De Apollomissies en de vanallengordels

De vanallengordels, ook wel stralingsgordels of deeltjesgordels genoemd, zijn twee gordels rondom de aarde die bestaan uit geladen deeltjes. Ze zijn vernoemd naar hun ontdekker, James Van Allen. De gordels zijn radioactief en daardoor een veel gebruikt (lees: misbruikt) argument tegen de ruimtevaart; er doorheen vliegen zou immers zelfmoord zijn. Hoewel deze regio’s zeker voor een extra uitdaging en een aanwezig gevaar zorgen, zijn ze niet onoverwinnelijk.

Er bestaan twee vanallengordels:

  • De binnenste gordel. Deze bevindt zich dichter bij de aarde en is ook kleiner; maar er is extremere radioactieve straling.
  • De buitenste gordel. Deze is groter en bevindt zich verder van de aarde, maar kent een zwakke straling.

Tijdens een verhoogde zonneactiviteit vormt zich soms een derde en tijdelijke gordel.

De Apollo-missies omzeilden de gevaarlijkere binnenste gordel om vanzelfsprekende redenen. Wel werd de bemanning blootgesteld aan de zwakkere straling in de buitenste gordel. Ze haastten ze zich door het zwakste deel ervan in slechts enkele minuten.

Elk van de astronauten droeg een persoonlijke dosismeter om de hoeveelheid straling die ze ontvingen vast te leggen. Het resultaat? Elke astronaut ontving gedurende de hele missie dezelfde hoeveelheid straling als één enkele CT-scan.

Credit

Afbeelding: ‘Apollo trajectory’ door AnnieMouse60 (Youtube).

Referenties

Waarom we geen satellieten zien op foto’s vanuit het ISS

“Waarom zien we geen satellieten op foto’s genomen vanuit het ISS, of vanuit de ruimte in het algemeen?”

Dit is een terugkerende vraag binnen de Platte Aarde-gemeenschap, meestal gesteld zonder een antwoord te verwachten. Ze gaan ervan uit dat een antwoord onmogelijk is aangezien volgens hen satellieten of het volledige concept ‘ruimte’ een leugen is.

Maar wees gerust, de foto’s zijn echt. Satellieten zijn simpelweg niet zichtbaar op deze foto’s omdat ze te ver van elkaar en van de camera verwijderd zijn.

Laten we een aantal feiten op een rijtje zetten.

  1. In de lage baan-regio (LEO – Low Earth Orbit) is er één satelliet per 175.000.000 km³ ruimtevolume. De gemiddelde afstand tot de dichtstbijzijnde satelliet is ongeveer 700 km. 700 km is meer dan de afstand tussen Parijs en Groningen.
  2. Volgens simulaties is de gemiddelde afstand van het ISS tot de dichtstbijzijnde satelliet 304 km. Het is ongeveer dezelfde afstand als van Brussel naar Groningen.
  3. Het ISS ligt ongeveer 400 km boven het aardoppervlak. Auto’s, bussen en zelfs voetbalvelden zijn niet zichtbaar op algemene foto’s genomen vanuit het ISS.
  4. Algemene fotografie op het ISS gebeurt meestal met groothoeklenzen. 24 mm lenzen en GoPro’s zijn populair. Groothoek betekent dat het moeilijker is om een ​​ver verwijderd object te herkennen aangezien het gezichtsveld groter is.
  5. Satellieten zijn er in verschillende maten. Van kleine blokjes die in onze handpalmen passen, tot de grootte van een voetbalveld. Maar we kunnen gerust zeggen dat er niet veel satellieten zijn die groter zijn dan een schoolbus. Alle berekeningen die hier zijn gedaan, omvatten alle types satellieten. Ook Cubesats en ruimtepuin dat praktisch niet te zien is vanuit het ISS zijn inbegrepen.
  6. De kans dat een satelliet zich op een willekeurig moment binnen 5 km van het ISS bevindt, is ongeveer 0,017%. Om nog maar te zwijgen van het feit dat ze het ISS actief sturen om botsingen te voorkomen en waardoor de kans dus nog veel kleiner wordt dat een ruimte-object zich in de buurt bevindt.
  7. We kunnen niet uitsluiten dat satellieten verschijnen op foto’s die vanuit het ISS zijn genomen. Maar het zal een buitengewone gebeurtenis zijn. En meestal verschijnt de satelliet als een enkele pixel, niet te onderscheiden van sterren op de achtergrond.
  8. Om te bepalen of een stip op een foto die vanuit het ISS is genomen, echt een satelliet is, moet men bekend zijn met de positie van de sterren. Het uitzoeken hiervan zou een vervelende en zinloze oefening zijn.

Eindconclusie: het is te verwachten dat satellieten niet zichtbaar zullen zijn in algemene foto’s genomen vanuit het ISS. Als een satelliet dan toch zichtbaar is, zal dit een uitzonderlijke waarneming zijn.

Fotografische berekening

De gemeenschappelijke brandpuntsafstand van de lens die door de bemanning van het ISS wordt gebruikt, blijkt 24 mm te zijn. Een brandpuntsafstand van 24 mm in een full-frame body betekent een horizontale beeldhoek van ongeveer 74°.

Laten we aannemen dat ze in het beste geval een camera gebruiken met een zeer hoog aantal megapixels, laten we zeggen 50 megapixels, of ongeveer 8712 pixels horizontaal.

Met behulp van deze getallen kunnen we berekenen dat een enkele pixel ongeveer 0,0085° hoekgrootte vertegenwoordigt. (74° / 8712 pixels = 0,0085° / pixel)

Laten we aannemen dat de grootte van een satelliet 10m is; een zeer genereuze afmeting, aangezien er maar weinig satellieten groter zijn dan deze omvang. Wat is de maximale afstand waarop een satelliet kan weergegeven worden door een enkele pixel in de camera? Ongeveer 67 km. (10 m / tan(0,0085°) = 67,4 km).

Als we willen dat de satelliet wordt weergegeven door 10 pixels, dan kunnen we eenvoudig delen door 10. Een satelliet mag dan maximaal 6,7 km verwijderd zijn van het ISS voordat deze kan worden weergegeven door (slechts) 10 pixels op de camera.

Dit is allemaal theoretisch; in praktijk zal een satelliet nog dichterbij moeten zijn vooraleer deze herkend zal worden als een satelliet. Anders zal deze enkel verschijnen als een heldere stip, niet te onderscheiden van de sterren op de achtergrond.

Kruishoogte op een bolle aarde

Er was eens een Platte Aarder en die nam tijdens een vlucht een waterpas mee.

Zijn bedoeling was om te bepalen of het vliegtuig om de zoveel tijd zijn vlieghoek aanpaste om het terug waterpas te laten vliegen ten opzichte van het aardoppervlak. Als de aarde echt bolvormig is, zo dacht hij, dan zou het vliegtuig regelmatig zulke aanpassingen moeten maken; anders zouden ze met z’n allen rechtstreeks de ruimte in vliegen!

Zijn video ging viraal. En het is ons duidelijk dat het vliegtuig deze periodieke aanpassingen niet heeft gemaakt. De conclusie is zeker niet dat de aarde plat is. Hieronder volgen enkele verklaringen waarom het vliegtuig die periodieke aanpassingen niet hoeft te maken en toch zijn bestemming kan bereiken zonder een tripje langs de ruimte.

  1. De luchtdichtheid neemt af met de hoogte; en dus neemt de door de vleugels opgewekte liftkracht ook met de hoogte af. Op een gegeven moment is de hoeveelheid lift niet meer voldoende om het gewicht van het vliegtuig tegen te gaan en ontstaat er een evenwicht. Dit is de kruishoogte van het vliegtuig.
  2. Commerciële vliegtuigen zijn ontworpen om statische langsstabiliteit te hebben. Dat is de stabiliteit ten opzichte van draaiingen om de dwarsas. Het zal zijn oriëntatie ten opzichte van het zwaartepunt herstellen, zelfs wanneer er geen input is van de piloot.
  3. Hoe steiler de vlieghoek, hoe kleiner de liftkracht die de zwaartekracht tegenwerkt.
  4. Met constante vluchtparameters vliegt een vliegtuig op een constante dichtheidshoogte.
  5. In de meeste vliegtuigen is de door de motoren gegenereerde stuwkracht lager dan het gewicht van het vliegtuig. De stuwkracht alleen is niet voldoende om het vliegtuig de ruimte in te sturen.
  6. Motoren werken door verbranding en hebben zuurstof nodig, en zuurstof zelf wordt schaarser naarmate de hoogte toeneemt. Op een gegeven moment zullen de motoren uitvallen en dus ook geen stuwkracht meer genereren.

Om bovenstaande redenen zal een vliegtuig een constante kruishoogte aanhouden en de kromming van de aarde volgen. De ruimte in vliegen is niet iets wat je eenvoudigweg doet en zal dus ook niet ‘per ongeluk’ gebeuren. Het kost veel meer energie en is veel duurder dan welke commerciële vlucht dan ook.