Het klinkt misschien moeilijk te geloven, maar tientallen ruimtevaartuigen zijn neergestort op het oppervlak van de maan. NASA's Lunar CRater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) wordt in 2008 gelanceerd samen met de Lunar Reconnaissance Orbiter. De booster-raket zal eerst de maan inslaan, een grote krater uithakken, en dan zal het kleinere Shepherding-ruimtevaartuig op dezelfde plek inslaan en de puinwolk analyseren voordat deze ook wordt vernietigd.
In 1959 viel een ruimteschip uit de maanhemel en raakte de grond nabij de Sea of Serenity. Het schip zelf was kapot, maar zijn missie was een succes. Luna 2 uit de Sovjet-Unie was het eerste door mensen gemaakte object dat op de maan 'landde'.
Dit lijkt misschien moeilijk te geloven, maar Luna 2 begon een trend: met opzet landen op de maan. Tientallen ruimteschepen hebben het gedaan.
De eerste kamikazes van NASA waren de Rangers, gebouwd en gelanceerd in de vroege jaren zestig. Vijf keer stortten deze ruimteschepen ter grootte van een auto in de maan, waarbij camera's helemaal naar beneden klikten. Ze maakten de eerste gedetailleerde beelden van maankraters, vervolgens rotsen en aarde, en vervolgens de vergetelheid. Gegevens die naar de aarde werden gestraald over het oppervlak van de maan waren cruciaal voor het succes van latere Apollo-missies.
Zelfs nadat NASA zachte landingen onder de knie had, ging het crashen door. Eind jaren zestig en begin jaren zeventig begeleidden missiecontrollers routinematig enorme Saturn-raketboosters de maan in om de grond te schudden voor Apollo-seismometers. Crashen was veel gemakkelijker dan in een baan draaien, ontdekten ze. Het ongelijke zwaartekrachtveld van de maan trekt op vreemde manieren aan satellieten en zonder frequente koerscorrecties hebben orbiters de neiging de grond in te buigen. Zo werd de maan een handig kerkhof voor oude ruimteschepen: alle vijf NASA's Lunar Orbiters (1966-1972), vier Sovjet Luna-sondes (1959-1965), twee Apollo-subsatellieten (1970-1971), het Japanse Hiten-ruimtevaartuig (1993) en NASA's Lunar Prospector (1999) belandden in kraters van eigen makelij.
Al deze ervaring staat op het punt van pas te komen. NASA-onderzoekers hebben een gewaagd plan om water op de maan te vinden en ze gaan het doen door - je raadt het al - een noodlanding. De missie heet LCROSS, een afkorting voor Lunar CRater Observation and Sensing Satellite. Teamleider Tony Colaprete van NASA Ames legt uit hoe het gaat werken:
"We denken dat er bevroren water verborgen zit in enkele van de permanent beschaduwde kraters van de Maan. Dus we gaan een van die kraters raken, wat puin opruimen en de impactpluimen analyseren op tekenen van water. "
Het experiment kan niet belangrijker zijn. NASA keert terug naar de maan en als ontdekkingsreizigers daar aankomen, hebben ze water nodig. Water kan worden opgesplitst in waterstof voor raketbrandstof en zuurstof om te ademen. Het kan worden gemengd met maanstof om beton te maken, een bouwmateriaal. Water is een uitstekend stralingsscherm en als je dorst krijgt, kun je het drinken. Een optie is om water rechtstreeks vanaf de aarde te verzenden, maar dat is duur. Een beter idee zou zijn om water rechtstreeks uit de maanbodem te winnen.
Maar is het daar? Dat is wat LCROSS wil achterhalen.
De zoektocht begint eind 2008 wanneer LCROSS de aarde achterlaat in dezelfde raket als Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), een groter ruimtevaartuig op een eigen verkenningsmissie. Na de lancering zullen de twee schepen uit elkaar gaan en op weg gaan naar de maan, LRO in een baan om de aarde, LCROSS om te crashen.
Eigenlijk, zegt Colaprete, "gaan we twee keer crashen." LCROSS is een dubbel ruimtevaartuig: een klein, slim moederschip en een grote, niet zo slimme raketversterker. Het moederschip wordt het "Shepherding Spacecraft" genoemd omdat het de aanjager van de maan begeleidt. Ze reizen samen naar de maan, maar raken afzonderlijk.
De booster slaat als eerste aan, een woeste klap die 2 ton massa en 10 miljard joules kinetische energie omzet in een verblindende flits van warmte en licht. Onderzoekers verwachten dat de inslag een krater van ~ 20 meter breed zal uitsteken en een puinpluim tot wel 40 km zal opwerpen.
Vlak achter fotografeert het Shepherding Spacecraft de inslag en vliegt dan dwars door de puinpluim. Aan boord van spectrometers kunnen de zonovergoten pluim analyseren op tekenen van water (H2O), waterfragmenten (OH), zouten, kleien, gehydrateerde mineralen en diverse organische moleculen. "Als er water is of iets anders interessants, zullen we het vinden", zegt Colaprete.
De herder begint dan zijn eigen doodsduik. Net als de oude Rangers duikt hij naar het maanoppervlak, klikkende camera's. Terug op aarde zullen missiecontrollers de gloeiende krater van de booster zien opzwellen om het gezichtsveld te vullen - een opwindende rush.
Tot het einde blijven de spectrometers van de herder snuffelen naar water. "We kunnen de gegevensstroom tot 10 seconden voor de impact volgen", zegt Colaprete. "En we zouden voldoende controle moeten hebben om binnen 100 meter van de crashplaats van de booster te landen."
De Shepherd is 1/3 lichter dan de booster, dus de impact zal proportioneel kleiner zijn. Desalniettemin zal de herder zijn eigen krater en pluim maken, wat bijdraagt aan die van de booster. Astronomen hopen dat de gecombineerde pluimen vanaf de aarde zichtbaar zullen zijn, zodat de observaties kunnen worden voortgezet, zelfs nadat de herder is vernietigd.
Veel lezers zullen zich de crash van Lunar Prospector in 1999 herinneren. Mission controllers begeleidden het schip de Shoemaker-krater in de buurt van de zuidpool van de maan in de hoop water op te blazen - net als LCROSS. Maar er werd geen water gevonden.
"LCROSS heeft meer kans op succes", zegt Colaprete. Om te beginnen levert LCROSS meer dan 200 keer de impactenergie van Lunar Prospector, graaft een diepere krater uit en werpt puin hoger waar het duidelijk zichtbaar is. Terwijl de pluim van Lunar Prospector alleen werd waargenomen door telescopen op aarde op een kwart miljoen mijl afstand, zal de pluim van LCROSS worden geanalyseerd door het Shepherding Spacecraft op een blanco afstand, met behulp van instrumenten die speciaal voor dit doel zijn ontworpen.
Er blijft slechts één vraag over: waar zal LCROSS toeslaan?
'We hebben nog geen beslissing genomen', zegt hij. De beste plaatsen zijn waarschijnlijk polaire kraters met schaduwrijke bodems waar water dat lang geleden door kometen is afgezet, mogelijk is bevroren en tot op de dag van vandaag heeft overleefd. Minder orthodoxe keuzes zijn onder meer canyons, rilles en lavabuizen. 'Er zijn veel kandidaten. We organiseren een bijeenkomst van onderzoekers om de verdiensten van verschillende sites te bespreken en om er uiteindelijk een te kiezen. "
Oorspronkelijke bron: [e-mail beveiligd]
