Ruimte-instrument HIFI glansrijk door laatste test op aarde

Het ruimte-instrument HIFI is klaar voor het echte werk in de ruimte aan boord van de komend jaar te lanceren ruimtetelescoop Herschel. De ruimteonderzoekers van SRON concludeerden dit na de laatste zware test van Herschel in nagebootste ruimteomstandigheden: vacuüm en extreem gekoeld. Projectleider Frank Helmich: ‘Het was de laatste keer op aarde dat we nog eventuele onzuiverheden uit het signaal van HIFI konden wegpoetsen. HIFI is loepzuiver nu.’

De spanning was te snijden in de controlekamer van de Large Space Simulator bij het onderzoekscentrum ESTEC van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. Terwijl Herschel voor het eerst de barre ruimteomstandigheden ervoer, staarden ingenieurs en onderzoekers koortsachtig naar de monitoren die in getallen en grafieken de toestand van de patiënt weergaven. De test duurde alles bij elkaar zo’n drie weken. SRON-medewerkers kregen 11 dagen om aan HIFI te werken. Helmich: ‘Dat is eigenlijk heel erg kort voor wat we allemaal wilden checken. Sommigen hebben dan ook echt werkdagen van 20 uur moeten maken.’

Er hing ook nogal wat van af. Het was de eerste en ook enige gelegenheid waarop de hele ruimtetelescoop, met alles erop, eraan en erin, getest kon worden in een situatie vergelijkbaar met de uiteindelijke werkomstandigheden op 1,5 miljoen kilometer van de aarde. Daar moet HIFI na de lancering volgend jaar gegevens gaan verzamelen over het ontstaan van sterren en planeten. Als er dus nog iets gecheckt of afgesteld moest worden, dan was nu de laatste kans.

De aandacht van de ruimteonderzoekers van SRON was met name gevestigd op de local oscillator, een soort synthesizer op HIFI die een kunstmatig signaal levert waarmee het signaal uit de ruimte gemengd wordt. Uit het gemengde signaal kan HIFI de informatie over omstandigheden in de uithoeken van het heelal halen. Maar dan moet de local oscillator wel een extreem zuiver signaal geven. Frank Helmich: ‘En juist daar hadden we nog een zorg. Ongeveer twee jaar geleden deden we de laatste gekoelde test van de local oscillator in ons laboratorium in Groningen. Toen bleek hij voor het allergrootse deel al loepzuiver te zijn maar in het golflengtegebied waar koolstof straalt een paar bijgeluiden te produceren. Hierdoor zou het waarnemen van koolstofatomen in het heelal onmogelijk worden.’ Internationaal is onder wetenschappers juist voor die koolstofatomen veel belangstelling, omdat ze een belangrijke schakel vormen in het ontstaan van leefbare omstandigheden.

Stalen zenuwen
Tijd om het probleem in Groningen op te lossen was er niet, want HIFI moest ingebouwd worden in Herschel. Helmich: ‘We hadden dus een beetje de gok genomen en nu slechts een paar dagen om het op te lossen.’ Met stalen zenuwen en gebruik makend van al het technologisch talent dat aanwezig was in het door SRON geleide HIFI-consortium, werden alle procedures die HIFI doorloopt nauwgezet nagelopen. ‘We hebben in drie weken ongeveer drie manjaar aan werk verzet’, vertelt Helmich. En dat heeft zijn vruchten afgeworpen. HIFI is zuiver. Helmich: ‘Ik ben ongelofelijk trots op het team. We hebben met HIFI een fantastisch instrument dat straks in de ruimte voor geweldige wetenschap gaat zorgen.’

Het werk aan Herschel bij ESTEC loopt nu ten einde. Als de ruimtetelescoop weer uit de Large Space Simulator getakeld is beginnen de voorbereidingen voor het transport naar de Europese lanceerbasis op Frans Guyana. Daar zal Herschel in de loop van volgend jaar gelanceerd worden door een Ariane-5 raket. Een team van SRON zal meereizen naar de lanceerbasis om tot het laatste moment voor lancering de gezondheid van HIFI te monitoren.

• Een animatie van de werking van HIFI op Herschel is hier te zien.