Je zou vermoeden dat de ruimte tussen planeten en sterren een leeg vacuüm is, maar dat is niet juist. Het bevat naast stof- ook gasdeeltjes die door onze zon, andere sterren en supernova's de ruimte in worden geblazen. Eind 1950 kwam het idee dat er een Heliosfeer zou bestaan n.a.v. het bestuderen van kosmische straling en de interactie met de zonnewind van onze zon. Sinds die tijd is en wordt er veel onderzoek over gedaan. Om de Heliosfeer te kunnen bevatten is het nodig om te begrijpen hoe de zon werkt en hoe de zonnewinden ontstaan. De zonnewinden verplaatsen zich door het zonnestelsel totdat ze uitkomen aan de grens van ons zonnestelsel waar ze tezamen met het magnetisch veld van de zon de Heliosfeer vormen Deze Heliosfeer zorgt voor een rustige bel in de heftigheid binnen het melkwegstelsel. Een schild dat ons beschermt.

Hoe groot is het universum waar wij in leven en welke vorm heeft het? Er zijn verschillende kosmologische theorieën die invulling proberen te geven aan het ontstaan en de evolutie van het universum, waarbij zwaartekracht, tijd en ruimte een belangrijke rol spelen. De relativiteitstheorieën van Einstein blijken veel van het waarneembare universum te verklaren, maar voorbij het grensvlak met de kwantumfysica blijkt het universum zich anders te gedragen. Er zijn nog zoveel dingen die we niet kunnen zien en die we dan als 'donker' benoemen. Verklaart donkere materie de ontbrekende massa in sterrenstelsels, kan donkere straling aan de zwarte gaten ontsnappen en wordt ons universum door donkere energie uit elkaar getrokken? We gaan een aantal van die theorieën beschouwen en filosoferen over het universum of het bestaan meerdere universums.

Het ontstaan van sterren en planeten is een terugkerende cyclus in het universum. Door de tijd heen worden in deze cyclus steeds zwaardere elementen gevormd die de bouwstenen vormen voor de objecten die rond een ster draaien. Zo ook zijn onze zon en aarde ontstaan vanuit een koude nevel van gas en stof. Door rotatie en zwaartekracht wordt deze zonnenevel samengetrokken tot een schijf en warmt deze op. In het centrum wordt daardoor een ster geboren. Dichtbij de ster smelten de zwaardere elementen samen tot rotsachtige brokken. verder van de ster vandaan ontstaan door de accretie van deze schijf steeds complexere moleculen die - mede door ijsvorming - samenklonteren. Hoe ontstaan dan de planeten en de andere objecten in ons zonnestelsel. Waarom is er zoveel water op aarde en kon hier leven ontstaan? Verschillende theorieën, onderzoek en simulaties geven hier opheldering over.

Welke krachten beïnvloeden de bewegingen van de sterrenstelsels en wat bepaalt de structuur van het heelal waarbinnen dat gebeurt. De materie in het heelal die dusver met directe waarnemingen is gevonden, blijft beperkt tot wat wij binnen het elektromagnetisch spectrum zichtbaar kunnen maken. Uitgaande van het standaard kosmologische model moet er veel meer massa aanwezig zijn om de benodigde (zwaarte)krachten te kunnen verklaren. Bestaat er dan donkere materie en donkere energie die wij (nog) niet hebben kunnen waarnemen? Het sterrenstelsel "De Melkweg" - waar ons zonnestelsel zich in bevindt - is bijna net zo oud als het universum. Wat hebben we geleerd door het onderzoek van onze Melkweg en wat kunnen we daar voor alsnog uit afleiden over de structuur van het heelal?

Het bestaan van zwarte gaten was door Albert Einstein al voorspelt vanuit zijn relativiteitstheorie. Pas veel later zijn de eerste zwarte gaten ontdekt en er wordt gesproken over een grote verscheidenheid aan soorten zwarte gaten, van theoriën over kleine deeltjes met een zeer grote dichtheid, naar normale/superzware gaten die we ook in het centrum van sterrenstelsels vinden, tot extreme voorbeelden die vanuit alternatieve (zwaartekracht)theoriën beschreven worden. Hoe kunnen we deze zwarte gaten waarnemen en waarom is een zwart gat op een foto zichtbaar terwijl er geen licht uit kan ontsnappen? Waar gaat dat licht dan heen en wat gebeurt er met ruimte en tijd als je in de buurt komt van de event horizon van het zwarte gat? Er is veel bekend over zwarte gaten en zoveel ook nog niet bekend. Het is één van de grote mysteries van het universum die blijft fascineren.

Jupiter is de grootste planeet in ons zonnestelsel. Er zijn door de tijd heen veel ontdekkingen gedaan over deze gasreus. Verschillende ruimtesondes hebben deze planeet verkent, inclusief de meest recente Juno-ruimtesonde die sinds 2016 informatie over deze planeet verzamelt en daar nog steeds mee bezig is. Er zijn interessante ontdekkingen gedaan over de samenstelling van de planeet, de atmosfeer en de verschillende stormen die erin woeden. Naast de alom bekende rode vlek zijn er nu ook andere vlekken ontdekt, de blauwe, koude en zwarte vlek genoemd. Welke rol speelt het magnetisch veld van Jupiter in deze, waarom zijn er de drie magnetische polen en wat heeft IO - één van de manen van Jupiter - hiermee te maken. De mysteries van Jupiter worden stukje bij beetje steeds verder onthult.

De sterren worden uit gas en stof geboren en vergaan ook weer tot gas en stof. Deze cyclus blijft zich herhalen, waarbij de samenstelling van het gas en stof door de tijd heen veranderd. Deze interstellaire gas en stofwolken bevatten de bouwstenen van elke zonnestelsel dat zich rondom de ster vormt en worden verrijkt met de overblijfselen van afgestorven sterren die in de vorm van planetaire nevels of supernovaresten. Er zijn verschillende soorten nevels met namen geïnspireerd door hun vorm of samenstelling. Vroeger werden sterrenstelsels en sterrenhopen ook voor nevels aangezien, maar met steeds betere telescopen kunnen we de echte nevels, hun samenstelling en historie steeds beter achterhalen en begrijpen.

Bij het verkennen van het universum vanaf de aarde worden we gehinderd door onze atmosfeer, lichtvervuiling en andere beperkingen die volgen uit de positie van de aarde ten opzichte van het object of deel van het universum dat we willen bestuderen. Daarom hebben we ruimtesondes en ruimtetelescopen gelanceerd die de waarnemingen van buiten de aarde doen en de resultaten daarvan naar de aarde sturen. Welke soorten telescopen en verkenningsmissies zijn er geweest en hoe worden de waarnemingen gedaan. Welke technieken worden daarbij toegepast en wat gaat de toekomst ons nog brengen?

Het bestaan van leven buiten de aarde is statistisch gezien zeer waarschijnlijk gezien de immense omvang van het universum. De voorwaarden om leven te laten ontstaan (zoals wij dat kennen) komt met grote zekerheid voor en daar wordt ook naarstig naar gezocht. Hoever is die ontwikkeling van het leven dan en welke levensvormen heeft dat voortgebracht. Zijn er dan andere intelligente levensvormen en hoever zouden zij zijn met hun ontwikkelingen of zouden zij zichzelf al ten gronde hebben gebracht. Is het waarschijnlijk dat wij elkaar ooit gaan ontmoeten. Door nuchter naar de feiten en wetenschap te kijken valt daar een hoop over te zeggen en te filosoferen.

Tussen 1961 en 1972 zijn door er de NASA verschillende "Apollo" missies uitgevoerd, met het uiteindelijke doel om mensen op de maan te laten landen. Op 16 juli 1969 is dat gelukt en heeft Neil Armstrong de eerste stap op de maan gezet. Destijds werd de technologie op de spits gedreven en werden er soms grote risico’s genomen om de race - om als eerste mensen op de maan te laten landen - te winnen. Vorig jaar op 16 november 2022 zijn er weer nieuwe vluchten naar de maan gestart als onderdeel van de "Artemis" missies. Voor mei 2024 staat een bemande missie gepland, met het plan om in 2028 weer mensen op de maan te laten landen. Wat hebben we geleerd van het verleden en wat is er veranderd in de technologie. Wat zijn de volgende stappen in het verkennen van de maan en de doelstelling om een gateway in omloop rond de maan te brengen, als opmaat voor bemande missies naar Mars.

Bestaat er leven op andere planeten? Dit is een vraag die de mensheid bezighoudt. Als we ervan uitgaan dat er minimaal 1 planeet rond een ster draait en er alleen al in onze Melkweg meer dan 100 miljard sterren zijn, dan is het statistisch waarschijnlijk dat er andere planeten bestaan waar leven mogelijk is. Of er werkelijk op andere planeten leven bestaat en of dat leven intelligent is, dat hebben we nog niet kunnen vaststellen. Men is druk op zoek naar feitelijke waarnemingen om dit beter te kunnen bepalen. Zo is er vastgesteld dat er planeten zijn die rond andere sterren draaien (de zo gehete exoplaneten) en we proberen vast te stellen of daar leefbare omstandigheden bestaan. Hier worden verschillende methoden en analysis bij toegepast. Inmiddels zijn er meer dan 5000 exoplaneten gevonden en de teller blijft doorlopen.