Als het erop aankomt, is de maan een behoorlijk vijandige omgeving. Het is extreem koud, bedekt met elektrostatisch geladen stof dat aan alles kleeft (en ademhalingsproblemen kan veroorzaken als het wordt ingeademd), en het oppervlak wordt constant gebombardeerd door straling en af en toe een meteoor. En toch heeft de maan ook veel te bieden wat betreft het vestigen van een menselijke aanwezigheid daar.
Naast het aanbieden van astronauten met uitgebreide onderzoeksmogelijkheden, theoretiseren wetenschappers al tientallen jaren dat er waterijs op het maanoppervlak bestaat. Maar dankzij een nieuwe studie door een team van door NASA ondersteunde wetenschappers, hebben we nu definitief bewijs dat de maan een overvloedige voorraad waterijs heeft in de poolgebieden. Dit nieuws zou NASA en andere ruimteagentschappen van plan kunnen zijn om daar de komende decennia een basis te bouwen.
De studie, getiteld "Direct bewijs van aan de oppervlakte blootgesteld waterijs in de maanpoolgebieden", verscheen onlangs in de Proceedings van de National Academy of Sciences. De studie werd geleid door Shuai Li - een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Hawaï - en omvatte leden van de Brown University, de University of Colorado Boulder, de University of California Los Angeles (UCLA), John Hopkins University en het NASA Ames Research Center .
De mogelijkheid dat er maanwaterijs bestaat binnen de permanent beschaduwde gebieden (PSR's) - d.w.z. de kraterpolaire gebieden - werd voor het eerst gesuggereerd in de jaren zestig. Het duurde echter tot 2008 voordat de eerste bewijzen voor het bestaan van maanwater opdoken. Deze omvatten de studie van maansteenmonsters die werden teruggebracht door de Apollo-astronauten, waaruit bleek dat watermoleculen vastzaten in vulkanische glasparels.
Voordien dachten NASA-wetenschappers dat de sporen van water die ze in deze monsters hadden gevonden het gevolg waren van besmetting. Het was ook in 2008 dat India Chandrayaan-1 orbiter en de bijbehorende sondes - waaronder de in India ontworpen Moon Impact Probe (MIP) en NASA's Moon Minerology Mapper (M³) - vonden indirect bewijs van water in het zuidelijke poolgebied van de maan.
Dit omvatte bewijs van waterstof in het puin dat door de MIP werd vrijgegeven nadat het in de Shackleton-krater was geraakt. Deze bevindingen werden bevestigd door NASA's Moon Minerology Mapper (M³), die ook de aanwezigheid van waterstof in een groot deel van het zuidpoolgebied opmerkte. Een jaar later vonden NASA's Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) en Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) -missies ook bewijs van water in het zuidpoolgebied van de maan.
Geen van deze missies kon echter rechtstreeks bewijs leveren van maanwater. In de hoop dit te verhelpen, raadpleegden Li en zijn collega's gegevens van de M³-missie en vergeleken ze met gegevens die waren verkregen door de Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA), Lyman-Alpha Mapping Project en Diviner Lunar Radiometer Experiment aan boord van de Lunar Reconnaissance Orbiter-missie.
Wat ze vonden waren absorptiekenmerken in de M3 gegevens die vergelijkbaar waren met die van puur waterijs dat in het laboratorium was gemeten. Zoals Li zei in een recent persbericht van de University of Hawaii:
“We ontdekten dat de distributie van ijs op het maanoppervlak erg fragmentarisch is, wat heel anders is dan bij andere planetaire lichamen zoals Mercurius en Ceres, waar het ijs relatief zuiver en overvloedig is. De spectrale kenmerken van ons gedetecteerde ijs suggereren dat ze zijn gevormd door langzame condensatie uit een dampfase, hetzij als gevolg van impact of watermigratie vanuit de ruimte. "
Dit was geen gemakkelijke taak, aangezien de M³-missie was ontworpen om licht te meten dat wordt weerkaatst door de verlichte gebieden op de maan. Bij PSR's is er echter geen direct zonlicht, waardoor de M³ alleen in deze gebieden strooilicht kon meten. Dit werd verder bemoeilijkt door het feit dat de maan geen atmosfeer heeft, wat betekent dat licht dat rond het oppervlak stuitert, zwak verstrooid wordt en een zwak signaal afgeeft.
'Dit was echt een verrassende bevinding', zei Li. 'Terwijl ik geïnteresseerd was om te zien wat ik kon vinden in de M3 data van PSR's, Ik had geen enkele hoop ijselementen te zien toen ik aan dit project begon. Ik was verbaasd toen ik dichterbij keek en vond zulke betekenisvolle spectrale kenmerken in de metingen. ”
Deze bevindingen zijn opwindend nieuws voor NASA en andere ruimteagentschappen die hopen een maanpost te bouwen, die ergens in het volgende decennium begint. Deze omvatten het plan van ESA om een "internationaal maandorp" te bouwen, dat als spirituele opvolger van het International Space Station (ISS) zou fungeren. NASA heeft ook voorgesteld om in het volgende decennium een maanbasis te bouwen, die zich in de PSR's of in stabiele lavabuizen zou kunnen bevinden.
Roscosmos en de Chinese National Space Administration (CNSA) hebben ook hun eigen plannen aangekondigd voor een buitenpost op de maan, wat het hoogtepunt zou zijn van maanverkenningsprogramma's die bemande missies tegen het einde van de jaren 2020 en 2030 naar de oppervlakte zouden sturen. De bevestiging dat de maanpoolgebieden veel waterijs hebben, brengt al deze plannen in feite dichter bij de realiteit.
Kortom, de sterke aanwezigheid van ijs op het oppervlak geeft aan dat er veel meer onder het oppervlak kan zijn. Dit ijs kon niet alleen worden gebruikt om de bemanningen van een maanbasis van drinkwater te voorzien, maar het ijs kon ook worden gebruikt om hydrazine-brandstof te produceren. Deze basis zou daarom kunnen dienen als tankstation voor missies die op weg zijn naar Mars of verder het zonnestelsel in, waardoor mogelijk miljarden worden bespaard op de kosten van langdurige ruimtemissies.
Het is al enige tijd duidelijk dat de grote ruimteagentschappen van de wereld van plan zijn dat de mensheid terugkeert naar de maan. Maar deze keer willen ze dat we daar blijven. Naast het ontwikkelen van de noodzakelijke technologie en componenten om dit mogelijk te maken, is het ook belangrijk dat er voldoende middelen zijn voor lokaal gebruik.
En zorg ervoor dat je deze video over maanwater bekijkt, met dank aan NASA:
