We weten niet welke grenzen er precies zijn aan het ruimteonderzoek. Met een beetje goede wil kunnen we 'voorspellen' wat er de komende tien tot twintig jaar gaat gebeuren. Niet dat er een gebrek is aan voorstellen om onderzoek te doen aan de aarde, het zonnestelsel of het heelal. De praktische grenzen zijn vooral die van financiering, en deels ook de beschikbaarheid van technologie. Bovendien deint de omvang van het ruimteonderzoek mee op de economische voor- en tegenspoed. En binnen de beschikbare middelen wisselt de toedeling aan 'praktisch gericht' onderzoek, zoals veel onderzoek aan de aarde, en 'fundamenteel' onderzoek, zoals de meeste sterrenkundige projecten.
Stel eens dat geld geen rol speelt. Je kunt dan je fantasie de vrije loop laten en proberen je voor te stellen wat ruimteonderzoekers van de toekomst tot hun beschikking hebben. Ruimtetelescopen van enorme afmetingen, livebeelden van aardachtige planeten bij andere sterren, films waarin we tot in detail zien hoe materie in een zwart gat verdwijnt, en nog veel meer. Kunnen we misschien ooit buitenaards leven ... gewoon zien? En komt er ooit een tijd dat we, dankzij ruimtetechnologie, zelf reizen tussen de sterren en onderzoek ter plaatse kunnen doen, in plaats van op afstand met telescopen? Geldt the sky is the limit?
Wat weten we wel?
Ruimteonderzoekers weten heel goed waar de huidige grenzen liggen. Die worden vooral bepaald door de beperkingen van de ruimtetelescopen zelf. Vrijwel alles wat we weten van hemelobjecten is afgeleid uit de elektromagnetische straling die we ontvangen. Van radiogolven, via submillimetergolven en infrarood naar zichtbaar licht. En verder via het ultraviolet en röntgenstraling naar gammastraling. Wetenschappers komen ten minste zes beperkingen tegen.
De toekomst zal leren waar de grenzen liggen voor het ruimteonderzoek. Op korte termijn spelen dus de grenzen van geld, complexiteit en technologie. Projecten komen (letterlijk) later van de grond, of worden anders uitgevoerd dan eerst gedacht. De James Webb Space Telescope (JWST) zou in 2011 worden gelanceerd. Door tegenvallers in de ontwikkeling is de lanceerdatum opgeschoven tot 2018. De aanvankelijke samenwerking van NASA met ESA in het röntgenproject IXO is opgezegd vanwege geldgebrek. ESA overweegt nu om zelfstandig een kleinere missie uit te voeren onder de naam Athena. Om dezelfde reden stapt NASA ook uit het LISA-project, een ruimtetelescoop voor zwaartekrachtsgolven. Ook de GAIA-astrometriemissie van ESA is 'verbouwd'. Het blijkt toch te duur om met de aanvankelijk beoogde nauwkeurigheid de positie van alle (!) sterren van het Melkwegstelsel te meten. De ambitie is verruimd van 10 microboogseconde aan 'scherpte' naar 50 microboogseconde. Nog steeds indrukwekkend maar waarschijnlijk te weinig om bepaalde vragen over de bewegingen in het Melkwegstelsel te beantwoorden.
Toch, ondanks alle beperkingen, is de toekomst erg rijk aan perspectief. Een hele reeks van missies gaat wel door en kan voor baanbrekende ontdekkingen zorgen. Daarnaast is het zo dat niet elke wetenschappelijke doorbraak moet komen uit het opschuiven van de waarnemingsmogelijkheden. Het afspeuren van bekend en inmiddels toegankelijk terrein is minstens even belangrijk. Veel objecten bestuderen die elk bijvoorbeeld in een iets ander stadium van de ontwikkeling zitten, geeft je de mogelijkheid om nog weer een heel andere beperking te slechten: de duur van ons eigen leven. De meeste processen duren real-time veel te lang om ze van begin tot eind te bestuderen. Het ‘totale plaatje’ verkrijg je door vele ‘losse beeldjes’ op de juiste manier achter elkaar te plakken. Zo’n fijnmazige tijdsmachine maken is een van de meest fascinerende uitdagingen van het toekomstige ruimteonderzoek.
De Hubble Space Telescope zorgt nog steeds voor baanbrekende ontdekkingen
Model van HIFI, ontwikkeld en gebouwd onder leiding van SRON voor ESA's Herschel-satelliet. Het project was uiterst complex vanwege de nieuwe technologie en het grote aantal samenwerkingspartners
CERN, het Europese laboratorium voor onderzoek naar elementaire deeltjes. Onlangs zijn sterke aanwijzingen verkregen voor het bestaan van het Higgs-deeltje dat de standaardtheorie over materie completeert
Model van de James Webb Space Telescope van NASA. Het project wordt geplaagd door oplopende kosten en vertraging, als gevolg van de enorme complexiteit van de missie
Large Hadron Collider in het CERN
Opname van de Hubble ruimtetelescoop van een lichtzwakke bruine dwergster. Nog net is een begeleider te zien die zo lichtzwak is dat het vermoedelijk geen ster is.
Hubble ruimtetelescoop opname van de bolvorige sterrenhoop 47 Tucanae. Hoe beter het ruimtelijk scheidend vermogen, hoe beter de sterrenhoop in sterren kan worden opgelost.
Van verschillende sterren is het spectrum in zichtbaar licht opgenomen. De spectraallijnen verraden de chemische samenstelling van de sterren. Deze 'streepjescode' is ook afhankelijk van de temperatuur. O-sterren zijn het heetst en M sterren het koelst.
Simulatie van de accretieschijf rond een zwart gat. De snelle rotatie kan worden gemeten aan de hand van variaties in röntgenstraling op tijdschalen van milliseconden.
Met een polarisatiefilter kan de trillingsrichting van de fotonen worden bepaald.
Met polarisatiemetingen in radiostraling kan de structuur van het magnetisch veld in het sterrenstelsel M83 worden bepaald.
De piek van de elektromagnetische straling van een ster hangt af van de temperatuur.
ESA-studie naar een toekomstige rontgensatelliet
SRON neemt deel aan het SAFARI experiment aan boord van de Japanse SPICA satelliet. Het doel van deze detector is om zeer zwakke infraroodbronnen te detecteren. Dat kunnen voorstadia van sterren en planeten zijn, maar ook de allereerste sterrenstelsels in het heelal.
Studie van IXO, een gezamenlijke missie van ESA en NASA voor een rontgensatelliet. Het project is vanwege de hoge kosten gestaakt
Tekening van de toekomstige Japanse SPICA-infraroodsatelliet