Voor de tweede keer dit jaar zal een klein Amerikaans lucht- en ruimtevaartbedrijf proberen een ruimtevaartuig naar de maan te slingeren met als doel het daar te laten landen. Als de missie, die vanavond van begin wil gaan, slaagt, zal de lander het eerste particuliere ruimtevaartuig worden dat een zachte touchdown op de maan maakt, en het eerste Amerikaanse ruimtevaartuig dat daar landt sinds de Apollo 17-missie in 1972 astronauten naar de oppervlakte bracht.

Een poging in januari van de firma Astrobotic in Pittsburgh, Pennsylvania, mislukt na een drijfgaslek. Nu neemt de angst toe voor deze volgende poging van Intuitive Machines in Houston, Texas – omdat NASA een deel van haar hoop op maanverkenning heeft gevestigd op een programma dat de levering van ladingen aan het maanoppervlak uitbesteedt aan particuliere bedrijven.

Het 4,3 meter hoge ruimtevaartuig van Intuitive Machines, genaamd Odysseus, zal niet eerder dan 14 februari gelanceerd worden vanaf Cape Canaveral in Florida. Als alles goed gaat, vliegt hij rechtstreeks naar de maan en probeert hij op 22 februari het maanoppervlak te bereiken.

Landingsproblemen

Maar landen op de maan is niet eenvoudig. Sinds 2019 zijn vijf van de negen pogingen op een mislukking uitgelopen. Een van de successen was de SLIM-lander van het Japan Aerospace Exploration Company, die op 20 januari landde in de Shioli-krater nabij de maanevenaar. Echter, het landde ondersteboven, zodat zijn activiteiten werden ingeperkt. Ingenieurs van Intuitive Machines zeggen dat ze de reduce van eerdere maanstoringen hebben bestudeerd in een poging dezelfde fouten te voorkomen.

Particuliere bedrijven stromen massaal naar de maan – wat betekent dat voor de wetenschap?

De verwachtingen zijn hooggespannen. Het outsourcingprogramma van NASA – het Business Lunar Payload Providers (CLPS)-programma genoemd – is bedoeld om kleine bedrijven het risico van ruimtevluchten te laten nemen met als doel een nieuwe maaneconomie op te bouwen.

“Dat gaan we bereiken, met kleinere en nieuwere bedrijven die Amerikaanse ruimtevaartuigen bouwen”, zegt Christopher Dreyer, een werktuigbouwkundig ingenieur aan de Colorado College of Mines in Golden, die technologieën voor maanverkenning ontwikkelt. Maar “ze gaan fouten maken, en ik weet niet hoeveel mislukkingen we kunnen tolereren”. NASA betaalde Intuitive Machines 118 miljoen greenback om de huidige missie te helpen ontwikkelen.

Polaire verkenning

Als Odysseus zijn reis naar de maan met succes kan voltooien, zal hij ongeveer 300 kilometer van de zuidpool van de maan landen, nabij een krater genaamd Malapert A, naar de zeventiende-eeuwse astronoom Charles Malapert. De landingslocatie ligt niet ver van een van de 13 locaties rond de zuidpool waar NASA overweegt om niet eerder dan 2026 astronauten te sturen als onderdeel van zijn Artemis-missie.

NASA is geïnteresseerd in de zuidpool van de maan vanwege het water en andere vluchtige stoffen die mogelijk bevroren zijn in de maangrond en de schaduwrijke kraters daar: niet alleen zouden deze bevatten aanwijzingen voor de geschiedenis van het zonnestelsel, maar ze kunnen op een dag ook worden gebruikt als brandstof voor raketten en andere uitrusting. Als Odysseus met succes landt, zou dit het eerste Amerikaanse bezoek aan deze regio markeren (de Indiase Chandrayaan-3-missie Vorig jaar daar een zachte touchdown gerealiseerd). “Het geeft ons de kans om onze instrumenten te testen in deze zeer barre omgeving waar de zon altijd laag aan de horizon staat”, zegt Susan Lederer, een CLPS-projectwetenschapper bij het Johnson Area Heart van NASA in Houston.

Web als bij andere CLPS-missies heeft de lander verschillende wetenschappelijke ladingen aan boord die door NASA zijn geleverd. Deze omvatten een set van vier kleine digital camera’s die zullen fotograferen hoe de uitlaatpluim van het ruimtevaartuig maanstof opstuwt terwijl het landt, en verschillende technologieën om de navigatie op en rond de maan te verbeteren. Er bestaat ook een eenvoudig radioastronomie-experiment om bronnen van radioruis te meten die uit het hele zonnestelsel komen; dit zal onderzoekers helpen bij het ontwerpen toekomstige astronomische observatoria die aan de andere kant van de maan zou kunnen worden geplaatst, die beschermd is tegen door mensen veroorzaakte elektromagnetische ruis.

Tot de niet-NASA-ladingen behoren twee kleine astronomische beeldsensoren die in Canada zijn gebouwd voor de Worldwide Lunar Observatory Affiliation, gevestigd in Kamuela, Hawaï. Deze zijn aan de bovenkant van de lander bevestigd en zijn ontworpen om een ​​verscheidenheid aan beelden te maken tijdens de reis naar de maan, maar ook vanaf het maanoppervlak. Tot de beelden die operators hopen te verzamelen behoren beelden van de Melkweg die boven de maanhorizon uitsteekt.

‘De ultieme selfie ter wereld’

Odysseus heeft ook een mini-ruimtevaartuig bij zich dat moet worden losgemaakt vlak voordat het ruimtevaartuig landt om het second van de touchdown op de maan te fotograferen – “de ultieme selfie ter wereld”, volgens de bouwers aan de Embry-Riddle Aeronautical College in Daytona Seaside, Florida. Andere niet-wetenschappelijke ladingen zijn onder meer een reeks maansculpturen van de Amerikaanse kunstenaar Jeff Koons.

Mislukking van een maanmissie: waarom is het zo moeilijk om een ​​maanlanding te realiseren?

Als Odysseus veilig landt, kan hij maximaal zeven dagen blijven werken, totdat de nacht valt op de landingsplaats en de zonnecellen de batterijen niet meer kunnen opladen.

NASA en Astrobotic bestuderen nog steeds de particulars van wat er mis is gegaan tijdens de missie van vorige maand. De uitkomst van dat onderzoek zal waarschijnlijk van invloed zijn op de planning van de toekomstige CLPS-missies van Astrobiotic, inclusief de levering van een NASA-rover die volgens de planning al in november zou worden gelanceerd.

Intuitive Machines staat ook gepland voor een tweede CLPS-missie dit jaar, om een ​​ijsboor naar een andere locatie nabij de zuidpool van de maan te brengen.