Beetje water op de maan 26 september 2009 de Volkskrant

Tot veler verrassing is de maan niet kurkdroog. De zoektocht naar maanijs begint onder een gunstig gesternte.

Voor Anthony Colaprete kon het nieuws niet op een gunstiger moment komen. Een paar weken voordat zijn geesteskind LCROSS volgens plan te pletter zal slaan op de bodem van een permanent beschaduwde krater aan de zuidpool van de maan, publiceert Science deze week de vondst van maanwater. De ontdekking van ‘natte mineralen’ op de maan betekent een veel grotere kans dat het LCROSS-experiment inderdaad ijs in de koude maanbodem zal aantreffen.

Op vrijdag 9 oktober is het zover. Om 13.30 uur Nederlandse tijd zal een lege rakettrap zich met een snelheid van 9000 kilometer per uur in de bodem van de maankrater Cabeus A boren. De inslag produceert een krater van twintig meter middellijn. Een paar honderd ton maanstof wordt tot kilometers hoogte de ruimte in geblazen. Een ruimtesonde vol meetapparatuur vliegt door de inslagpluim heen, en bestudeert de samenstelling. Vier minuten later slaat die sonde zelf ook te pletter. Maar dan is de buit hopelijk binnen: het bewijs dat er in de bodems van de donkere poolkraters ijs zit.

‘We hebben de rakettrap en de ruimtesonde expres geen mooie namen gegeven,’ zegt wetenschappelijk projectleider Colaprete van NASA’s Ames Research Center in Californië. ‘Je wit niet dat mensen zich gaan identificeren met hardware die er straks niet meer is.’ Het LCROSS-experiment (Lunar CRater Observation and Sensing Satellite) werd op 18 juni gelanceerd, samen met de Amerikaanse maanverkenner Lunar Reconnaissance Orbiter. Die draait inmiddels op 50 kilometer hoogte zijn baantjes om de maan, en zal de inslag ook nauwlettend in het oog houden.

De maan heeft geen atmosfeer. IJs dat door de zon wordt verwarmd, zou er direct verdampen. Maar aan de noord- en zuidpool van de maan liggen een paar kraters waarvan de bodem nooit door de zon wordt beschenen. Het zijn een soort ‘koudevallen’ waarin bevroren water zich zou kunnen verzamelen. Waarschijnlijk niet in de vorm van uitgestrekte ijsvlaktes, maar als een soort permafrost in de maanbodem.

Of er ook echt water op de maan aanwezig is, was tot voor kort onbekend. Kometen en planetoïden die in het verleden op de maan zijn ingeslagen, moeten grote hoeveelheden ijs aangevoerd hebben, maar dat is vermoedelijk snel verdampt. Waterstofkernen in de zonnewind – de stroom van elektrisch geladen deeltjes die door de zon wordt uitgestoten – zouden kunnen reageren met zuurstofatomen in het maanzand, waarbij OH-radikalen of watermoleculen (H2O) ontstaan. Maar de maanstenen uit het Apollo-tijdperk bleken kurkdroog te zijn.

Dat er nu toch gehydrateerde mineralen op de maan zijn gevonden, komt voor veel maanonderzoekers als een aangename verrassing. Uit spectroscopische infraroodmetingen van de Amerikaanse Moon Mineralogy Mapper aan boord van de Indiase maanverkenner Chandrayaan-1 blijkt dat de bovenste paar millimeter van het maanoppervlak misschien wel voor een half gewichtsprocent uit watermoleculen bestaat. Die worden zo goed als zeker gevormd onder invloed van de zonnewind.

De Chandrayaan-resultaten zijn bevestigd door metingen van de ruimtesonde Deep Impact, die in de zomer van 2004 een projectiel afvuurde op een komeet en afgelopen zomer op relatief korte afstand langs aarde en maan vloog. Ook in tien jaar oude maanmetingen van de planeetverkenner Cassini is de spectrale ‘vingerafdruk’ van water aangetroffen. Niemand kan er meer omheen: de maan is niet de kurkdroge wereld waarvoor hij lange tijd is gehouden.

Uit de nieuwe metingen blijkt dat de maanbodem het ‘natst’ is bij lage temperaturen, dus ’s morgens vroeg of aan het eind van de dag. Kennelijk is er sprake van een actieve cyclus van hydratering en dehydratering. Daarbij vindt ook een gestage migratie naar de koudere poolgebieden plaats. Uiteindelijk zullen de watermoleculen zich in de permanent beschaduwde poolkraters kunnen ophopen in de vorm van ijskristallen.

En daar moet LCROSS ze over een kleine twee weken gaan aantonen. Telescopen op aarde zullen de inslag nauwgezet volgen, en ook amateurastronomen zijn opgeroepen om de maan op 9 oktober in het oog te houden. Helaas vindt de inslag plaats op een moment dat de maan voor waarnemers in Europa onder de horizon staat.

Maanijs zou in de toekomst gebruikt kunnen worden als bron van drinkwater voor een permanent bemande maankolonie, of als bron van raketbrandstof voor reizen naar Mars. Anthony Colaprete is op alles voorbereid. ‘Als we géén ijs vinden, is dat ook een waardevol en interessant resultaat,’ zegt hij. ‘Maar mijn droom is natuurlijk dat we een indrukwekkende inslagpluim waarnemen, met een grote hoeveelheid waterdamp.’

© Govert Schilling

Links: