Buitenaardse reizen: de Maan.

Korte voorgeschiedenis

Excursies op de maan

Tycho krater

De Tycho krater is genoemd naar Tycho Brahe, een belangrijke Deense astronoom, die leefde in de 16e eeuw.
Tycho ligt ongeveer halverwege de evenaar en de zuidpool van de maan en is erg indrukwekkend.
(Het is de zuidpool vanuit het het noordelijk halfrond van de aarde bekeken. Vanaf het zuidelijk halfrond zie je de maan ondersteboven.)
Tycho is één van de jongste kraters van de maan, hoewel “jong” relatief is. (Dat is alles in het universum, relatief. Daarom is een universum-reis zo geschikt om de zaken weer in perspectief te zien.) Tycho is ongeveer 108 miljoen jaar oud.
Tycho is een mooie ronde krater van – stel je voor! - zo’n 85 kilometer in diameter en bijna 5 kilometer diep. In het midden van de krater is er dan weer een berg van 1½ kilometer.
Als een meteoroïde of asteroïde inslaat, ontstaat een gat in de maan, een heel groot gat in dit geval, bij wijze van spreken zo groot als half Nederland van oost naar west. Bij die inslag komt heel veel maanpuin vrij. Dat puin verspreidt zich kilometers ver. Bij Tycho zijn daardoor een soort stralen van puin rondom de krater ontstaan, die zich meer dan 1500 kilometer (!) uitstrekken. Die stralen zijn vanaf de aarde zichtbaar. Verder veert het maanoppervlak weer terug bij zo’n inslag en dat veroorzaakt in het midden van de krater een nieuwe berg.

Mare Crisium

Voordat telescopen waren uitgevonden, zagen de mensen grote donkere vlekken op de maan. Ze dachten dat dat oceanen of zeeën waren. Vandaar de Latijnse naam Maria. Inmiddels weten we zo’n 400 jaar dat daar geen water vloeit. Het is gestolde lava. In de begingeschiedenis van de maan waren er nog diverse vulkaanuitbarstingen en die lava verspreidde zich vooral in de diepe brede kraters, waardoor de bodem van de krater donker kleurde.
Er zijn diverse Maria op de maan, met zoals gezegd, soms prachtige namen. Ik geef hier het voorbeeld van Mare Crisium, de zee van crisis. Deze krater met mare ligt aan de "oostkant" van de maan, net boven de evenaar en biedt een spectaculair helder beeld als de zon er pal op schijnt (vooral in de “morgen”-zon). Psychologisch gezien kan het niet mooier: bij je transformerende maanreis zie je de crisis onder ogen en ervaar je vervolgens immense helderheid.
Mare Crisium is een ovale “zee” van ongeveer 570 bij 450 kilometer. De lange zijde is van oost naar west. Doordat de maan gedurende de maand een beetje “wiebelt”, de technische term daarvoor is libratie, zien we vanuit de aarde dat Mare Crisium over de dagen heen dichter of verder verwijderd is van "de rand" van de voor ons zichtbare maan.
In Mare Crisium, dat al een grote krater is, zijn kleinere kraters te vinden en ook de eerder genoemde stralen van rondspattend ruimtepuin van andere inslagen die kraters vormden. Dichtbij Mare Crisium zijn er bergen, bergreeksen en valleien.

Apennine Mountains

Deze bergreeks is vooral goed te zien als de zon er zijwaarts op schijnt. Als het volle maan is vallen de bergen veel minder op. Ze zijn te vinden op het midden van de maan, aan de voorkant.
In Journey to the Moon worden ze plastisch beschreven. Als je in de maan een gezicht ziet, waarbij de 2 ogen grote mares zijn, de Mare Imbrium (zee van de regen) en Mare Serenitatis (zee van helderheid), dan is de heldere neus van het maanmannetje de Apennines.
Deze bergreeks strekt zich zo’n 600 kilometer uit van noord naar zuid. De hoogste berg in deze reeks bergen is genoemd naar de Nederlandse wetenschapper Christiaan Huygens. Mons Huygens is met 5½ km meteen ook de hoogste berg op de maan.
Aan de noordkant van de bergreeks ligt een ravijn, zo’n structuur wordt op de maan ook wel Rille genoemd. Het is de Hadley Rille, waar de Apollo 15 landde.
De astronauten Dave Scott en James Irwin gingen daar op geologische excursie en vonden onder andere de Genesis Rock. Een steen die 4½ miljard oud is en ongeveer 100 miljoen jaar na de geboorte van ons zonnestelsel is gevormd.
Stel je voor dat je daar staat en in aanraking komt met stenen van 4½ miljard jaar oud! Dichter bij je eigen oorsprong kom je niet.
Artist's concept of Hadley -Apennine landing site.

Marius Hills putkrater (en lavatunnels?)

Als gesmolten, vloeibaar lava onder een gestold lavaveld vloeit, kan het een buis vormen. Ook als een rivier van lava een korst krijgt, kunnen er tunnels ontstaan.
De Marius Hills putkrater is een put of kuil in het maanoppervlak en lijkt het begin te vormen van zo’n lavatunnel. Dat is natuurlijk reuze interessant, want zo’n put, inclusief de grotten, biedt goede mogelijkheden voor menselijke bewoning, vanwege de stabiele en voor mensen aangename temperatuur.
 
De Marius Hills putkrater is recentelijk ontdekt en verkend door de NASA satelliet die rondom de maan draait, de Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). De data zijn vervolgens geanalyseerd (lees het interessante artikel).
De Marius Hills putkrater bevindt zich in de Oceanus Procellarum, aan de "westkant" van de voor ons zichtbare schijf van de maan. De Oceanus Procellarum is de grootste mare op de maan. Vandaar dat ze die als enige een oceaan hebben genoemd.
 

Leeg tekstblok

Op de maan is het 14 dagen dag en schijnt de zon en daarna is het 14 dagen nacht en is het donker. Er wordt soms gedacht dat de far side of achterkant van de maan altijd in het donker is, maar dat is niet zo. Elke kant van de maan ontvangt zon, alleen kunnen wij die far side vanaf de aarde niet zien. Aan de polen kunnen sommige gebieden wel in het donker blijven.

Op de maan is een duidelijke terminator zichtbaar. Dat is de scheidingslijn van noord naar zuid waar het aan de ene kant zonnig is en aan de andere kant donker. Gedurende de maand schuift die terminator over de maan heen.

De temperaturen op de maan variëren sterk. Overdag in de zon kan het over de 100 graden Celsius heet zijn. In de schaduw van een krater of ’s nachts kan de temperatuur tot meer dan 170 graden onder nul dalen. Dit vergt natuurlijk wel enige aanpassing van je kleding.

Als je buiten bent op de maan, moet je ruimtepak beschikken over een adequate klimaatbeheersing. Er is geen atmosfeer met zuurstof op de maan, dus een tripje naar buiten zal sowieso altijd in een goed uitgerust ruimtepak moeten plaats vinden. Echt zonnebaden is er niet bij.

Transport

Transport op de maan

Het transport op de maan is tot op heden via maankarretjes en de benenwagen.

In het boek Journey to the moon lees ik van grootse plannen om grote maanvoertuigen in te zetten voor bijvoorbeeld het transporteren van delfstoffen en om vaste spoorwegen aan te leggen. Voor moeilijk bereikbare gebieden zou men dan een soort shuttles/vliegtuigjes gebruiken.

Voorlopig zal het wel blijven bij een combinatie van wandelen en instappen in een soort golfkarretje. Een hoge snelheid zal daarbij niet gehaald worden.

Als je je verdiept in de maanlandingen leer je nieuwe - en eerlijk gezegd ook wel - komische termen, zoals Extra Vehicular Activity op de maan, EVA kort gezegd. Het betekent uitstappen uit je beschermde maanvoertuig en gewoon lekker met helm op de maan gaan verkennen. Hier is een foto van zo'n EVA.

Toelichting moonwalk

De moonwalk wordt veroorzaakt door het natuurkundig verschil in massa en gewicht. Je gewicht wordt bepaald door de zwaartekracht. En aangezien die op de maan maar een zesde is van die op aarde, ben je op de maan een stuk lichter. Weeg je 80 kilo, dan is dat op de maan nog maar ruim 13 kilo.
Massa daarentegen is een vaststaand fysisch gegeven. De massa van een voorwerp is op de maan dezelfde als op aarde. Je kan massa in beweging zetten en weer afremmen. Beginnen met lopen en daarna stoppen is dus hetzelfde op de maan als op aarde, maar je bent een stuk lichter. Dit leidt tot een zekere onhandigheid in het lopen en vergt enige gewenning.
Daarnaast beïnvloedt een verschil in zwaartekracht je ruimtelijke waarneming.

Het verblijf en eten zal eenvoudig zijn. Geen luxe hotels met prachtige uitzichten, een jacuzzi en haute cuisine. Een hotel met ramen en uitzicht is al een hele uitdaging. Door al die ruimtestraling en minimeteorieten die inslaan, en het scherpe glasachtige maanstof dat volop aanwezig is en overal in en op gaat zitten, zijn doorzichtige ramen uiterst lastig.

 

Er zijn berichten dat er waterijs op de maan is. Verder zou er eventueel water gewonnen kunnen worden uit maanstof, maar gemakkelijk zal dat niet zijn. Lekker douchen zal daarom niet op het programma staan.

Als je verse producten wilt eten op de maan en geen voorverpakte maaltijden, is het handig dat je een vegetarische voorkeur hebt.

Planten zijn op termijn wellicht te telen in kassen op de maan, maar veel dieren zullen er voorlopig niet rondlopen.

De Chinezen hebben bij hun missie in 2019 niet alleen een katoenplantje laten ontkiemen, maar hadden ook eitjes van fruitvliegjes meegestuurd. Die zijn niet uitgekomen. En dat is misschien maar een geluk bij een ongeluk.

Dit laatste brengt me op de volgende thema’s: afval op de maan en de menselijke invloeden en conflicten op de maan.


De menselijke invloed op de maan

Radiotelescoop Parkes, Australië

Deze telescoop speelde een rol in de eerste maanlanding van de Apollo 11; een cruciale rol, zo werd me verteld. De directe, live, internationale televisie-uitzending van de eerste mannen op de maan verliep grotendeels via deze radiotelescoop. Dat ging niet zonder problemen. Er is nog een spannende film van gemaakt, The Dish.

Mijn eerste bijzondere ervaring met de maan was in Leiden (of zoals je als kind een locatie verder aanduidde: Zuid-Holland, Nederland, Europa, de wereld, het heelal).

Ik ben al jarenlang lid van de Volkssterrenwacht Amsterdam. Enige decennia geleden hadden wij een unieke excursie naar de universitaire Sterrenwacht in Leiden. Met een klein groepje bezochten wij de observatiekoepel en keken door een – in mijn ogen toentertijd – immense telescoop naar de maan. Ik had de maan nog nooit zo groot, helder en van dichtbij gezien.
In de ruimte stond een historische stoel, waarop Einstein nog gezeten zou hebben (en waarop ik ook even mocht zitten).

Lyrisch vertrok ik weer naar Amsterdam. Het duurde een tijdje voordat ik op aarde landde, zo verbonden voelde ik me met heelal en wetenschap.