Wetenschap
De haast om mensen terug te brengen naar de maan en maanbasissen te bouwen zou de kansen voor de astronomie kunnen bedreigen
De maan is bij uitstek geschikt voor onderzoekers om telescopen te bouwen die ze niet op aarde kunnen plaatsen, omdat er niet zoveel satellietinterferentie is als de aarde, noch een magnetisch veld dat radiogolven blokkeert. Maar pas onlangs zijn astronomen zoals ik gaan nadenken over mogelijke conflicten tussen de wens om de kennis van het universum uit te breiden aan de ene kant en geopolitieke rivaliteit en commerciële winst aan de andere kant, en hoe deze belangen in evenwicht kunnen worden gebracht.
Als astronoom en medevoorzitter van de werkgroep Astronomy from the Moon van de Internationale Astronomische Unie, sta ik aan de haak om deze vraag te onderzoeken.
Tegen 2035 – nog maar zo'n tien jaar verwijderd – zouden Amerikaanse en Chinese raketten mensen naar maanbasissen voor de langere termijn kunnen vervoeren.
Beide bases zijn gepland voor dezelfde kleine gebieden nabij de zuidpool vanwege de vrijwel constante zonne-energie die in deze regio beschikbaar is en de rijke waterbron die volgens wetenschappers in de donkerste nabijgelegen gebieden van de maan te vinden is.
In tegenstelling tot de aarde is de maan niet gekanteld ten opzichte van haar baan om de zon. Als gevolg hiervan draait de zon rond de horizon nabij de polen en gaat bijna nooit onder op sommige kraterranden. Daar werpt de nooit ondergaande zon lange schaduwen over nabijgelegen kraters, waardoor hun vloeren de afgelopen 4 miljard jaar, 90% van de leeftijd van het zonnestelsel, verborgen zijn gebleven voor direct zonlicht.
Deze kraters zijn feitelijk putten van eeuwige duisternis. En het is daar niet alleen donker, het is ook koud:onder de -250 graden Celsius. Het is zo koud dat wetenschappers voorspellen dat water in de vorm van ijs op de bodem van deze kraters – waarschijnlijk aangevoerd door oude asteroïden die in botsing kwamen met het maanoppervlak – de komende tijd niet zal smelten of verdampen.
Onderzoek vanuit een baan om de Maan suggereert dat deze kraters, die permanent beschaduwde gebieden worden genoemd, een half miljard ton water kunnen bevatten.
Het constante zonlicht voor zonne-energie en de nabijheid van bevroren water maken de polen van de maan aantrekkelijk voor menselijke bases. De bases zullen ook water nodig hebben om te drinken, af te wassen en gewassen te verbouwen om hongerige astronauten te voeden. Het is hopeloos duur om watervoorraden voor de lange termijn van de aarde te halen, dus een plaatselijke drinkplaats is een groot probleem.
Tientallen jaren lang hadden astronomen de maan genegeerd als potentiële locatie voor telescopen, omdat het simpelweg niet haalbaar was om ze daar te bouwen. Maar menselijke bases bieden nieuwe mogelijkheden.
De radio-beschutte andere kant van de maan, het deel dat we vanaf de aarde nooit zien, maakt het opnemen van radiogolven met een zeer lage frequentie mogelijk. Deze signalen bevatten waarschijnlijk kenmerken van de ‘donkere middeleeuwen’ van het universum, een tijd voordat er sterren of sterrenstelsels ontstonden.
Astronomen zouden ook zwaartekrachtgolfdetectoren op de polen kunnen plaatsen, omdat deze detectoren buitengewoon gevoelig zijn en de poolgebieden van de maan niet door aardbevingen worden verstoord zoals op aarde.
Met een zwaartekrachtgolfdetector op de maan kunnen wetenschappers gegevens verzamelen van paren zwarte gaten die heel dicht om elkaar heen draaien, vlak voordat ze samensmelten. Door te voorspellen waar en wanneer ze zullen samensmelten, weten astronomen waar en wanneer ze moeten zoeken naar een lichtflits die ze anders zouden missen. Met die extra aanwijzingen zouden wetenschappers kunnen leren hoe deze zwarte gaten ontstaan en hoe ze evolueren.
De kou aan de maanpolen maakt infraroodtelescopen ook veel gevoeliger door de straling van het zwarte lichaam van de telescopen naar langere golflengten te verschuiven. Deze telescopen kunnen astronomen nieuwe instrumenten geven om naar leven te zoeken op aardachtige planeten buiten het zonnestelsel.
En er blijven meer ideeën komen. Volgend jaar zullen de eerste radioantennes aan de andere kant landen.
Maar de haast om basissen op de maan te bouwen zou juist de omstandigheden kunnen verstoren die de maan überhaupt zo aantrekkelijk maken voor onderzoek. Hoewel het oppervlak van de maan groter is dan dat van Afrika, willen menselijke ontdekkingsreizigers en astronomen dezelfde paar kilometer grote locaties bezoeken.
Maar activiteiten die de menselijke aanwezigheid op de maan in stand houden, zoals het delven van water, zullen trillingen veroorzaken die een zwaartekrachtgolftelescoop kunnen ruïneren.
Bovendien zijn veel elementen die op de maan worden gevonden uiterst waardevol op aarde. Vloeibare waterstof en zuurstof vormen kostbare raketbrandstof, en helium-3 is een zeldzame stof die wordt gebruikt om kwantumcomputers te verbeteren.
Maar een van de weinige plaatsen op de maan die rijk is aan helium-3, bevindt zich op een van de meest waarschijnlijke plaatsen om een radiotelescoop aan de andere kant van de aarde te plaatsen.
Ten slotte zijn er minstens twee internet- en GPS-satellietconstellaties gepland die over een paar jaar in een baan om de maan zullen draaien. Onbedoelde radio-uitzendingen van deze satellieten kunnen een telescoop uit de Middeleeuwen onbruikbaar maken.
Maar een compromis is niet uitgesloten. Er zijn mogelijk een paar alternatieve plekken om elke telescoop te plaatsen.
In 2024 heeft de Internationale Astronomische Unie de werkgroep Astronomy from the Moon samengesteld om te beginnen met het definiëren van welke locaties astronomen willen behouden voor hun werk. Dit houdt in dat de locaties worden gerangschikt op basis van hun belang voor elk type telescoop en dat er gesprekken moeten worden gevoerd met een belangrijk comité van de Verenigde Naties. Deze stappen kunnen astronomen, astronauten uit meerdere landen en particuliere belangen helpen de maan te delen.
Aangeboden door The Conversation
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel. 
Iedereen naar de zuidpool
Telescopen op de maan
Conflicterende belangen
Het is nu tijd
