2017-03 Ken je klassiekers: De vergulde plakkaten op Pioneer 10 en 11
Onderwerp
De vergulde plakkaten op Pioneer 10 en 11
Beeld
Copyright: NASA public domain
Technische gegevens
Object: Vergulde plakkaat aan boord van ruimtesondes Pioneer 10 en Pioneer 11
Datum creatie: najaar 1971
Ontwerp: Carl Sagan en Frank Drake
Creatie: ontwerp door Linda Salzman Sagan en productie door de firma Precision Engravers uit San Carlos, Californië
Copyright: NASA public domain
Materiaal: geanodiseerd verguld aluminium
Afmetingen (lengte x breedte x dikte): 22,9 x 152 x 1,27 mm
Gewicht: 120 gram
Korte beschrijving
Eind jaren 1960 was de ruimtevaart echt goed op gang gekomen met als gekend hoogtepunt de bemande missies naar de Maan. En ook met de verkenning van het zonnestelsel was men toen al ijverig bezig.
Begin jaren 1970 ontwikkelde de Amerikaanse NASA twee ruimtesondes om de reuzenplaneten Jupiter en Saturnus mee te verkennen, en in dezelfde moeite kon meteen ook onderzocht worden hoe het zat met het reizen doorheen de planetoïdengordel, hoe de zonnewind zich op die grotere afstand zou manifesteren en om zicht te krijgen op de reikwijdte van het grote magnetische veld rondom de Zon, de zogenaamde heliosfeer.
Het ging concreet om Pioneer 10 en Pioneer 11. Beide toestellen zouden voor hun missie voldoende snelheid halen om na ettelijke jaren het zonnestelsel te kunnen verlaten en verder te reizen in ons melkwegstelsel.
Op 2 maart 1972 werd Pioneer 10 gelanceerd. De ruimtesonde passeerde Jupiter in 1973 en bevindt zich intussen (begin juli 2017) op een afstand van ruim 17,96 miljard km van de Aarde. Pioneer 10 reist aan een snelheid van 11,96 km/s richting de heldere ster Aldebaran in het sterrenbeeld Taurus. Gezien de afstand van die ster (65 lichtjaar) en de snelheid van Pioneer zal de sonde nog een goede twee miljoen jaar nodig hebben om daar te arriveren. In januari 2003 ging het contact met Pioneer 10 verloren.
Op 5 april 1973 werd Pioneer 11 gelanceerd. De ruimtesonde passeerde Jupiter in 1974 en Saturnus in 1979 en bevindt zich intussen (begin juli 2017) op een afstand van ruim 14,51 miljard km van de Aarde. Pioneer 11 reist aan een snelheid van 11,27 km/s richting het sterrenbeeld Scutum. In november 1995 ging het contact met Pioneer 11 verloren.
Via de uitstekende website Heavens Above krijg je een overzicht van de satellieten die het zonnestelsel verlaten met alle up-to-date gegevens.
Daarom leek het een goed idee om Pioneers 10 en 11 een boodschap van de mensheid mee te geven voor het geval ze ooit intelligent leven zouden tegenkomen op hun oneindig verre reis buiten ons eigen zonnestelsel.
Het kon niet anders dan dat men daarvoor bij de populaire Carl Sagan zou uitkomen. Sagan was toen al een gerespecteerd astronoom die gekend was om zijn enthousiasme voor het project SETI: de Search for ExtraTerrestrial Intelligence.
Kijk hier voor de bijhorende afbeelding.
En inderdaad, Carl Sagan wist de mensen van de NASA enthousiast te maken voor het idee. Maar aangezien het toen al niet lang meer was vóór de lancering van Pioneer 10, moest hij de klus zien te klaren op amper drie weken.
Samen met zijn kompaan Frank Drake, één van de pioniers van de zoektocht naar buitenaards leven en de man van de beroemde Drake-vergelijking, ontwierp hij een plakkaat die heel wat relevante informatie bevat voor geïnteresseerde aliens. De toenmalige vrouw van Carl Sagan, de artieste Linda Salzman, zorgde ervoor dat het plaatje er ook visueel behoorlijk uitzag.
De vergulde plakkaat werd bij elk van beide Pioneers bevestigd onderaan de schotelantenne opdat ze op die manier beter beschermd zou zijn tegen inslagen van kleine stofdeeltjes.
Copyright: NASA Pioneer Plaque
Wat kunnen we uit de afbeeldingen op de plakkaat allemaal afleiden?
Bovenaan staan twee cirkels die staan voor de overgang van waterstof (het meest voorkomende element in het heelal) van het ene energieniveau naar het andere, de zogenaamde hyperfijn-overgang. Het verschil heeft een frequentie van zowat 1420,405 MHz, wat in het vacuüm van de ruimte overeenkomt met een golflengte van 21,106 cm. De tijdsintervallen tussen de oscillaties van de frequentie bedraagt 0,7 nanoseconde. Deze 21,106 cm en 0,7 nanoseconde worden gebruikt als lengte- en tijdeenheid voor het verdere interpreteren van de informatie op de plakkaat. Dat moet afgeleid worden uit het kleine verticale lijntje onder het waterstofmodel, hetgeen staat voor het binaire cijfer 1.
Copyright: NASA
Daarnaast rechts staan een man en een vrouw afgebeeld vóór het silhouet van de Pioneer. Tussen twee horizontale streepjes die een indicatie zijn voor de grootte van de vrouw staat de binaire voorstelling van het cijfer 8. Als we onze eenheid van lengte erbij halen, namelijk 21,106 cm, dan staat 8 eenheden voor net geen 169 cm, de gemiddelde lengte van een vrouw.
Achter beide figuren zien we de Pioneer, afgebeeld op dezelfde schaal als de twee personen. Zo kan de grootte van de mensen ook afgeleid worden door de grootte van het ruimtetuig te meten.
Copyright: NASA
Het radiale patroon links toont 15 lijnen die vanuit hetzelfde punt vertrekken. Het centrale punt staat voor de relatieve positie van de Zon ten opzichte van het centrum van ons sterrenstelsel (langste lijn tot voorbij de twee figuren) en ten opzichte van 14 pulsars. Die lijntjes zijn opgebouwd uit streepjes die staan voor binaire getallen. Die getallen komen overeen met de periode van 14 pulsars.
Copyright: NASA
Onderaan is een schematische voorstelling van het zonnestelsel te zien, waarbij ook de baan van Pioneer 10 is weergegeven, weg uit het zonnestelsel. Eigenlijk had Pioneer 11 een iets andere plakkaat moeten hebben, aangezien dit ruimtetuig een ander traject volgt, maar de plakkaten op beide Pioneers zijn identiek.
Links is de Zon te zien, en planeet Saturnus is ook gemakkelijk herkenbaar door de ring die erbij is getekend.
Toen de plakkaat werd ontwikkeld was er ook nog lang geen sprake van om Pluto niet meer in het lijstje van planeten op te nemen.
De binaire getallen boven en onder de planeten geven de relatieve afstand van de planeten tot de Zon weer. De eenheid hiervoor is een tiende van de afstand tussen Mercurius en de Zon.
Copyright: NASA
Een universele boodschap?
Zoals blijkt is er toch heel wat wetenschappelijk inzicht nodig om alle informatie uit de plakkaten aan boord van de Pioneers te voorschijn te halen. Sagan en Drake gingen ervan uit dat intelligent buitenaards leven een zelfde wiskundige en natuurkundige taal zouden hanteren als wij hier op Aarde.
En toch lokte hun boodschap wel de nodige controverse uit.
Zo is er bijvoorbeeld het gebruik van de pijl onderaan bij het zonnestelsel om het traject van de ruimtesonde aan te duiden. In een artikel in Scientific American werd gesteld dat een pijl een artefact is van een maatschappij van jagers-verzamelaars, geëvolueerd tot symbool, terwijl culturen met een heel andere achtergrond die pijl als totaal onbegrijpelijk zullen ervaren.
Daarnaast was er ook heel wat kritiek omdat de man en de vrouw naakt werden afgebeeld. Sommige Amerikaanse media spraken zelfs van pornografie. Nochtans is de reden waarom beide figuren geen kleren dragen simpel: op die manier kunnen buitenaardse wezens zien hoe onze anatomie in mekaar zit.
De rechterhand van de man is opgeheven als teken van vriendelijke begroeting, misschien zouden de aliens dat niet als dusdanig begrijpen, maar ze zouden op die manier wel zien dat wij onze duim van onze andere vingers weg kunnen richten en hoe wij onze ledematen bewegen.
Oorspronkelijk was het de bedoeling dat man en vrouw hand in hand zouden afgebeeld worden, maar dat zou kunnen leiden tot de misvatting dat het om slechts één enkel organisme gaat in plaats van twee afzonderlijke wezens.
Daarom ook dat alleen de man zijn hand opsteekt, zo zouden buitenaardse intelligenties niet denken dat alle aardbewoners steeds een hand opsteken.
En natuurlijk was er ook heisa omdat het de man en niet de vrouw is die de hand opheft. Dat bevestigt volgens feministen en andere critici het cliché dat het steeds de man is die het initiatief neemt, terwijl de vrouw er ondergeschikt naast staat.
Ten slotte kwam er ook heel wat kritiek omdat de twee personen die toch staan voor de hele mensheid er erg Europees-Amerikaaans uitzien. Ook hier werden hoge woorden als racisme en etnocentrisme niet geschuwd.
Uit al deze kritieken mag nogmaals blijken hoe moeilijk het is om een boodschap op te stellen waar iedereen zich in kan vinden en die niemand voor het hoofd stoot.
Links op het internet
Artikel Carl Sagan in Science over de plakkaat
Oorsprong van het idee van de vergulde plakkaten op de Pioneers
Replica’s van de Pioneer-plakkaten
Tekst: Francis Meeus, juni 2017