‘Wat kan een astronoom doen als, net op het moment dat de maan op het punt staat de zon te blokkeren tijdens een totale zonsverduistering, er een wolk tussenbeide komt?’ Popular Science stelde haar lezers voor zo’n dilemma in een verhaal over de zonsverduistering van 1919. “Inpakken en naar huis gaan” was het antwoord van de gemiddelde eclipskijker. Maar zelfs in 1919 hadden extreme eclipsjagers noodplannen.
De volle schaduw van de maan raast ongeveer elke 18 maanden met een razendsnelle snelheid van 2.400 kilometer per uur over de aarde. In een kosmisch lot dat uniek is voor ons zonnestelsel, heeft de enige maan van onze planeet precies de juiste grootte en afstand om het gezicht van de zon volledig te blokkeren, waardoor de corona kortstondig wordt blootgelegd, waardoor een spectaculair zicht ontstaat. Maar die volledige overlap vindt alleen plaats op een smal pad van ongeveer 160 kilometer breed: het pad van de totaliteit.
Hunters voor extreme eclipsen, die zichzelf umbraphiles noemen, zullen dat pad zoeken wanneer het verschijnt, zelfs tot aan de verste uithoeken van de aarde. Omdat het pad dat door de schaduw van de maan wordt uitgehouwen doorgaans duizenden kilometers beslaat – over oceanen en continenten – is het doel om een bestemming te kiezen die bekend staat om zijn wolkenloze hemel.
Kelly Korreck, NASA’s programmamanager voor de zonsverduistering van 2024, die op 8 april van Texas tot Maine over de VS zal razen, observeerde de verduisteringen vanaf verschillende locaties, zoals het dek van het vliegdekschip USS Yorktown en de noordelijke Chileense kust. Voor Korreck is de ervaring onvergelijkbaar. ‘Er komen sterke emoties naar boven’, zegt ze, ‘van bijna de angst dat de zon ondergaat tot iets heel magisch en heel spannends.’ Zodra het voorbij is – het geheel duurt slechts een paar minuten of minder, afhankelijk van de locatie – ze geeft toe dat haar eerste gedachte was: “Wanneer is de volgende? Waar gaan we naartoe?”
In 1919 was vliegen rond de wereld nog niet mogelijk en was een kleiner deel van de planeet ontwikkeld en toegankelijk. Eclipse-jagers waren meestal goed gefinancierde wetenschappers en astronomen die over de middelen beschikten om een expeditie te organiseren, maanden opzij te zetten voor reizen en tonnen aan apparatuur naar afgelegen gebieden te vervoeren. Dat is de reden waarom het plan van een astronoom uit 1919 om een telescoop op een watervliegtuig te monteren en boven de wolken te vliegen nieuwswaarde leek, ook al waren de redacteuren van Popular Science sceptisch dat het zou werken. Het alternatief, ‘onbemande ballonnen’ uitgerust met camera’s, voorgesteld door George Hale, oprichter van het Mount Wilson Observatory in Californië, leek veel praktischer.
Er staat niet vermeld of de gedurfde luchtvaartastronoom David Todd, een excentrieke eclipsjager en voormalig professor aan het Amherst College, ooit in zijn watervliegtuigplan is geslaagd. Maar de zonsverduistering van 1919 is de geschiedenisboeken ingegaan vanwege zijn rol als achtergrond voor Arthur Eddington en Frank Dyson om Einsteins relativiteitstheorie te bewijzen.
Tegenwoordig voert NASA tientallen heliofysische missies uit, meestal vanuit ruimteobservatoria, zonder de mogelijkheid van een bewolkte hemel.
Een totale zonsverduistering kan nooit langer dan acht minuten duren. Meestal kost het veel minder tijd. Een astronoom zal duizenden en duizenden kilometers naar een verre plaats reizen om het meeste uit een paar kostbare minuten te halen. De acteurs in een toneelstuk worden niet zorgvuldiger gerepeteerd dan astronomen die bij verschillende instrumenten staan. Geen enkel lid van de eclipsexpeditie ziet de eclips in zijn geheel; ieder voert de hem opgedragen bijzondere taken uit.
Wat als er een wolk of mist tussen de aarde en de zon zou komen? Wat als het regent? Al deze complexe voorbereidingen, al deze vermoeiende reizen, zijn niet voor niets geweest. Maar de mist hangt altijd laag, nooit meer dan duizend meter dik. Daarom, als er een wolk of mist tussen de aarde en de zon komt, is de oplossing om erboven te klimmen en de zonsverduistering in al zijn gruwelijkheid te zien.
Het is dus geen wonder dat astronomen geïnteresseerd zijn in een experiment van professor David Todd van het Amherst College Astronomical Observatory, waarbij hij een watervliegtuig gebruikt om hoog boven de wolken te vliegen om de zonsverduistering te bekijken.
Het experiment van professor Todd
Met de hulp van Amerikaanse marineofficieren en watervliegtuigen ging professor Todd op pad om de zonsverduistering van 29 mei te fotograferen. Het was de bedoeling dat de stoomboot waarmee de expeditie voer zou stoppen op een punt nabij de evenaar aan de kust van Zuid-Amerika, het watervliegtuig zou lanceren en dan zou wachten terwijl de astronoom zijn plan uitprobeerde.
Je zou kunnen verwachten dat professor Todd de eerste zou zijn die astronomie de lucht in zou brengen. Hij is de meest enthousiaste, onvermoeibare en ingenieuze eclipswachter. Hij ging zelfs zo ver, enkele jaren geleden, dat hij een methode bedacht om een hele batterij astronomische instrumenten vanuit een centraal punt te bedienen, maar hij kon zijn uitvinding niet gebruiken om deze specifieke zonsverduistering waar te nemen, omdat de hemel op dat moment verduisterd was.
Hoewel de resultaten van het experiment van professor Todd op het moment van ter perse gaan nog niet gepubliceerd waren, kan er aan getwijfeld worden of het plan om watervliegtuigen te gebruiken haalbaar was. De trillingen die door de motor van het watervliegtuig worden veroorzaakt, zijn zodanig dat het stabiele platform dat voor alle telescopen moet worden voorzien, een trillende basis wordt die nauwelijks geschikt is voor het doel van professor Todd. Het was weliswaar zijn bedoeling om trillingen te compenseren door de telescoop elastisch vast te zetten; maar iedereen die iets weet over de traagheid van bewegende delen zal toegeven dat absolute stabiliteit op deze manier nauwelijks kan worden bereikt.
Een praktischer schema
Professor George E. Hale van het Mount Wilson Observatory heeft naar onze mening een veel praktischer plan. Zijn plan is om een onbemande ballon boven de wolken te sturen en de camera’s die de ballon draagt te stabiliseren met behulp van een gyroscoop. Professor Hale is van plan om op elk moment de corona te bestuderen – dat spookachtige aanhangsel dat de zon omringt en alleen zichtbaar is vanaf de aarde tijdens een zonsverduistering.
Terwijl we door de atmosfeer van de aarde stijgen, bereiken we uiteindelijk een punt, misschien op een hoogte van vijftig kilometer of meer, waar de lucht niet blauw is, maar gitzwart.
De lucht is blauw omdat de lucht gevuld is met talloze miljarden stofdeeltjes die het zonlicht verstrooien. In de inktzwarte hemel boven het stofdeeltjesgebied, waar de lucht extreem dun is, verschijnen de sterren zelfs op klaarlichte dag op hun plaats. En de zon is een grote gloeiende bal die in de duisternis hangt. De prachtige corona, het belangrijkste studieobject tijdens de totale zonsverduistering, straalt in al zijn parelachtige schoonheid.
Mocht Professor Todd slagen
Als professor Hale in zijn plan slaagt, hoeven we niet te wachten op een totale zonsverduistering om de corona te bestuderen, maar kunnen we deze fotograferen wanneer we maar willen en deze van dag tot dag bestuderen.