NASA’s Artemis II is de eerste bemande maanmissie sinds 1972. Waarom gaan we terug?
Een geanimeerd 3D-model van de maan, weergegeven op een zwarte achtergrond.
Een 3D-model van de maan met de dichtstbijzijnde kant in zicht. Er staat: Dit is de kant van de maan die we vanaf de aarde zien
In het eerste tijdperk van maanverkenning concentreerden NASA en de Sovjet-Unie zich op de dichtstbijzijnde kant van de maan, waar directe radiocommunicatie met de aarde bestond.
Een 3D-model van de maan met de dichtstbijzijnde kant in zicht en cirkels voor landings- en crashlocaties, waaronder Luna 9, 1966 (USSR) en Apollo 11 en Apollo 12 (beide in 1969, VS).
Tegenwoordig zijn NASA en andere ruimtevaartorganisaties, zoals die van China en India, geïntrigeerd door de andere kant van de maan, die vanaf de aarde buiten het zicht is…
Een 3D-model van de maan met de andere kant in zicht en cirkels voor landings- en crashlocaties, inclusief Chang’e 4, 2019 (China) en Chang’e 6, 2024 (China).
…evenals de poolgebieden.
Een 3D-model van de maan met de zuidpool in zicht en cirkels voor landings- en crashlocaties, inclusief dezelfde Chang’e-missies en ook Chandrayaan-3, 2023 (India).
Er is nu een nieuwe maanrace aan de gang: de Verenigde Staten willen tegen 2028 weer mensen op de maan zetten, twee jaar eerder dan China. Maar de motivaties zijn enigszins anders dan wat mannen vijftig jaar geleden aan de oppervlakte bracht.
Er is water aan de polen van de maan, bevroren in de eeuwige schaduwen in kraters.
Watermoleculen kunnen worden opgesplitst in waterstof en zuurstof. Als landen daar maanbases zouden opzetten, zou de zuurstof voor ademende lucht kunnen zorgen, en zouden waterstof en zuurstof kunnen worden gebruikt als raketdrijfgassen. Astronauten zouden hun drinkwater ook uit het ijs van de maan kunnen halen. NASA heeft potentiële landingsplaatsen in dit gebied en in China geïdentificeerd wil bouwen buitenposten rond de zuidpool van de maan.
Voor wetenschappers zouden het water en andere chemicaliën die in de schaduwrijke gebieden gevangen zitten, een record kunnen opleveren van de inslagen van kometen en asteroïden. Kernen die uit de kratervloeren zijn geboord, kunnen een geschiedenis van het zonnestelsel opleveren die 4,5 miljard jaar teruggaat, vergelijkbaar met hoe ijskernen uit Groenland en Antarctica vertellen over het klimaat op aarde van de afgelopen paar duizend jaar.
Helium-3 zou uit de maangrond kunnen worden gewonnen.
Helium-3, een lichtere versie van helium, met slechts één neutron in de kern in plaats van twee, is buitengewoon zeldzaam op aarde. Het kost ongeveer $9 miljoen per pond, en de grootste bron is vervallen tritium, een zware vorm van waterstof die voorkomt in kernwapenvoorraden.
De maan zou veel meer kunnen bieden. De fusiereacties die de zon doen oplichten produceren helium-3, waarvan een deel door het zonnestelsel wordt voortgestuwd als onderdeel van de zonnewind die vanuit de zon naar buiten waait. Sommige van die atomen botsen tegen de maan en raken ingebed in de maangrond.
Titaniumrijke mineralen vangen eerder helium-3 op. De rotsen aan de dichtstbijzijnde kant van de maan bevatten meer van deze mineralen en er wordt aangenomen dat deze locaties het meest veelbelovend zijn voor de winning van helium-3.
Hoewel de concentraties laag zijn, zijn ze nog steeds hoger dan op aarde, waar het magnetische veld de zonnewind rond de planeet afbuigt.
Tientallen jaren in de toekomst zou helium-3 een ideale brandstof kunnen zijn voor fusie-energiecentrales. Een directer gebruik zou kunnen zijn voor ultrakoude koelkastsystemen die nodig zijn voor kwantumcomputers.
Geanimeerd 3D-model van de maan dat hogere concentraties helium-3 aan de dichtstbijzijnde kant van de maan laat zien.
Een maantelescoop zou in een krater aan de andere kant van de maan kunnen worden geïnstalleerd.
De afgelopen eeuw is de aarde een lawaaierige plek geworden voor astronomen die willen luisteren naar de radiogolven die het universum vullen. Die golven komen voort uit gloeiende waterstofgaswolken, aurorae van verre planeten en snel draaiende neutronensterren. Maar deze signalen worden vaak overstemd door de alomtegenwoordige uitzendingen van de moderne samenleving, zoals radio- en televisieprogramma’s, mobiele telefoongesprekken en industriële elektrische apparatuur.
De ionosfeer van de aarde blokkeert ook radiogolven met een lange golflengte, die aanwijzingen zouden geven over het zeer vroege heelal, zodat ze radiotelescopen op de grond niet kunnen bereiken. Maar aan de andere kant van de maan wordt al dat radiogeluid van de aarde tot zwijgen gebracht, waardoor het niet door 3.000 kilometer rots kan dringen. En ook de langegolfradiogolven konden worden waargenomen.
Het bouwen van een radiotelescoop in een krater op de maan zou profiteren van die natuurlijke concave vorm. Een locatie nabij de evenaar, in het midden van de andere kant, zou een ideale luisterplek kunnen zijn.
Na jarenlang in vage termen over maanposten te hebben gesproken, ergens in de onbepaalde toekomst, zei NASA onlangs verschoven, waardoor een voortdurende Amerikaanse aanwezigheid op de maan stevig op de routekaart voor het komende decennium werd geplaatst.
Plannen voor een maanbasis zouden in fasen verlopen. Het zou gaan van regelmatige maanbezoeken tot het bouwen van permanente infrastructuur; stroom- en communicatiesystemen; voertuigen om astronauten en vracht over het oppervlak te vervoeren; en mogelijk kerncentrales.
Methodologie
De basisbeelden van het 3D-model zijn afkomstig van de maan van NASA CGI-kit. Gegevens over maanlandingen en crashlocaties werden verzameld en geverifieerd met behulp van meerdere bronnen: NASA Space Science Data Coulated Archive; China Nationale Ruimtevaartadministratie; Japanse ruimtevaartorganisatie; Europees Ruimteagentschap; Indiase ruimteonderzoeksorganisatie; en het Smithsonian Instituut.
Om de time-lapse-animatie te maken die de permanent beschaduwde gebieden van de maan op de zuidpool in januari 2026 laat zien, gebruikten journalisten van de New York Times een digitaal hoogtemodel van de Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA), gegevens van LOLA’s Gridded Data Records (GDR’s) en efemeriden afkomstig van de US Geological Service (USGS) Astropedia.
Bevroren waterdetecties werden verzorgd door Shuai Li van de Universiteit van Hawaï.
Maanlandingsplaatsen voor toekomstige Artemis-missies op de Zuidpool zijn afkomstig van NASA-update vanaf oktober 2024.
Gegevens over de helium-3-concentratie zijn verstrekt door Wenzhe Fa van de Universiteit van Peking, China.
Diagrammen van de inzet van de maanradiotelescoop en radio-interferentie zijn gebaseerd op NASA Concepten van het Jet Propulsion Laboratory.
Dit project maakte ook gebruik van geografische referenties uit de USGS Geologische Atlas van de Maan en de Maan-Zuidpoolatlas door het Lunar and Planetary Institute.
