Zonnewindsamenstelling (SWC): Apollo-experiment op de maan over isotopen
Ontdek het Solar Wind Composition Experiment (SWC): Apollo-metingen op de maan die voor het eerst zonnewind-isotopen (He, Ne, Ar) onthulden — baanbrekende inzichten in zonnemateriaal.
Het Solar Wind Composition Experiment (SWC) was een invloedrijk experiment dat tijdens het Apollo-programma (m.n. Apollo 11, 12, 14, 15 en 16) op de maan werd uitgevoerd. Doel was de zonnewind te meten buiten de verstorende invloed van de magnetosfeer van de aarde. Het SWC leverde de eerste directe en betrouwbare metingen van isotopisch zonnemateriaal en vormde een belangrijke mijlpaal in de kosmochemie.
Werking en opzet van het experiment
Het experiment bestond uit zeer zuivere aluminiumfolie die op een frame werd gemonteerd en op het maanoppervlak zo werd uitgericht dat de folie naar de zon wees. De zonnewind – bestaande uit geladen deeltjes (ionen) die door de zon worden uitgeblazen – impakteerde op het metaal en werd daar in het oppervlak ingebed. Na een vooraf bepaalde exposure-periode werd de folie zorgvuldig opgevouwen, in een schone teflon-zak geplaatst en teruggebracht naar de aarde voor laboratoriumanalyse.
Uitvoering tijdens de Apollo-missies
- Het experiment werd voorgesteld en geleid door een Zwitsers team onder leiding van Johannes Geiss en Peter Eberhardt van het Zwitsers Instituut voor Technologie, met deels financiering van de Zwitserse regering.
- Op de verschillende Apollo-missies werden meerdere foils en variërende belichtingstijden gebruikt; latere missies profiteerden van verbeterde procedures en langere blootstellingstijden waardoor de monsters zuiverder en rijker werden.
- Bij de monstername en transport werden strikte voorzorgsmaatregelen genomen om terrestrische besmetting en verlies van volatiele componenten te beperken.
Analyse en belangrijkste resultaten
In laboratoria op aarde werden de opgehaalde foils geanalyseerd met massa- spectrometrische technieken om de samenstelling en isotopenverhoudingen van de ingesloten gassen te bepalen. Het SWC leverde metingen van de isotopensamenstellingen van helium, neon en argon, en identificeerde onder meer het zeldzamere 3He in het zonnewind. Deze gegevens waren de eerste directe aanwijzing voor de isotopische samenstelling van het zonoppervlak (via de wind) en boden een referentie voor vergelijkingen met aardse, meteoritische en planetaire reservoirs.
Wetenschappelijke betekenis
- De SWC-resultaten leverden een cruciale basislijn voor de samenstelling van lichte edelgassen in de zon en de jonge zonnenevel, wat hielp bij het modelleren van de chemische evolutie van het zonnestelsel.
- De metingen maakten onderscheid tussen solar en terrestrische isotopen en gaven inzicht in processen als fractionatie tijdens de zonne-uitstoot en de oorsprong van volatielen in planeten en maanmateriaal.
- De gegevens uit SWC werden later aangevuld en vergeleken met andere missies en experimenten (bijv. de Genesis-missie) om de kennis over zonnewind en zonnechemie te verfijnen.
Praktische aspecten en opvolging
Omdat de experimenten relatief eenvoudig en licht waren (dunne foils, frame en opslagzakken), konden ze efficiënt worden uitgevoerd door astronauten tijdens de maanwandelingen. De methodiek — directe capture van zonnewind op schone oppervlakken gevolgd door strikte contaminatiecontrole — heeft sindsdien modelgestaan voor vervolgexperimenten en sample-return missies die gericht zijn op het vastleggen van primair zonmateriaal.
Conclusie: het Solar Wind Composition Experiment was een elegant en succesvol experiment dat voor het eerst directe isotopische informatie van de zon leverde. De resultaten uit SWC hebben blijvende invloed op ons begrip van de samenstelling van de zon, de ontstaansgeschiedenis van het zonnestelsel en de herkomst van vluchtige stoffen in planeten en maan.
Astronaut Buzz Aldrin staat naast het Zonnewindsamenstellingsexperiment.
Vragen en antwoorden
V: Wat is het Zonnewindsamenstellingsexperiment (SWC)?
A: Het Zonnewindsamenstellingsexperiment (SWC) was een experiment dat tijdens het Apollo-programma op de Maan werd uitgevoerd om de zonnewind buiten de magnetosfeer van de Aarde te meten.
V: Wat was het doel van het SWC experiment?
A: Het doel van het SWC-experiment was om de ionensoorten en -energieën van de zonnewind op het maanoppervlak te meten.
V: Wie stelde het SWC-experiment voor?
A: Het SWC-experiment werd voorgesteld door een Zwitsers team onder leiding van Johannes Geiss van de Universiteit van Bern en Peter Eberhardt van het Zwitserse Instituut voor Technologie.
V: Werd het SWC-experiment gefinancierd door de Zwitserse regering?
A: Ja, het SWC-experiment werd gedeeltelijk gefinancierd door de Zwitserse regering.
V: Hoe werd het SWC-experiment uitgevoerd?
A: Het SWC-experiment werd uitgevoerd door een aluminium plaat te nemen en die naar de zon te richten om de ionensoorten en -energieën van de zonnewind te verzamelen. Na het experiment werd de plaat in een teflon zak gedaan en teruggestuurd naar de aarde om bestudeerd te worden.
V: Wat heeft het SWC-experiment gevonden?
A: Het SWC-experiment vond isotopische samenstellingen van Helium, Neon en Argon afkomstig van de zon.
V: Was het SWC-experiment succesvol?
A: Ja, het SWC-experiment was succesvol in het meten van de zonnewind buiten de magnetosfeer van de Aarde en in het ontdekken van de isotopische samenstellingen van het zonnemateriaal.
Zoek in de encyclopedie