Worden vluchten naar de maan hervat? Voors en tegens

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-16 16:13

Het Amerikaanse Apollo-maanprogramma verscheen, net als de National Aeronautics and Space Administration (NASA), die er de leiding over had, tijdens de ruimtewedloop: de VS en de USSR probeerden elkaar buiten de planeet in te halen. De Sovjet-Unie was de eerste die een kunstmatige aardsatelliet (Spoetnik-1), een dier (Laika de hond), een man (Yuri Gagarin), een vrouw (Valentina Tereshkova) in een baan om de aarde stuurde, Alexei Leonov was de eerste die open ging ruimte, het Luna-2-station en voor het eerst in de geschiedenis vloog Venera-3 waar het duidelijk was.

De prestaties van de Amerikanen waren bescheidener. De stations Mariner-2 en Mariner-4 vlogen in goede orde, respectievelijk langs Venus en Mars, en het bemande ruimtevaartuig Gemini-8 slaagde er voor het eerst in om aan een ander voertuig in een baan om de aarde aan te meren. Maar de glimlach van Gagarin overschaduwde deze successen. Er bleef maar één ding over: als eerste mensen naar de maan sturen.

In mei 1961, anderhalve maand na de vlucht van Gagarin, vertelde de Amerikaanse president John F. Kennedy het Congres dat tegen het einde van het decennium Amerikaanse astronauten op het oppervlak van onze satelliet zouden moeten landen. De Apollo was genereus. In de beste jaren overschreden de NASA-uitgaven 4% van het federale budget en werkten 400 duizend mensen aan het maanprogramma. Het bleek: op 20 juli 1969 zond Neil Armstrong zijn beroemde woorden uit over een kleine stap voor een persoon en een enorme sprong voor de mensheid.

De Amerikanen stuurden nog een aantal Apollo's naar de maan, maar al in 1972 zette de Amerikaanse president Richard Nixon het programma in. Het geld was meer nodig voor de militaire campagne in Vietnam, er waren protesten thuis tegen deze oorlog en voor burgerrechten - mensen hadden geen tijd voor ruimte, er stond een economische recessie op de neus, er was een detente in de betrekkingen met de USSR, en belangrijker nog, het was over het algemeen niet nodig. Ook andere landen wilden daar niet heen.

Het hoofd van de automatische en bemande programma's van de European Space Agency (ESA) David Parker herinnerde zich dat een soortgelijk verhaal gebeurde met Antarctica. In het begin rende iedereen naar de Zuidpool, en toen de klus geklaard was, kwam er een halve eeuw lang niemand meer terug. Pas toen begonnen mensen onderzoeksbases op het vasteland uit te rusten. Hetzelfde zal gebeuren met de maan.

Waarom terugkomen?

50 jaar geleden vlogen de Amerikanen vooral naar de maan om simpelweg te bezoeken en hun kracht te tonen. Zelfs in die tijd steunden mensen het programma niet echt, ook al was het gewaagd, maar duur en bijna verstoken van praktische zin (en nog steeds verheugd toen de Apollo zijn doel bereikte). Nu staat de publieke opinie ook niet aan de kant van NASA. Uit een peiling uit 2018 bleek dat 44% van de Amerikanen terugkeer naar de maan niet belangrijk vindt - laat het bureau het klimaat en de asteroïden die de aarde bedreigen beter bestuderen.

NASA heeft iets te reageren op critici.

Bemande vluchten naar de maan zijn nodig om een expeditie naar Mars voor te bereiden. Net als op Mars heeft de maan een zwakke zwaartekracht, er is niets om te ademen, niets beschermt tegen kosmische straling. Het is onmogelijk om deze omstandigheden op aarde volledig na te bootsen, en onze satelliet, waarheen het slechts drie dagen duurt om te vliegen, is de dichtstbijzijnde geschikte testlocatie. De technologie die is ontwikkeld voor het maanprogramma zal van pas komen bij reizen naar een naburige planeet. Bovendien is het vanwege de zwakke zwaartekracht van de maan gemakkelijker voor raketten om op te stijgen. Dit argument wordt ondersteund door de Amerikaanse president Donald Trump en NASA-hoofd Jim Bridenstine. Toegegeven, volgens een onderzoek uit 2018 neemt een bemande missie naar Mars onder de prioriteiten van de inwoners van de VS de voorlaatste plaats in - vóór een bemande missie naar de maan.

De vlucht naar Mars lijkt nog steeds dezelfde gril als het Apollo-programma. Waarschijnlijk zullen de eerste astronauten gewoon over het oppervlak lopen, kasseien oprapen, zand voor wetenschappers en terugvliegen. Maar in de toekomst kunnen deze en andere planeten, en de maan, nieuwe huizen voor mensen worden. Mars zal nooit zo goed voor het leven zijn als de aarde van vandaag, maar er hoeft niet gespeculeerd te worden als de aarde zoals we die kennen verdwijnt. In de geschiedenis van de planeet zijn er rampen geweest die bijna alle bewoners van land en zee hebben vernietigd. Een botsing met een komeet of ander groot hemellichaam is een uiterst zeldzame gebeurtenis, maar als er iets gebeurt, kunnen we dat met bestaande technologieën niet voorkomen. Dit is het argument dat SpaceX-oprichter Elon Musk vooral maakt.

Critici van bemande missies menen dat het makkelijker, goedkoper en veiliger is om robots naar andere werelden te sturen. NASA herinnert zich dat dit argument in de jaren zestig in de media werd besproken, maar volgens de experts van het bureau zijn mensen zelfs in omvangrijke ruimtepakken vaardiger dan machines, wat een voordeel geeft. Een recent voorbeeld is de InSight-sonde. Na eind 2018 op Mars te zijn geland, begon InSight in de rots te boren, maar de rots leent zich er niet voor: hij is te hard. Ingenieurs hebben geprobeerd de boor met een mechanische hand naar beneden te drukken, maar dit is tot nu toe niet gelukt. En in 1972 repareerden astronauten Harrison Schmitt en Eugene Cernan de rover met ducttape terwijl ze in het maanstof stonden en gingen verder. Toegegeven, de storing is veroorzaakt door de nalatigheid van Cernan. Robots daarentegen blijven waakzaam.

Er zijn ook alledaagse argumenten voor het nieuwe maanprogramma. Dankzij Apollo zijn er nuttige alledaagse technologieën verschenen: schoenen voor sporters, brandwerende kleding voor reddingswerkers, zonnepanelen, hartslagsensoren. Het nieuwe maanprogramma zal nieuwe banen creëren (critici zullen zeggen: Het zal alleen degenen die na Apollo zijn overgebleven behouden) en zal een motor van economische groei worden, helpen internationale samenwerking tot stand te brengen, en geïnspireerde kinderen en tieners zullen wetenschappers en ingenieurs willen worden. elk groot, indrukwekkend project, ook in de ruimte, maar zonder astronauten.

Hoe kom je naar de maan?

Roscosmos, ESA, China National Space Administration (CNSA) zijn van plan mensen naar de maan te sturen, maar ze noemen allemaal vage termen. In de Verenigde Staten stelde president George W. Bush in 1989 voor om een nieuw maanprogramma te starten. Onder zijn zoon George W. Bush ontwikkelde NASA een nieuw bemand ruimtevaartuig en raket, inclusief een terugkeer naar de maan in 2020. Maar het project werd bijna volledig stopgezet door de regering-Barack Obama toen duidelijk werd dat het niet op tijd klaar zou zijn.

Opnieuw begonnen Amerikanen na te denken over de maan in 2017, toen Donald Trump de Eerste Ruimterichtlijn ondertekende met betrekking tot Amerikaanse plannen buiten de aarde. Aanvankelijk stond de terugkeer naar de maan gepland voor 2028, maar in maart 2019 kondigde vice-president Mike Pence het uitstel aan: nu zou NASA in 2024 op tijd moeten zijn.

Het nieuwe Amerikaanse programma heet "Artemis" - ter ere van de zuster van Apollo uit oude mythen, het wrede meisje dat de godin was van de jacht, dieren in het wild, kuisheid en de maan. De vrouwelijke naam herinnert ook aan een van de taken die zijn ingesteld - voor het eerst moet een vrouw op het oppervlak van de satelliet van de aarde stappen. Er zijn drie hoofddoelen: terugkeren, een permanente basis uitrusten en technologieën ontwikkelen voor een vlucht naar Mars.

Het belangrijkste verschil tussen Artemis en Apollo is de permanente infrastructuur voor toekomstige missies. Eerst wil NASA het Gateway-station assembleren, vergelijkbaar met het ISS, maar kleiner (40 ton versus meer dan 400 ton), dat in een zeer langgerekte baan zal vliegen, nu nadert en dan weggaat van de maan. "Gates" zullen dienen als een halteplaats op weg naar de maan en terug naar de aarde, en later - naar Mars of asteroïden. Door het station van de ene baan naar de andere te verplaatsen, wordt het mogelijk om een landingsplaats op de maan te kiezen. Astronauten kunnen er maximaal drie maanden in doorbrengen.

Net als het ISS zal het nieuwe station een modulair ontwerp hebben. Vanwege de krappe deadlines voor de eerste landing op het oppervlak van de satelliet, zal de "Gate" klaar zijn in de minimale configuratie: een blok met een voortstuwingssysteem en een bemanningscompartiment. Extra blokken zullen tegen 2028 vanaf de aarde worden geleverd. Een van de projecten omvat ook een Russisch multifunctioneel compartiment voor het bevestigen van andere modules. Naast Roskosmos willen ESA, het Japanse Aerospace Research Agency (JAXA), het Canadian Space Agency (CSA) en particuliere bedrijven het station samen met NASA bouwen.

Om de Gateway en de Maan te bereiken, werkt NASA samen met Boeing en andere bedrijven aan de ontwikkeling van een nieuwe superzware raket, het Space Launch System (SLS). De testlancering zou al in 2017 plaatsvinden, maar werd verschillende keren uitgesteld en staat nu gepland voor de tweede helft van 2021. Aanvankelijk kreeg het project ongeveer $ 11 miljard toegewezen, maar de kosten hebben dit bedrag al overschreden. NASA zei dat tot nu toe alleen SLS een ruimtevaartuig met astronauten en vracht kan vervoeren, maar in april 2019 gaf Jim Bridenstine voor het eerst toe dat de gemodificeerde Falcon Heavy-raket van SpaceX voor ten minste enkele van de vluchten zou kunnen worden gebruikt. In recente NASA-brochures over de terugkeer naar de maan wordt terloops een niet nader genoemde "commerciële raket" genoemd.

Het ruimtevaartuig waarmee de astronauten zullen vliegen, doet het beter. De eerste onbemande testvlucht van de Orion met vier zitplaatsen vond plaats in december 2014, het noodsysteem werd afgelopen zomer met succes getest en voor juni 2020 stond een nieuwe onbemande lancering gepland, dit keer rond de maan. Het werd ook verplaatst naar de tweede helft van 2021.

Eindelijk, wanneer Orion in 2024 op SLS naar Gateway vliegt, zullen astronauten op de een of andere manier in een lage baan om de aarde moeten komen, van daaruit naar de maan gaan en terugkeren naar het station. NASA heeft nog geen commando- en afdalingsmodule zoals die in Apollo. Alleen al in april 2020 selecteerde het bureau drie aannemers. SpaceX, Blue Origin en Dynetics ontvingen in totaal 967 miljoen dollar en tien maanden om hun demonstratiemodules te bouwen. Daarna zal het bureau de beste kiezen - erop en naar de maan vliegen.

Volgens de voorwaarden van de wedstrijd moeten particuliere bedrijven ten minste 20% van de totale kosten van hun project betalen. Dit zal de uitgaven aan Artemis verminderen, en het bedrag groeit: in juni 2019 sprak Jim Bridenstein over $ 20-30 miljard over vijf jaar (Apollo, gecorrigeerd voor inflatie, kostte $ 264 miljard), en zei al snel dat hij hoopte te bezuinigen uitgaven ten koste van partners tot minder dan $ 20 miljard. Het NASA-budget is goedgekeurd door het parlement, en congresleden aarzelen ook om terug te keren naar de maan, net als de rest van de Amerikanen.

Wat gebeurt er na 2024

Zelfs als het NASA lukt om in 2024 astronauten naar de zuidpool van de maan te sturen (er werd waterijs gevonden in de kraters van deze regio, wat nodig is voor levensondersteunende systemen en brandstofproductie), zal deze missie niet de doelen bereiken die door het Witte Huis zijn geschetst. Mensen zullen gewoon de satelliet bezoeken, zoals de Apollo-bemanningen ooit deden, en een "langdurige aanwezigheid" op en rond de maan zou nog steeds pas in 2028 moeten worden vastgesteld.

Samen met elke expeditie ontvangt de satelliet apparatuur voor het bestuderen van de oppervlaktecondities, wetenschappelijk onderzoek, geologische verkenning en later - winning, verwerking van hulpbronnen, constructie: orbitale sondes, all-terrain robots, enz. Maar wat NASA precies op de maan wil bouwen, is zelfs in algemene termen onbekend.

Anderzijds zijn er al veel moeilijkheden bekend die het creëren van een vaste basis in de weg staan. De maan heeft geen atmosfeer en geen magnetisch veld. Dat mensen zullen stikken zonder ruimtepakken is de helft van de moeite: niets zal hen beschermen tegen straling en temperatuurveranderingen van honderden graden; asteroïden zullen niet vertragen of verbranden door wrijving en kunnen daarom apparatuur beschadigen; licht wordt niet verstrooid, hierdoor ontstaan optische illusies.

Een ander probleem is maanstof, alomtegenwoordig en scherp: kleine deeltjes die aan apparatuur en ruimtepakken kleven, krassen op glas en leiden tot storingen, en wanneer astronauten zich uitkleden, in hun ogen en longen komen, veroorzaken ze jeuk en na verloop van tijd mogelijk ernstigere gezondheidsproblemen. Tenslotte duurt een dag op de Maan 28 dagen (daarom zien we altijd maar één kant: de satelliet maakt in dezelfde tijd een omwenteling rond de aarde), en het menselijk lichaam is dit niet gewend.

Het ESA-maandorpproject houdt rekening met deze omstandigheden. De Europeanen willen modules sturen, waarna tenten aan de oppervlakte worden opgeblazen, en de robots zullen iets als een Eskimo-iglo rond deze tenten printen, niet vanuit de sneeuw, maar vanaf de grond. De toplaag zal beschermen tegen meteoroïden en straling, de module zal worden verdeeld door afgedichte scheidingswanden zodat er geen stof binnendringt, en de verlichting kan zo worden gemaakt dat het biologische ritmes niet verstoort. Het addertje onder het gras is dat dit slechts een concept is zonder gedetailleerde berekeningen en deadlines. Bij het Russische station is het tegenovergestelde waar: de eerste elementen van de maanbasis moeten van 2025 tot 2035 worden ingezet en de bouw zal na 2035 voltooid zijn, maar hoe het eruit zal zien is onbekend.

Echter, met of zonder basis, zullen mensen terugkeren naar de maan. Misschien was dit wel de belangrijkste rekensom van de regering Donald Trump toen de deadline werd uitgesteld tot 2024: er is zo weinig tijd over dat je Artemis niet zomaar kunt annuleren. Het is mogelijk en noodzakelijk om te betogen of de doelen van de terugkeer gerechtvaardigd zijn, om de opgeblazen kosten te bekritiseren, maar niemand voorspelt hoe het nieuwe maanprogramma zal uitpakken. Mensen hebben nog niet geprobeerd om zich op een ander hemellichaam te vestigen - en dit zal een baanbrekende gebeurtenis zijn die voor onze ogen zal plaatsvinden.