Thomas van de Sandt
Op 19 december lanceert de Europese ruimtevaartorganisatie ESA vanuit Frans Guyana de satelliet Gaia. De kunstmaan zal vanuit de ruimte met ongekende precisie de Melkweg driedimensionaal in kaart brengen, mede dankzij apparatuur ontwikkeld door TNO.
‘Gaia verricht metingen met een resolutie die vergelijkbaar is met het meten van de diameter van een menselijke haar op 1.000 km afstand’, vertelt Wim Gielesen, projectmanager bij TNO. De Nederlandse kennisorganisatie heeft drie onderdelen van Gaia aangeleverd, waarvan vooral de BAM OMA (Basic Angle Monitoring Opto Mechanical Assembly, ontwikkeld samen met de TU Eindhoven en met steun van NSO) essentieel is voor het meten met een dergelijke resolutie.
Gaia meet de hoeken tussen sterren met behulp van twee telescopen. ‘Wil je de ruimte correct in kaart brengen, dan moet je wél zeker weten dat het de sterren zijn die bewegen en niet het meetinstrument. Daarom controleert BAM OMA iedere vijf minuten de basishoek tussen de spiegels’, aldus Gielesen. Dat gebeurt door twee paar parallelle laserbundels op de telescoopspiegels te richten. Het licht komt terug op een detector, waarna met behulp van de interferentiepatronen een eventuele verschuiving van de basishoek tussen de spiegels zichtbaar wordt, met een nauwkeurigheid van 0,5 microboogseconden.
De spiegels zijn gemaakt van siliciumcarbide, een uiterst stijf, maar ook bros materiaal. ‘Omdat dergelijke spiegels nooit eerder ergens zijn geproduceerd, heeft TNO ze zelf ontwikkeld. We spreken hier over een spiegel met een heel sterke kromming. Met de polijstrobot hebben we die geslepen; een team uit Leipzig heeft de lokale oneffenheden verwijderd. Dat was extreem ingewikkeld, want de afwijkingen zaten op de grens van wat we überhaupt kunnen meten’, zegt Gielesen.
De verwachting is dat Gaia elke dag ongeveer honderd nieuwe asteroïden, tien sterren met planeten, vijftig exploderende sterren in andere melkstelsels, driehonderd verre quasars en acht exoplaneten zal ontdekken.
