Voor het eerst stuurt Europa een eigen ruimtesonde naar de maan. Eind augustus vertrekt de SMART-1 vanuit Kourou in Frans-Guyana naar de natuurlijke satelliet van de aarde. Hij zal er onder andere op zoek gaan naar waterijs.

In het jaar 2000 worden er mensen geboren op de maan. Dat voorspelde ooit raketontwerper Werner von Braun, die op de ontwikkelingen in de ruimtevaart doorgaans een nogal realistische kijk had. Dit keer bleek zijn voorspelling evenwel te optimistisch. De voorbije twintig jaar was de maan zelfs helemaal geen prioriteit meer in de ruimteprogramma’s van Amerikanen en Russen. Europa brengt daar nu, zij het niet als enige, verandering in.

De SMART-1 ziet er niet bijzonder spectaculair uit. Met zijn zonnepanelen ingeklapt, is de sonde niet veel meer dan een kubus met zijden van één meter en een gewicht van 370 kilogram. Maar toch is Europa’s eerste maansonde heel bijzonder. Hij maakt deel uit van het programma SMART of Small Missions for Advanced Research and Technology. Daarmee wil de Europese ruimtevaartorganisatie ESA ( European Space Agency) nieuwe technologie uittesten met het oog op latere, ambitieuze ruimteprojecten.

Bij de SMART-1 valt vooral zijn ionenmotor op. In de ruimte zetten de zonnepanelen van de sonde zonlicht om in elektriciteit. Die zorgt er op haar beurt voor dat xenongas met een enorme snelheid naar buiten stroomt. Actie zorgt voor reactie en dus voortstuwing. In vergelijking met het geweld van klassieke raketmotoren geeft een ionenmotor slechts een heel klein duwtje, te vergelijken met de kracht die een wandelende mier uitoefent op het papier. Maar na maanden of zelfs jaren kan de motor snelheden opleveren waarmee de verste uithoeken van het zonnestelsel kunnen worden bereikt. Een ionenmotor is bovendien minstens tien keer zuiniger dan chemische motoren. Minder brandstof betekent minder gewicht en dat is van groot belang in de ruimtevaartbusiness, waar elke kilogram een hoge prijs heeft.

Na de lancering met een Ariane-5-raket zal de sonde met behulp van zijn ionenmotor in steeds meer uitgerekte ellipsen rond de aarde draaien. Bijna anderhalf jaar later zal hij dan worden ingevangen door het zwaartekrachtveld van de maan. Uiteindelijk komt de SMART-1 na een reisweg van 100 miljoen kilometer in een ellipsbaan tussen 300 en 10.000 kilometer boven het maanoppervlak. Een grote omweg, want de maan staat gemiddeld slechts 385.000 kilometer ver van de aarde. Ruim twee jaar na zijn lancering zit de opdracht van SMART-1 erop en zullen de vluchtleiders hem waarschijnlijk op de maan laten inslaan.

Het Europese maanproject kost 100 miljoen euro. In de ruimtevaart is dat een habbekrats. Dertig bedrijven uit elf Europese landen en de Verenigde Staten hebben de SMART-1 gebouwd, onder leiding van het Zweedse Swedish Space Corporation. Hoewel dat gebeurde in een recordtijd van amper drie jaar, is er volgens ESA niet bezuinigd op de kwaliteit.

RUIMTERACE

‘Ik meen dat we naar de maan moeten gaan’, zei de Amerikaanse president John F. Kennedy op 25 mei 1961 tijdens een toespraak voor het Congres. Goed zeven jaar later zouden de astronauten Frank Borman, James Lovell en William Anders in hun Apollo-8-capsule als eerste mensen rond de maan draaien. En op maandag 21 juli 1969 om 3 uur en 56 minuten Belgische tijd, zette Neil Armstrong van de Apollo-11 zijn ‘kleine stap voor de mens, een grote sprong voor de mensheid’ op het stoffige oppervlak van onze ruimtebuur, kort daarna gevolgd door zijn gezel Edwin Aldrin.

De Apollo-vluchten waren voorafgegaan door een hele reeks onbemande ruimtetuigen die op en rond de maan terechtkwamen. Het waren de Sovjets die daarbij de primeurs haalden. Hun onbemande Loena-3 toonde in 1959 – amper twee jaar na de eerste Spoetnik – de vanaf de aarde onzichtbare ‘achterkant’ van de maan. In 1966 maakte Loena-9 de eerste zachte landing op de maan en in hetzelfde jaar draaide Loena-10 als eerste satelliet rond de maan. In de jaren ’70 brachten Loena-sondes drie keer een hapje maangrond naar de aarde en twee keer leverden ze een Loenochod-maanwagen af op het pokdalige oppervlak van de maan.

Nooit heeft een Rus evenwel voet op de maan gezet. ‘Officieel’ hadden de Sovjets geen interesse, maar in het grootste geheim stelden ze in die koudeoorlogsjaren alles in het werk om de Amerikanen in de ruimterace naar de maan te kloppen. De hardware voor een Russische maanlanding was zo goed als klaar: ruimteschepen, maanlanders én de ruim 100 meter hoge superraket N1, de tegenhanger van de Amerikaanse Saturnus-V. Vier proeflanceringen van de N1 tussen 1969 en 1972 liepen echter met een sisser af. Het sovjetmaanprogramma werd afgevoerd en onderdelen van de N1 eindigden roemloos als zandbak, kiosk en garage op de lanceerbasis van Bajkonoer in Kazachstan.

Ondertussen begon in de Verenigde Staten de belangstelling voor de maanlandingen fel af te nemen. Drie geplande Apollo-missies gingen niet door. In december 1972 betraden Eugene Cernan en Harrison Schmitt tijdens de missie van Apollo-17 als voorlopig laatste stervelingen het oppervlak van de maan. Apollo had onder meer 382 kilogram maanstenen opgeleverd.

In verhouding met haar moederplaneet is de maan behoorlijk groot: 3475 kilometer of een kwart van de diameter van de aarde. Sommigen beschouwen de aarde en de maan dan ook wel eens als een ‘dubbelplaneet’. Gastvrij is de maan niet echt. Er is geen atmosfeer en daarom zijn er voortdurend plagerijen door inslaande meteorieten, kosmische straling en de zonnewind, de stroom van geladen deeltjes die de zon het zonnestelsel instuurt. Het kan er kokend heet zijn terwijl ’s nachts de temperaturen een duik kunnen nemen tot -170°C.

Het is Japan dat in januari 1990 het tijdperk van hernieuwde belangstelling voor de maan opent. De sonde Hiten is vooral een oefening voor latere interplanetaire ruimtemissies. Hij brengt een kleine dochtersonde van amper 12 kilogram in een baan om de maan. Hoewel de zender van het satellietje Hagoromo het laat afweten, is Japan pas het derde land dat zoiets presteert.

Vier jaar later richten de Amerikanen voor het eerst in meer dan twintig jaar weer hun blik op de maan. De sonde Clementine test militaire sensoren en maakt vanuit een baan om de maan een miljoen foto’s. Clementine zorgt voor sensatie: in diepe kraters in het zuidpoolgebied vindt hij sporen van waterstof, een teken dat er misschien wel waterijs aanwezig is op de maan.

In januari 1998 sturen de Amerikanen een sonde om het verder uit te zoeken. De NASA-sonde Lunar Prospector levert gedurende de anderhalf jaar dat hij rond de maan draait een ware schat aan gegevens op. Hij neemt massale hoeveelheden waterstof waar op een diepte van een halve tot twee meter onder het maanoppervlak. Het tuig crasht op 31 juli 1998 volgens plan in het zuidpoolgebied van de maan, maar dat levert niet de gehoopte waarnemingen van waterijs op.

OP ZOEK NAAR HET IJS

De speurtocht naar maanijs is een van de belangrijke opdrachten voor de Europese maansonde. ‘Wij gaan de mineralen op de maan uiterst gedetailleerd in kaart brengen’, zegt projectwetenschapper Bernard Foing. ‘We zullen de eerste uitvoerige lijst maken van de belangrijkste scheikundige elementen van het maanoppervlak. Voeg daar nog de vele opnamen aan toe van onze geavanceerde camera en SMART-1 moet onze kennis van de maan met reuzensprongen doen toenemen.’ Opmerkelijk daarbij is dat het tiental wetenschappelijke en technologische experimenten aan boord van SMART-1 amper 19 kilogram wegen, een gevolg van fel doorgedreven miniaturisatie.

Al in de jaren zestig vermoedde men dat er op de maan ijs aanwezig zou kunnen zijn. De ontdekking van waterijs op onze satelliet zou om verschillende redenen van groot belang zijn. Vanuit wetenschappelijk oogpunt kan dat een blik leveren op miljarden jaren oude materie die door kometen of planetoïden op de maan is afgeleverd. Onderzoekers dromen ervan om een staal van zulk materiaal te kunnen onderzoeken.

Er is ook een praktische kant. Het maanijs zou de verkenning van de maan door de mens ook kunnen vergemakkelijken. Naar schatting zou het 20.000 dollar kosten om een liter water van de aarde naar de maan te transporteren. Het maanijs zou ook een bron zijn van zuurstof en waterstof, dat als raketbrandstof kan dienen.

Voorlopig zijn er nog geen concrete plannen voor een terugkeer van mensen naar de maan. Ter gelegenheid van de twintigste verjaardag van de eerste maanlanding spoorde de Amerikaanse president George Bush in 1989 zijn land aan tot een terugkeer naar de maan, ‘deze keer om er te blijven’. Maar Bush was Kennedy niet.

Aan ideeën ontbreekt het de plannenmakers niet. Sterrenkundigen dromen al van een observatorium op de maan. Die is voor hen een ideaal platform om het heelal af te speuren, zonder een storende atmosfeer die de waarnemingen hindert. Ook voor radiotelescopen zou de maan uitermate geschikt zijn.

De op het eerste gezicht schrale maan is bovendien rijk aan grondstoffen, en dat biedt perspectieven voor mijnbouw. Veel interesse is er voor het edelgas Helium 3, dat men met behulp van zonne-energie aan maanstenen kan onttrekken. Milieuvriendelijke energie, afkomstig van de maan… wellicht kan het in de toekomst.

Ooit zal de maan ook dienst kunnen doen als tussenstation voor de verdere verkenning van het zonnestelsel. ‘Men kan er eerst nieuwe technologieën uittesten’, zegt Mike Duke van het Lunar and Planetary Institute (LPI) in Houston, Texas. ‘Op de maan kan men zeer goed latere bemande vluchten naar Mars en in het zonnestelsel voorbereiden.’

De Koude Oorlog is voorbij en een terugkeer van mensen naar de maan zal in een heel ander kader gebeuren dan de Apollo-vluchten destijds. Allicht wordt het een internationale onderneming, zoals het internationaal ruimtestation dat nu in een baan om de aarde wordt opgebouwd. David Southwood, de directeur van het wetenschappelijk programma van de ESA, vindt dat Europa er in ieder geval bij moet zijn. ‘We zijn zeker slim genoeg en we beschikken over de nodige technische kennis. Het is alleen een kwestie van willen.’

Misschien zorgen nieuwe spelers in de ruimtevaart voor nieuwe stimulansen. China bijvoorbeeld wil later dit jaar als derde land zelf mensen de ruimte in sturen. Het heeft al duidelijk te kennen gegeven dat de maan een grote rol zal spelen in zijn ruimtevaartprogramma. Wie weet, spreekt de volgende mens op de maan wel Chinees.

Benny Audenaert

SMART-1 moet onze kennis van de maan met reuzensprongen doen toenemen.