumenten. Zo heeft de robotarm een röntgencamera die sporen van vroeger leven makkelijk op kan sporen. Het lab aan boord van de rover is ook helemaal toegespitst op het vinden van complexere organische stoffen. SuperCam is een verbeterde versie van Curiosity’s ChemCam, het instrument dat met laser een stukje gesteente op afstand kan doen verdampen om dat te analyseren.
Uiteraard zijn de camera’s verbeterd. Mastcam-Z heeft de mogelijkheid om in te zoomen en de rover heeft twee microfoons. Tenslotte gaat Mars 2020 ook een kleine helicopter afzetten. De rover zet deze af op de grond en maakt zich uit de voeten, voordat de eerste vlucht wordt ondernomen. De landing van Mars 2020 met de Mars Helicopter Scout wordt verwacht op 18 februari 2021.
ExoMars 2020
ESA en het Russische Roskosmos hebben samen aan de ExoMars 2020 missie gewerkt. Deze bestaat uit de Europese Rosalind Franklin rover en het Russische landingsplatform Kazachok (kleine kozak). Zoals we eerder op deze blog hebben kunnen lezen, heeft de ExoMars 2020 missie problemen met de parachute tests. Die moeten echt slagen, wil men de missie in 2020 laten vertrekken. Als de missie 25 juli vertrekt en de landing in maart 2021 slaagt, zou dat de eerste geslaagde Mars-landing zijn voor zowel ESA als Rusland (de in 1971 gelande en slechts 20 seconden actieve Mars-3 lander daar gelaten). De landing moet plaats vinden in Oxia Planum.
Maar goed, laten we van het beste uit gaan: wat gaat ExoMars 2020 ons brengen? Alhoewel de meeste aandacht uit gaat naar de rover, heeft het Kazachok landingsplatform ook wetenschappelijk iets te bieden. Het gaat de atmosfeer met meerdere instrumenten onderzoeken, het heeft een seismometer aan boord. Het Belgische radioinstrument LaRa gaat helpen de preciese plaats en rotatie van Mars te bepalen. Daarmee kan men leren wat de interne structuur is van Mars, om maar iets te noemen.
De Rosalind Franklin rover gaat, net als NASA’s Mars 2020 rover, op zoek naar sporen van leven. Het heeft daarvoor een lab aan boord met een gas chromatograaf, een massa spectrometer en een Raman laser spectrometer. Wat misschien niet meteen op valt, is dat Rosalind Franklin geen robotarm heeft. Maar deze rover heeft een andere troef in handen: een boor die 2 meter diep monsters kan aanboren. Die monsters gaan in het lab onderzocht worden. Het heeft bovendien een grondradar, waarmee ondergrondse ijslagen opgespoord kunnen worden.
Huoxing-1
En ook China mengt zich in het Mars-onderzoek. China’s Huoxing-1 (HX-1) missie brengt een orbiter en een kleine rover naar Mars. Er zijn nog niet heel veel details over deze missie bekend. Deze rover is een stuk kleiner dan de Amerikaanse en Europees-Russische broers. Het heeft dan ook niet een laboratorium aan boord. Maar wel camera’s en spectrometers om de samenstelling van het oppervlak vast te stellen. Voor China is dit een eerste stap op weg naar een monstername missie in de 2030-er jaren.
De orbiter heeft een camera aan boord met een resolutie van 2 meter. Het heeft ook een magnetometer en een instrument om de samenstelling van de atmosfeer te meten. Misschien kan China zich zo in het methaan debat mengen. Dit is de eerste Mars-missie die China zelf naar Mars lanceert. De benodigde lanceerraket is de Lange Mars 5. Deze maakte vandaag een geslaagde en belangrijke “return to flight” na 2 jaar.
Hope Mars Mission
De verrassende vierde missie naar Mars dit jaar, is de Hope Mars Mission van de Verenigde Arabische Emiraten. Deze orbiter moet gelanceerd worden in juli op een Japanse H-IIA raket. Deze satelliet zal de eerste echte weersatelliet voor Mars moeten worden (na de in 1999 verloren gegane Mars Climate Orbiter van NASA).
Het heeft een multi-band camera die Mars in UV en zichtbaar licht in beeld kan brengen, met een resolutie van 8 km. Een UV spectrometer gaat waterstof en zuurstof in de hogere atmosfeer meten. Een infrarood spectrometer gaat de temperatuur meten, en ook de hoeveelheid water en stof in de atmosfeer. Men is bij deze missie geholpen door twee Amerikaanse universiteiten.
Missies naar de maan
De maan komt steeds meer in de picture, omdat de NASA een deadline heeft te halen: een bemande landing op de maan in 2024. Er zijn tal van politieke redenen te bedenken waarom dat wel of niet gehaald gaat worden. Maar dat laten we voor wat het is, en kijken naar wat er op de planning staat.
Artemis-1
En wat er heel misschien op de planning staat is de eerste lancering van NASA’s nieuwe SLS raket met de Artemis 1 missie. Men kan hier niet genoeg slagen om de arm nemen, gezien hoe vaak deze lancering al is uitgesteld. De lancering staat nu te boek voor november, maar zelfs nu al wordt aan dat tijdstip getwijfeld. Hoe dan ook, het moet de eerste vlucht van een Orion capsule in combinatie van de Europese propulsie module worden. De missie moet een aantal dagen in een baan rond de maan draaien, waarna het weer terug naar Aarde keert. De Orion capsule moet dan een veilige landing maken in de Pacific.
Met Artemis 1 vliegen maar liefst 13 kleine cubesats mee. Een aantal van deze satellieten moet ook in een baan rond de maan komen. Drie ervan, Lunar Flashlight, Lunar IceCube en Lunar Polar Hydrogen Mapper, gaan onderzoek doen naar waterijs in de permanent donkere kraters op de maanpolen. Er is ook een Japanse cubesat die op de maan moet komen. OMOTENASHI, is een semi-harde lander, die vanaf het oppervlak stralingsgegevens moet sturen naar Aarde. De Near-Earth Asteroid Scout heeft een zonnezeil waarmee het een nabije asteroïde gaat bezoeken. Welke dat is, hangt nog af of Artemis 1 zijn huidige lanceerdatum gaat halen.
Moon Express
Het Amerikaanse Moon Express is nog altijd van plan haar eerste vlucht naar de maan uit te voeren. Lunar Scout MX-1E moet in juli op een Electron raket van Rocket Lab gelanceerd worden. Het neemt drie instrumenten van betalende klanten mee. Een ervan is een kleine telescoop, International Lunar Observatory (ILO-1). Verder gaan een laser relector mee en het bedrijf Celestis biedt de vlucht aan voor de as van overledenen.
Chandrayaan-3
India wil in november 2020 zich herkansen voor een maanlanding met de Chandrayaan-3. In tegenstelling tot Chandrayaan-2 zou deze missie alleen een lander en een rover bevatten. Wat voor wetenschappelijke instrumenten mee gaan, is nog niet bekend.
Asteroïden
De Japanse Hayabusa-2 heeft zijn monsters bij Ryugu weten te bemachtigen en is op weg naar Aarde. In december 2020 wordt verwacht dat de satelliet de capsule met monsters boven Australië afwerpt. Wetenschappers zullen dit met belangstelling tegemoet zien.
Ondertussen heeft NASA een plek gekozen waar OSIRIS-REx in juli een monster gaat bemachtigen op de asteroïde Bennu. De locatie is Nightingale genoemd. Nightingale is een 4 meter brede krater met er omheen diverse grote rotsblokken. NASA vergelijkt de landing met het inparkeren van een klein busje. Maar dan geheel automatisch en op zodanige afstand dat er minuten zit tussen versturen en ontvangen van een signaal van Aarde. OSIRIS-REx gebruikt een robotarm om de asteroïde aan te tikken. Het TAGSAM instrument gaat dan stikstof blazen, waardoor kleine partikels opgevangen kunnen worden.
Astronomie
Ik ga niet liegen: de opbrengst van astronomische ruimtemissies is nogal karig in 2020. Misschien omdat iedereen zijn adem (en budget) inhoudt voor de grote ruimtetelescoop van 2021: de James Webb Space Telescope.
Er zijn een paar cubesats gepland. Alleen China gaat een interessante missie omhoog brengen. Dat is GECAM (Gravitational Wave High-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor). GECAM bestaat uit twee gamma straling telescopen die aan weerszijden van de Aarde in een baan draaien. Zo houden ze de hele sterrenhemel altijd in de gaten.
Zodra een nieuwe zwaartekrachtgolf gedetecteerd word, zal een van beide GECAM telescopen de bron hiervan moeten kunnen onderzoeken. Het is nog maar een keer gelukt om de gamma straling te onderzoeken van de bron van een zwaartekrachtgolf en daar is zoveel van geleerd, dat China denkt dat deze missie interessante wetenschap kan opleveren.
Bemande ruimtevaart
In 2020 gaat NASA door waar het in 2019 mee bezig was: het Commercial Crew programma. De hoop is dat in het eerste kwartaal zowel SpaceX als Boeing een bemande vlucht hiervoor hebben uitgevoerd. Een van beide vluchten wordt dus de eerste bemande ruimtevlucht vanaf Amerikaanse bodem sinds 2011.
Commercial Crew
Op de eerste bemande Crew Dragon missie gaan NASA astronauten Douglas Hurley en Robert Behnken mee naar ISS. Een tweede Crew Dragon vlucht moet de eerste operationele missie naar ISS worden. Aan boord zullen zijn Michael Hopkins, Victor Glover en Japanse astronaut Soichi Noguchi. Er is ook een derde Crew Dragon missie gepland eind 2020, maar welke astronauten daar mee gaan, is nog niet bekend.
Op de eerste bemande Starliner vlucht moeten Christopher Ferguson, Michael Fincke en Nicole Aunapu Mann mee gaan. In november is nog een tweede Starliner missie gepland met Sunita Williams, Josh Cassada, ESA astronaut Thomas Pesquet en Russsich cosmonaut Andrei Borisenko.
Sojoez
Ondertussen vliegen er ook nog Sojoez MS vluchten naar ISS. In april vliegt Sojoez MS-16 met Nikolai Tikhonov, Andrei Babkin en Christopher Cassidy naar ISS. In oktober vliegt Sojoez MS-17 met een volledig Russische bemanning.
China
China heeft plannen om een nieuw ruimtestation te bouwen dat uit meerdere modules moet gaan bestaan. Maar zover is het in 2020 nog niet. Eerst wordt een nieuw bemand ruimteschip getest. De naam ervan is niet bekend. Dit nieuwe bemande ruimtschip zal niet alleen kunnen koppelen aan het ruimtestation, maar er kunnen ook deep space ruimtemissies mee worden uitgevoerd.
India
India is bezig met haar eigen bemande ruimteprogramma. De eerste (onbemande) test hiervoor is Gaganyaan-1. Gaganyaan is een ruimteschip waar straks plaats is voor 3 astronauten. De testvlucht is gepland in december.
Nieuwe raketten
Zoals eerder gemeld hoopt NASA in november de krachtige SLS raket te lanceren. Maar er is meer vuurwerk in 2020.
Elon Musk heeft aangekondigd dat de eerste orbitale vlucht van Starship moet gaan plaats vinden. Prototypes van Starship maakten in 2019 testlandingen. Maar in 2020 moet Starship dus echt gelanceerd gaan worden op de reusachtige, herbruikbare eerste trap.
In het vierde kwartaal van 2020 hoopt Arianespace de eerste vlucht van de Ariane 6 uit te voeren. Ariane 6 moet commerciële landingen voor de helft van de prijs van een Ariane 5 lancering kunnen aanbieden. Zo hoopt Arianespace de concurrentie met SpaceX aan te kunnen.
Japan komt met haar nieuwe raket, de H3. Net als de Ariane 6 is deze ontwikkeld om goedkoper te kunnen vliegen. (Dus je merkt wel dat SpaceX zijn effect in de rakettenmarkt heeft gehad.)
Oh ja, en dan is er nog de vorig jaar aangekondigde eerste vlucht van LauncherOne, vanaf een Boeing 747 genaamd Cosmic Girl. Deze moet alsnog in januari gaan vliegen, maar wat de lading gaat worden is nog niet bekend.
En dat is niet de enige nieuwe kleine lanceerraket. We kunnen er tallozen van verwachten. China heeft de Lange Mars 6, maar ook zijn er een aantal commerciële Chinese smallsat raketten. India introduceert de Small Satellite Launch Vehicle in januari. Het Amerikaanse bedrijf Firefly gaat eveneens in januari de Firefly Alpha lanceren. En Arianespace heeft de Vega-C, die gebaseerd is op de booster van de Ariane 6.
Andere ontwikkelingen
Verder kunnen we in 2020 een hoop constellaties van satellieten verwachten, zoals Starlink van SpaceX. In 2020 moeten 720 Starlink satellieten gelanceerd worden. Maar daarbij komen ook nog eens rond de 300 OneWeb satellieten. Hoewel Elon Musk heeft gezegd de Starlink satellieten minder weerspiegelend te zullen maken, zouden professioneel en amateur-astronomen hier toch wel eens last van kunnen gaan krijgen bij hun waarnemingen.
Bronnen:
https://en.wikipedia.org/wiki/2020_in_spaceflight
(en andere artikelen op Wikipedia)
https://mars.nasa.gov/mars2020/
https://asd.gsfc.nasa.gov/conferences/grb_nanosats/presentations/4.6_GECAM_Xiong.pdf