Naar de maan en misschien ooit ook daar voorbij

Spectaculair, die plannen van Nasa om naar de maan te vliegen. Maar veel stellen ze voorlopig niet voor...

Door Michael Persson

Wie had het over 2018? Afgelopen maandag al huppelden twee Amerikaanse astronauten in fraaie witte pakken over het maanoppervlak. Twee anderen sleutelden even aan een maanwagentje, waarna ze met z`n vieren in de maanlander stapten en veilig naar de aarde terugkeerden. Spectaculaire beelden. Zo zullen we ze in 2018 niet krijgen.

Maar de Amerikanen willen méér dan een video-animatie. Mike Griffin, de hoogste baas van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie Nasa, kondigde maandag in Washington aan dat er straks, bijna vijftig jaar na de landing van de eerste, opnieuw Amerikanen op de hemelse steenklomp zullen staan.

Ditmaal heet de maan niet het doel, maar een middel. Het trainingsveld waarop de Amerikanen willen oefenen voor het echte werk: een reis naar Mars. En naar de werelden daarvoorbij, zoals president Bush zei, toen hij in januari 2004 zijn Visie voor Ruimte-Exploratie aankondigde.

Net als toen zijn ook nu de reacties voorspelbaar. Ruimtevaart-adepten staan te juichen zoals alleen ruimtevaartadepten dat kunnen: `Een opwindende reis die onze jeugd zal inspireren en de grote intellectuele capaciteiten van onze natie zal aanboren`, aldus voorzitter Elliot Pulham van de Space Foundation. Republikeins volksvertegenwoordiger Ken Calvert, in het Huis van Afgevaardigden woordvoerder ruimtevaartzaken: `Het plan is bezield door een soort optimisme dat Nasa de afgelopen decennia was kwijtgeraakt.`

Anderen plaatsen vraagtekens. Bij de kosten, bij de haalbaarheid, en bij het nut van de plannen. `Een onmogelijk duur en zinloos programma` schrijft criticus Bob Park, natuurkundige aan de Universiteit van Maryland en vooraanstaand lid van de American Physical Society, in zijn column What`s New.

Op het ontwerp van de `nieuwe architectuur` valt weinig aan te merken. Twee simpele raketten, die samen een `Apollo-achtig` geheel aan voertuigen zullen lanceren. Het is wonderlijk hoezeer ze het in de jaren zestig met hun maanprogramma al bij het rechte eind hadden, aldus Griffin, die het nieuwe programma `Apollo op Anabolen` noemt.

Daarbij gebruikt de Nasa zoveel mogelijk al beschikbare technologie. De benodigde maanlander en de module om van de aarde bij de maan te komen, worden gelanceerd door een vrachtraket met vijf motoren die nu ook in de spaceshuttle zitten. Ze worden geholpen door twee stuwraketten die ook de spaceshuttle omhoog helpen.

Het bemanningsvoertuig (het Crew Exploration Vehicle, of CEV) wordt gelanceerd door één spaceshuttle-stuwraket, met daar bovenop een tweede trap, aangedreven door alweer een spaceshuttle-motor.

De capsule staat boven op de raket. Geen last meer van afbladderend isolatieschuim, geen moeilijke terugkeer meer. Het CEV is volgens Griffin tienmaal zo veilig als het ruimteveer.

Kosten

Ondanks die eenvoud zijn de kosten astronomisch: zo`n 104 miljard dollar. Griffin vertelde maandag op de persconferentie dat de maanvlucht niet meer kost dan het huidige budget voor bemande ruimtevaart, zo`n zesenhalf miljard per jaar. Maar na vragen van een rekenende verslaggever corrigeerde Griffin zichzelf. Hij zal alleen de eerste vijf jaar niet meer vragen dan het huidige budget. `Daarna hebben we meer nodig.`

Hebben de Amerikanen geen andere prioriteiten, gezien de catastrofe in New Orleans en het enorme begrotingstekort? `Dat zijn korte-termijnproblemen`, reageerde Griffin, `Voor de lange termijn hebben we andere potjes. We schaffen toch ook de luchtmacht en de marine niet af?`

Belangrijkste doel van de maanreis zou het ontwikkelen van nieuwe technieken zijn, om langere ruimtereizen te maken. `Het leert ons lange tijd op andere werelden te overleven`, aldus de uitleg van de Nasa zelf. Belangrijkste problemen op dat soort trips zijn de kosmische straling, de enorme voorraden die moeten worden meegesleept en de psychische druk die vier mannen in een kleine afgesloten ruimte elkaar opleggen.

Dus moeten daar oplossingen voor worden gevonden. Behalve onderzoek naar schadelijke kosmische stralingsdoses en het leven in isolement, zal op de maan daarom waarschijnlijk ook worden geëxperimenteerd met gesloten kringloopsystemen (waarbij schimmels fecaliën in iets weer eetbaars omzetten) en het winnen van maangrondstoffen.

Het maanoppervlak bevat de elementen zuurstof en waterstof, blijkt uit monsters en metingen. De atomen zitten echter aan andere elementen gebonden in oxiden, en zijn dus niet zomaar te winnen. Aantrekkelijker is daarom de belofte van grote hoeveelheden water (in de vorm van ijs) op de bodem van altijd beschaduwde kraters bij de maanpolen. Door elektrolyse (met behulp van zonne-energie die op de kraterrand wordt opgevangen) zou daar zuurstof en waterstof uit te halen zijn.

Andere belofte: de mogelijke energiebron helium-3, een net iets lichtere variant van het gas waarmee op aarde ballonnen worden opgeblazen. Op aarde is naar schatting slechts tien kilo aanwezig, maar op de maan gaat het om tonnen, aldus prof. Harrison Schmitt, die in 1972 zelf op de maan heeft gestaan. Hij geeft aan de Universiteit van Wisconsin college over het winnen van deze mogelijke kernfusiebrandstof.

Eén kilo helium-3, gecombineerd met het uit water te winnen zwaar waterstof (deuterium), zou een jaar lang negentien megawatt energie opleveren - genoeg voor een flink dorp. Probleem is wel dat de benodigde kernfusiereactor vanwege hoge temperaturen nog lastiger te bouwen is dan de experimentele fusiereactor ITER - die zelf nog niet bestaat.

Retro-schetsen

Ander probleem is dat helium-3 ook op de maan in zeer lage concentraties voorkomt. Een maanfabriek moet tweehonderd miljoen kilo maangrond verhitten tot achthonderd graden om er één kilo helium-3 uit te halen. Dat verhitten kost een kwart van de energie die de fusiereactie oplevert. Tel daarbij op de energie die nodig is om tweehonderd miljoen kilo grond af te graven, en er blijft weinig energie over. Zo weinig, dat Nasa helium-3 in de maanplannen niet noemt.

Er is overigens wel meer dat in de Nasa-plannen niet wordt genoemd. Behalve de retro-schetsen van raketten en ruimtevoertuigen maakte Griffin geen details bekend van de gewenste maanbasis of de benodigde apparatuur voor een reis naar Mars. `Zover denken we nog niet`, zei hij.

Eigenlijk denkt Griffin niet eens zo hard aan de maan, moest hij bekennen. `Het gaat in feite allemaal om de ontwikkeling van een opvolger van de spaceshuttle. Een voertuig om een lage baan om de aarde te halen: het CEV. Dat is het voertuig dat we nodig hebben, tenzij we helemaal uit de bemande ruimtevaart willen gaan.`

En uit de bemande ruimtevaart gaan is geen optie, vindt Griffin. `Gezien het feit dat andere landen er ook mee bezig zijn.`

Bemande ruimtevaart als defensie-instrument: echt Koude Oorlog. Terug naar de jaren zestig.

Meer over