O - Harm Habing - SRON Netherlands Institute for Space Research

Harm Habing (1938): Gezicht Nederlandse infraroodsterrenkunde

Onderscheid
Belangrijkste bijdragen
Opmerkelijk
Links

Onderscheid

Prof. dr. H.J. (Harm) Habing is voor velen ‘het gezicht’ van de Nederlandse infraroodsterrenkunde, en in bijzonder het ruimteonderzoek dat te maken heeft met het koele heelal. Vanaf het aardoppervlak is infraroodstraling uit het heelal slechts zeer beperkt waar te nemen. Dat komt omdat onze eigen atmosfeer zelf veel infraroodstraling uitzendt, met name via de waterdamp. Alleen op hooggelegen plaatsen met een zeer droog klimaat kan een klein deel van het ‘infraroodvenster’ worden waargenomen.

Satellieten bewegen zich hoog boven de atmosfeer en hebben dus geen last van de infraroodstraling die de aarde zelf uitzendt. Toch is het niet zó gemakkelijk om vanuit de ruimte infraroodwaarnemingen te doen. De infraroodsignalen zijn op zich erg zwak en zouden nog gemakkelijk ‘overstraald’ kunnen worden door de warmte van de telescoop en de detector zelf. Vanwege de vereiste ‘signaal/ruis’-verhouding moeten infraroodtelescopen daarom sterk worden afgekoeld, tot enkele graden boven het absolute nulpunt. Daartoe plaatst men de instrumenten in een soort thermosfles, gekoeld door vloeibaar helium.

Toen de IRAS-satelliet werd ontworpen, was er nog nauwelijks ervaring met dergelijke cryogene technieken in satellieten. IRAS zorgt daarom óók in technisch opzicht voor een doorbraak. Omdat de infraroodhemel grotendeels onbekend terrein was, bestaat de belangrijkste taak van IRAS uit het maken van een algemeen overzicht (survey) zodat een inventarisatie kan worden gemaakt van de infraroodbronnen aan de hemel. Dit levert een catalogus op die jarenlang als referentie voor sterrenkundig onderzoek is gebruikt.

Opvolgers van IRAS, waaronder het Infrared Space Observatory (ISO) van ESA, kunnen zich daarna toeleggen op het meer in detail bestuderen van interessante bronnen die met IRAS zijn ontdekt. Voor een van de instrumenten aan boord van ISO, de zogeheten Long Wave Spectrometer, wordt opnieuw een Nederlander de rol van wetenschappelijk projectleider of Principal Investigator toebedeeld: Thijs de Graauw.

Belangrijkste bijdragen

Harm Habing heeft veel bijgedragen aan het ontwikkelen van de infraroodsterrenkunde in Nederland. Jarenlang is hij betrokken bij de voorbereidingen van de tweede Nederlandse satelliet: IRAS. Dit is de eerste infraroodsatelliet die een complete kaart van de infraroodhemel maakt.

In 1981 wordt hij Principal Investigator en daarmee de wetenschappelijk projectleider van het project. Het is aan hem om de belangen van wetenschappers te koppelen aan de mogelijkheden van technici en de beperkingen van het beschikbare budget. Terugkijkend op het project beschouwt hij IRAS als een ‘jongensboekervaring’. Het project kent in de voorbereiding veel technische uitdagingen. Daarnaast moesten ook de astronomen wennen aan een satelliet als telescoop.

Mede op basis van de resultaten aan IRAS kan Harm Habing op verschillende terreinen belangrijke bijdragen leveren aan het sterrenkundig onderzoek:

Referentiecatalogus van infraroodbronnen aan de hemel;
Ontstaan van sterren. Een jonge ster bevindt zich aanvankelijk in een ‘cocon’ van stof en gas en is met optische telescopen niet te zien, maar wel te herkennen als een infraroodbron. Met infraroodgegevens wordt duidelijk hoe deze vroege ontwikkelingsstadia zich voltrekken.
Masers. Onder bepaalde omstandigheden kunnen in en nabij proto-sterren zogeheten masers ontstaan. Het is een soort natuurlijke laser, maar dan bij infrarood en microgolfstraling. De maser kenmerkt zich door heel nauwe golflengtegebieden waarin straling wordt uitgezonden door bepaalde moleculen, zoals SiO (silicium oxyde), OH (hydroxyl) en water.
Eindstadia van sterren. Aan het einde van hun leven kunnen sterren massa afstoten in de vorm van gas en stof. Met name dit laatste leidt tot het ontstaan van een sterke infraroodbron. Harm Habing maakt speciaal studie van bepaalde typen reuzensterren die aan het eind van hun bestaan niet ontploffen, maar als het ware uit elkaar walmen. Er blijft dan uiteindelijk een kleine, naakte sterkern over. Veel sterren met een massa tussen 0,6 en 10 zonsmassa ondergaan dit lot.

Opmerkelijk

Als jonge Groningse student heeft Harm Habing eigenlijk ‘niets met sterren’. Hij studeert eerste scheikunde maar stapt al snel over op natuurkunde, en uiteindelijk belandt hij in de sterrenkunde. De sterrenkundige belangstelling is, hoewel toegespitst op het infraroodwerk, erg breed en strekt zich ook uit tot de geschiedenis van het Nederlandse sterrenkundig onderzoek. Harm Habing heeft ook een populair wetenschappelijk boek geschreven (Kosmos) waarin op heldere wijze de stand van zaken van divers onderzoek wordt beschreven.

De IRAS-periode blijft een hoogtepunt in zijn carrière. Hij houdt er een dagboek van bij. Op 30 januari 1983 schrijft hij – het is dan kort na de lancering – dat de temperatuur van het deksel van de telescoop snel stijgt. Dat deksel moet voorkomen dat, als de telescoop nog op aarde is, gassen van buiten vastvriezen aan de telescoopspiegel. Het deksel moet er direct af maar na enige discussie wacht men tot de volgende ochtend. Het verwijderen van het deksel vergt een ingewikkelde manoeuvre en er zijn nog vraagtekens bij de bestuurbaarheid van de satelliet. Dan, die avond uiteindelijk, is het zover. “We krijgen instructies waar we op moeten letten: de positie indicatoren zullen plotseling verspringen door de terugslag van het afgeschoten deksel. En dan, opnieuw spanning zoals bij de lancering. Spacecraft team ok? Telescope team will you report? We go! De indicatoren gedragen zich als voorspeld, een vlekkeloze operatie. Dan zien we hoe de vier detectoren beginnen te registreren wat ze aan de hemel zien. We doen onze eerste infraroodwaarnemingen. Een ontroerend ogenblik. Resultaat … na zeven jaar.”