Ruimtetuig (veilig?) geland - deel 3 Maan
De jaren zestig van vorige eeuw werden wat ruimtevaart betreft gekenmerkt door de strijd tussen de Sovjet-Unie en de Verenigde Staten om als eerste een man op de Maan te zetten.
We kunnen het tijdperk van ruimtevaart naar de Maan opdelen in twee periodes.
De eerste periode bedroeg 17 jaar en begon op 2 januari 1959 met Luna 1 en eindigde met Luna 24 op 9 augustus 1976.
Meer dan zeventien jaar later begon de tweede periode: op 24 december 1983.
Tot op heden is dat een tijdspanne van 41 jaar. Om het overzicht te behouden delen we de landingen op de Maan op in deze twee periodes.
Eerste periode
We behandelen voor deze eerste periode eerst de vluchten van de Verenigde Staten en daarna de vluchten van de Sovjet-Unie.
De landingen van de Verenigde Staten
Tijdens de jaren 1960 stond de ruimtevaart in het teken van de zogenaamde 'Space Race' tussen de Sovjet-Unie en de Verenigde Staten. Aanvankelijk boekte de Sovjet-Unie de meeste successen. Luna 2 van de Sovjet-Unie bereikt als eerste het oppervlak van de Maan, en zowel de eerste foto’s van de achterkant van de Maan als de eerste orbiter rond de Maan was van de Sovjet-Unie. Zij realiseerden ook als eerste een geslaagde landing op de Maan.
Als reactie hierop sprak de Amerikaanse president John F Kennedy op 25 mei 1961 zijn beroemde woorden uit: "We choose to go to the Moon in this decade and do the other things, not because they are easy, but because they are hard" met daarin de intentieverklaring dat de VS voor het eind van de jaren 1960 een Amerikaan op de Maan zou laten landen en hem ook veilig zou laten terugkeren naar de Aarde.
Het ontplooide Maanprogramma leverde een ongezien aantal ruimtevluchten op met dus als doel een man op de Maan te brengen: de Rangers, de Surveyors, de Lunar Orbiters en uiteindelijk de Apollo’s. Voor elk van die vier projecten geven we een beschrijving en schetsen we de landingen ervan op de Maan.
Het Ranger-project
De bedoeling van het Ranger-project was als voorbereiding voor een Maanlanding meer kennis van de Maanbodem opdoen en geschikte maanlandingen selecteren. De Rangers zouden op een gecontroleerde manier neerstorten op de Maan.
Het was de bedoeling om twaalf missies te lanceren, maar door het mislukken van de eerste Rangers werd beslist om er slechts negen te lanceren.
Ranger 1, 2 en 3 bereikten nooit de Maan.
Met Ranger 4 ging het contact verloren door het niet functioneren van een tijdklok en het ruimtetuig stortte stuurloos neer op de Maan.
Ook met Ranger 5 ging het contact tijdens de vlucht verloren en hierdoor miste Ranger 5 de Maan op een afstand van 725 km.
De vlucht van Ranger 6 verliep volgens plan en sloeg in op de Maan op de vooraf berekende plaats. Helaas konden er geen foto’s van het oppervlak gemaakt worden, en eigenlijk was die ruimtemissie dus ook een mislukking.
Gelukkig verliepen de vluchten van de laatste drie Rangers wel succesvol.
NASA's Ranger-ruimtetuig - Copyright afbeelding: NASA
Ranger 7
De resultaten van Ranger 7 waren perfect, en na de zes eerdere mislukkingen was dat een grote opluchting voor de NASA. Want de politiek begon zich ernstige vragen te stellen over het dure Maanproject. Voor hij op 31 juli 1964 gecontroleerd te pletter sloeg zond Ranger 7 niet minder dan 4.316 foto’s door. De laatste foto die werd doorgezonden van op een hoogte van 519 meter liet details zien van ongeveer 40 cm groot. Met telescopen van op Aarde waren de kleinste details die zichtbaar waren 150 meter groot. Uit de beelden bleek dat er enorm veel inslagkraters zijn op de Maan.
Ranger 8
Ranger 8 had zes camera’s aan boord waarvan twee met groothoeklenzen en vier die opnames van kleinere delen van het Maanoppervlak konden maken. Ranger 8 landde bij Mare Tranquillitatis, een gebied dat men uiteindelijk koos als landingsplaats voor Apollo 11. Op 20 februari 1965 stortte Ranger 8 neer. De laatste 23 minuten van zijn vlucht zond hij 7.137 foto’s door.
Ranger 9
Net zoals Ranger 8 beschikte Ranger 9 over twee camera’s met groothoeklenzen en vier om details te kunnen fotograferen. Net zoals zijn voorgangers had Ranger 9 geen wetenschappelijke instrumenten aan boord. De laatste fase van de missie kon live op televisie gevolgd worden. Ranger 9 stortte neer op 24 maart 1965. Vanop een hoogte van 2.363 km werden de eerste foto’s naar de Aarde doorgestuurd. Het doelwit was de krater Alphonsus, waarvan wetenschappers vermoedden dat er vulkanisme kon aanwezig zijn, maar dat bleek niet het geval te zijn.
Conclusie van het Ranger-project?
Naast talloze inslagkraters bezit de Maan ook veel drainagekraters, ontstaan door het ondergronds wegstromen van vulkanisch materiaal. Belangrijk is ook dat de draagkracht van de Maanbodem minstens 1 kg per cm2 bedroeg. Stevig genoeg dus om een Maanlander te dragen en astronauten vrij te laten rondlopen.
Alhoewel het Ranger-project met verschillende mislukkingen gestart was, brachten de laatste drie vluchten een uitstekend resultaat. En dat was belangrijk om voldoende draagvlak te krijgen bij het grote publiek en bij politici voor toekomstige Maanprojecten.
Het Surveyor-project
Na het Ranger-programma startten de Verenigde Staten het Surveyor-programma. Het doel van het project was het uitvoeren van zachte landingen, gegevens verzamelen voor bemande Maanlandingen en experimenten voor een puur wetenschappelijk doel.
Er werden in totaal zeven Surveyors naar de Maan gestuurd, waarvan er vijf een geslaagde zachte landing maakten en twee neerstortten, met name Surveyor 2 en Surveyor 5.
Surveyor 1
Op 2 juni 1966 maakte Surveyor 1 een geslaagde zachte landing op de Maan. Surveyor 1 had twee camera’s aan boord: een eerste om de nadering tot de Maan vast te leggen en een tweede om na de landing opnames van het Maanoppervlak te maken.
Surveyor 1 landde slechts 14 km van zijn oorspronkelijk doel op een relatief vlak gebied op 100 km ten noorden van krater Flamsteed. Tot 14 juli zond het toestel 11.240 foto's door, weliswaar telkens met een onderbreking van de twee weken durende Maannachten. Daarbij doorstond Surveyor temperaturen tot -150 graden Celsius.
De NASA staakte de missie op 7 januari 1967 wegens een te lage accu. De Surveyor 1 bleef van alle Surveyors het langst functioneren.
Surveyor 3
Op 20 april 1967 landde Surveyor 3 zo'n 3.300 km ten zuiden van de grote krater Copernicus in Oceanus Procellarum.
De landing was een succes, weliswaar met enig geluk: door onverwachte problemen stuiterde de Surveyor 3 tweemaal vooraleer hij stil kwam te staan op het Maanoppervlak. De eerste keer stuiterde hij 20 meter ver, de tweede keer 11 meter.
De camera leverde 6326 Maanbeelden op, de graafarm groef tot 18 cm diep. NASA verzamelde veel nieuwe gegevens betreffende de structuur, textuur en draagkracht van het Maanoppervlak. De Maanbodem leek op vochtig strandzand, sterk genoeg om een de Maanlander met astronauten aan boord te dragen zonder weg te zakken in een dikke stoflaag.
Op 3 mei verdween de Zon achter de horizon, gedurende de Maannacht, was het twee weken duister en aanhoudend zeer koud. Na de Maannacht kreeg men geen teken van leven meer van de Surveyor 3.
In november 1969 bezochten de astronauten van Apollo 12 de landingsplaats van Surveyor 3. Zij namen o.a. de camera mee naar de Aarde voor verder onderzoek. Dat was wel een speciaal gebeuren, want het is tot op heden de enige keer dat wetenschappers de kans kregen om een aards voorwerp te onderzoeken dat lange tijd in de ruimte had verbleven.
Surveyor 3, gefotografeerd door de astronauten van Apollo 12 - Copyright afbeelding: NASA
Surveyor 5
Surveyor 5 landde succesvol op 11 september 1967 in Mare Tranquillitatis en bleef actief tot 17 december van datzelfde jaar. Tijdens de Maannachten was er uiteraard geen contact.
Naast het doorsturen van beelden van de landingsomgeving, deed Surveyor 5 onderzoek naar de aanwezigheid van chemische elementen in de Maanbodem.
Minder dan twee jaar later landde Apollo11 op 25 km afstand van waar Surveyor 5 was geland.
Surveyor 6
Surveyor 6 landde succesvol op de Maan op 10 november 1967. Op 14 december 1967 bleek na een Maannacht geen contact meer mogelijk.
Nochtans kan Surveyor 6 als een succes beschouwd worden, in de periode tot aan de Maannacht kon immers heel wat bruikbare informatie ontvangen worden: 30.067 beelden werden doorgestuurd naar de Aarde. Ook andere wetenschappelijke informatie werd verworven, zoals de hoeveelheid van chemische elementen in de Maanbodem en informatie over de dynamiek bij de landing op het oppervlak.
Surveyor 7
Surveyor 7 landde succesvol op 10 januari 1968.
Na vier geslaagde eerdere Surveyor-landingen nam de vluchtleiding enig risico door niet te landen op een vlakte maar in een berglandschap op 30 km ten noorden van de stralenkrater Tycho op het noordelijk halfrond. Op basis van de vaststellingen gedaan in deze meer risicovolle omgeving kwam men tot de vaststelling dat een Apollo-landing met astronauten aan boord niet gevaarlijker was dan de plaatsen waar de vorige Surveyors landden.
Men stelde voor om met Apollo 20 te landen in de buurt van Tycho-krater. Zover kwam het echter niet: om besparingsreden werd beslist dat Apollo 17 de laatste missie was die astronauten naar de Maan bracht...
Het Lunar Orbiter-project
Het Lunar Orbiter-project bestond uit vijf succesvolle missies die vanuit een baan rond de Maan in totaal 99 % van het Maanoppervlak in kaart brachten. De missies van de Lunar Orbiters gebeurden simultaan met de missies van de Surveyors.
Op het einde van hun missie stortten de Lunar Orbiters op een gecontroleerde manier neer op het oppervlak van de Maan maar zonder dat er apparatuur aanwezig was om metingen te doen van de impact op de Maan. Deze toestellen bezorgden dus geen verdere informatie over het Maanoppervlak.
Copyright afbeelding: Artistieke voorstelling via NASA Lunar Orbiter
Tekst: Guido Hemeleers, juni 2024