De comeback van de maan

‘Tegen 2019 zullen we in groten getale weer op de maan zijn. Niet alleen de Amerikanen, maar een internationale macht van enige omvang. En we zullen niet alleen maanstenen verzamelen, maar een mijnstation bouwen dat maangrond verwerkt en er metalen, keramiek, glas en beton van maakt. De bouwmaterialen van de grote structuren die we in een baan om de aarde zullen brengen.’

Dat futuristische beeld schetste de Amerikaan Isaac Asimov, een van de beroemdste en bedrijvigste sciencefictionschrijvers ooit, in 1983 in Toronto Star. De Canadese krant had hem gevraagd te mijmeren over hoe het leven er in 2019 zou uitzien. Asimov, te herkennen aan zijn imposante bakkebaarden, voorzag in zijn hoofdstukje over ‘mijnbouw op de maan’ ook een energiestation dat zonne-energie zou opvangen, omzetten naar microgolven en naar de aarde zou sturen.

Zo ver zijn we nog lang niet. Sinds Asimovs mijmering van 36 jaar geleden zette geen enkele mens meer voet op de maan. Het gebeurde voor het laatst in 1972, toen de astronaut Gene Cernan, commandant van Apollo 17, op de ladder van de Amerikaanse maanlander stapte. Maar bij het aanbreken van 2019 staat onze enige natuurlijke satelliet wel weer volop op de radar van de ruimtevaartindustrie. En de contouren van een ware maaneconomie tekenen zich af.

De Chinezen maakten donderdagnacht wereldnieuws toen ze er al voor de tweede keer in slaagden een ruimtetuig op het maanoppervlak neer te zetten. China is na de Verenigde Staten en de Sovjet-Unie pas het derde land dat dit klaarspeelt. De Chang’e 4-missie - genoemd naar de Chinese maangodin - landde als eerste ooit op de achterkant van de maan, de kant die nooit vanaf de aarde te zien is omdat de maan vrijwel even snel rond haar as als rond de aarde draait.

Het landingstoestel heeft een 140 kilogram zware ‘rover’ aan boord, die excursies rond de Von Karman-krater uitvoert. Er vloog ook een heus ecosysteem van een emmer groot mee, met daarin plantensoorten die zuurstof produceren - waaronder aardappelplantjes - en zijderupsen die daarvan CO2 maken. De minibiosfeer moet testen hoe leven gedijt in een context van micrograviteit en wat dat zegt over de kansen om ooit aan mijnlandbouw te doen.

Het huzarenstuk draagt de Chinese geopolitieke en technologische ambities uit en zet de aardse rivaliteit met de VS verder op scherp. Voor de weinig transparante China National Space Administration (CNSA) maakt het allemaal deel uit van een uitgekiend plan. Eind dit jaar al moet de opvolger Chang’e 5 de lucht ingaan met als missie om voor het eerst in ruim veertig jaar maangesteente naar de aarde te brengen. In 2025 begint China aan de bouw van een maanbasis waarnaar in het daaropvolgende decennium astronauten zouden reizen.

In de ruimtevaart staat elk jaartal in potlood geschreven. Maar als dat ambitieuze schema enigszins wordt gehaald, zal Isaac Asimov er uiteindelijk niet eens zo ver naast zitten.

Oude liefde

China is niet alleen. Het belooft opnieuw erg druk te worden op en richting het dichtstbijzijnde hemellichaam. De VS werken hard aan hun terugkeer naar de maan. Vladimir Poetin hoopt op nieuwe Russische triomfen. Het Europese ruimtevaartagentschap ESA heeft een veelbelovend maanproject lopen. En de Indiase ruimtevaartorganisatie ISRO lanceert al over enkele weken - tenzij verder uitstel er anders over beslist - haar Chandrayaan 2-missie. Die moet landen in de buurt van de zuidpool van de maan, waarmee ook India zijn primeur binnenhaalt.

Zoveel maanactiviteit lijkt op een herontdekking van een oude liefde. Komende zomer is het een halve eeuw geleden dat Neil Armstrong zijn voet in het stof van de maan plantte en het eerste hoofdstuk van de ruimtewedloop in Amerikaans voordeel beslechtte. De iconische ‘earthrise’-foto’s en de opeenvolgende Apollo-missies schepten de verwachting dat de mensheid de hele ruimte zou exploreren. Maar sinds de ideologische drijfveer van de Koude Oorlog wegviel en nieuwe politieke leiders nieuwe budgettaire prioriteiten stelden - het budget van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA zakte van 5 naar 0,5 procent van de federale begroting - is geen mens meer verder de ruimte in geweest. De nog levende maanwandelaars van weleer zijn intussen hoogbejaard.

Dat de maan weer in de mode is, heeft uiteenlopende redenen. Voor nieuwkomers als China en India speelt de factor prestige. Bedrijven zien brood in de exploitatie van de maan. De grote nationale agentschappen dromen van de maan als het perfecte basiskamp om dieper de ruimte te verkennen.

Het helpt dat de technologie flink is geëvolueerd, wat ruimtevaart gevoelig goedkoper maakt. De grote overheidsagentschappen hebben het initiatief voor lanceringen aan de privésector gelaten, die efficiënter en economischer te werk gaat. Een lancering van de Saturn V-raket die gebruikt werd in het Apolloprogramma begin jaren zeventig, kostte in hedendaagse dollars 1,2 miljard. Commerciële bedrijven als SpaceX van Elon Musk stellen vluchten met een bijna even zware maar herbruikbare Falcon Heavyraket van 90 miljoen dollar in het vooruitzicht. Dat brengt de maan een pak dichterbij.

‘De huidige maanrace wordt vooral gestuurd door economische motieven’, zegt Bart Vandenbussche, astronoom aan de KU Leuven. ‘Dat er zoveel interesse in de maan is, komt omdat maanexploratie een lucratieve activiteit kan worden.’

Ruimtevaartbedrijven willen op de maan op zoek naar zeldzame mineralen en grondstoffen als helium-3, een isotoop van helium. Als dat kan worden ontgonnen, kan het dienen als energiebron op aarde. Omdat de maan geen atmosfeer heeft, staat de korst al miljarden jaren bloot aan helium-3 bevattende zonnewind. ‘Daar valt zeker ooit geld uit te halen, ook al is het niet oneindig’, zegt Vandenbussche.

Pakjesdienst

Het is een proces van vallen en opstaan, en dromen en falen. Dat werd vorig jaar nog duidelijk toen een maanwedstrijd van Google op niets uitdraaide. Het Amerikaanse internetbedrijf beloofde via de Lunar XPrize een cheque van 20 miljoen dollar aan het eerste commerciële team dat op de maan kon landen, er enkele meters kon rondrijden en beelden kon doorsturen. De deadline werd herhaaldelijk opgeschoven om deelnemende start-ups de kans te geven de prijs binnen te halen, tot de race uiteindelijk werd gestaakt bij gebrek aan reële kanshebbers.

De wedstrijd heeft wel bedrijven gecreëerd, die gewoon doorgingen met hun project en intussen concrete lanceringen op de agenda hebben staan. Het Israëlische SpaceIL wil ten vroegste volgende maand zijn wetenschappelijke sonde met een Falcon-raket van SpaceX naar de maan lanceren. Het zou niet alleen de eerste Israëlische maanlanding zijn, het zou meteen ook de eerste niet-gouvernementele maanmissie zijn.

Het Japanse bedrijf iSpace heeft de ambitie om de infrastructuur voor toekomstige maanbasissen aan te leggen. Om economisch vatbaar te worden verkoopt het reclameruimte op zijn ruimtetuigen, net zoals bij racewagens. De eerste lanceringen staan volgend jaar gepland, ook met een SpaceX-raket. De Amerikaanse start-up Moon Express wil een model op poten zetten voor mijnbouw op de maan, waarbij het materialen zou terugbrengen voor commerciële of wetenschappelijke klanten. Het eveneens Amerikaanse Astrobotic ziet zichzelf als pakjesdienst om cargo op het maanoppervlak te krijgen. Die laatste sloten intussen ook partnerschappen met de NASA.

Dat de ruimte in het algemeen en de maan in het bijzonder een levensvatbare markt vormen, staat buiten kijf. De Amerikaanse zakenbank Morgan Stanley bracht enkele weken geleden een rapport uit waarin het investeerders wil opwarmen voor de ruimtevaartindustrie, waarvan de omzet de komende twintig jaar zou exploderen van 350 miljard dollar vandaag tot meer dan 1.000 miljard dollar. ‘2019 kan hét jaar zijn’, stelt analist Adam Jonas.

Tankstation

Ondanks zoveel tomeloze ambitie is de comeback van de maan ook een vorm van realisme, zegt de ruimtevaartexpert en techkunstenaar Angelo Vermeulen. De jongste jaren hadden velen, niet het minst SpaceX-topman Elon Musk, de mond vol van Mars als ultieme tweede thuis om de menselijke beschaving voort te zetten. Maar de wetenschappelijke uitdaging om zo ver te gaan blijft extreem groot. Naar de maan vlieg je in drie dagen, naar Mars is het een reis van zeven maanden.

‘Het internationaal ruimtestation ISS zweeft 400 kilometer boven ons hoofd, en de maan is bijna 400.000 kilometer weg. Maar Mars is liefst tussen 50 en 400 miljoen kilometer ver. Dat is een heel andere grootteorde’, zegt Vermeulen. ‘Het besef is gegroeid dat we daar misschien nog niet aan toe zijn. Dat we maar eerst moeten leren het kanaal over te steken voor we de oceaan over willen.’

In het grote plaatje over de verdere exploratie van de ruimte is de volgorde daarom: eerst de maan, dan Mars. Als er eerst een vorm van permanente aanwezigheid op of rond de maan komt, kan dat een ideale en handig nabije testomgeving zijn om mensen verder klaar te stomen voor een reis door de diepe ruimte. En door de lagere zwaartekracht - 17 procent van die op de aarde - zou de maan een veel beter vertrekpunt zijn om pakweg naar Mars te vliegen.

‘Als je vanop aarde een raket lanceert, gebruik je het grootste deel van de brandstof om de eigen brandstof van de raket te lanceren’, zegt Vandenbussche. ‘Vooral het eerste stuk van de vlucht is erg inefficiënt. Als je brandstof kan produceren in een omgeving van lagere aantrekkingskracht, wordt het veel voordeliger.’

Cruciaal in die visie is de interessantste grondstof die de maan te bieden heeft: water. In 2010 werd ontdekt dat er grote hoeveelheden ijs, naar schatting 600 miljoen ton, rond de maanpolen aanwezig zijn. Dat opent zeer interessante perspectieven. Water betekent niet alleen drinken, het betekent ook brandstof.

Door waterstof- en zuurstofatomen te splitsen kan raketbrandstof worden gemaakt. Wetenschappers onderzochten een methode om brandstof op basis van water te produceren op de maan tegen een prijs van 500 dollar per kilogram. Dat klinkt duur voor iets dat 1 dollar kost op aarde, maar het kost 4.000 dollar om diezelfde kilogram in de ruimte te krijgen. Met andere woorden: de maan als tankstation.

Opnieuw en opnieuw

Bij de NASA ligt de focus om al die redenen tegenwoordig op de maan. ‘Dit keer gaan we naar de maan om er te blijven’, zei Jim Bridenstine, sinds vorig jaar de directeur van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie, onlangs in een speech in Washington. ‘Dit draait niet om vlaggen of voetafdrukken achterlaten. We bouwen een duurzame, herbruikbare architectuur om opnieuw en opnieuw naar de maan te gaan. En dat gebruiken we voor Mars. Alles wat je kan doen op de maan zal de kosten en het risico om op Mars te geraken verlagen.’

Een van de grote pleitbezorgers in de VS voor de maan is president Donald Trump. Anders dan zijn voorganger Barack Obama, en ingegeven door zijn hang naar een tijd dat Amerika ‘groots’ was, dwingt hij de NASA zich te concentreren op de maan. Eind 2017 ondertekende hij ceremonieel de Space Policy Directive 1, een richtlijn waarin hij de organisatie opdraagt weer mensen op de maan te zetten. ‘We zullen er de basis leggen voor uiteindelijke missies naar Mars, en misschien ooit naar vele verdere werelden.’

De NASA ontwikkelde voor zijn Mars-via-de-maanplannen het concept Gateway. ‘Het is een permanent bemand ruimtestation dat in een elliptische baan om de maan zweeft en twee doelen dient: als basis voor een maanlander om naar het maanoppervlak te gaan, en als hub voor de voorbereiding van verdere ruimtereizen’, zegt Vermeulen. Gateway biedt plaats aan maximaal vier astronauten en is een kleinere opvolger van het ISS, dat volgens de huidige planning tot 2024 in de lucht wordt gehouden.

Om er te geraken bouwt de NASA met honderden onderaannemers de superraket SLS - kort voor Space Launch System - en het ruimteschip Orion, waarvoor de Amerikanen samenwerken met het Europese ruimtevaartagentschap ESA. In november verscheepte de ESA de in Europa gebouwde servicemodule naar Florida, van waaruit in de loop van volgend jaar een eerste onbemande testvlucht moet plaatsvinden. In 2023 staat een bemande vlucht rond de maan gepland, zonder landing weliswaar. Pas aan het einde van volgend decennium - ten vroegste - zal de NASA weer een mens op de maan zetten.

Het Gateway-concept heeft evenwel luide tegenstanders, zelfs binnen de muren van de NASA en bij ware maanveteranen. ‘Waarom zou je een crew naar een tussenstation sturen om van daaruit naar de maan af te dalen? Dat is absurd’, zei Buzz Aldrin, de tweede man op de maan, in november op een adviesraad. Ex-NASA-directeur Mike Griffin zei op dezelfde meeting: ‘Als ruimtevaartingenieur vind ik dit een dwaze architectuur. We moeten zo snel mogelijk eerst weer ‘boots on the ground’ hebben.’

Er zijn ook concurrerende visies. In de ESA leeft het idee om een ‘Moon Village’ te bouwen. Maar stelt u zich daar vooral geen kolonie met huizen en straten bij voor. De misleidende naam slaat vooral op een internationale samenwerking voor de verdere verkenning van de maan, van wetenschap tot toerisme, in zo groot mogelijke openheid en transparantie. ESAdirecteur Jan Wörner stak daarvoor de hand uit naar China, dat nog buitenspel werd gezet bij de bouw en de uitbating van het ISS.

Tussen grootschalige ideeën en de concrete uitvoering gaapt zoals steeds in de ruimtevaart een gat. ‘Maar dromen en grote verhalen zijn belangrijk’, zegt Vermeulen. ‘Ze zijn nodig om mensen enthousiast te maken en te houden, en om te zorgen dat er geld komt.’

In dat opzicht is de maan een ideaal doel, zegt Bart Van Hove, onderzoeker bij de Koninklijke Sterrenwacht. ‘Voor de ontwikkeling van nieuwe competenties hebben ruimtevaartprogramma’s altijd een bestemming nodig. De lat moet hoog liggen, maar het moet ook realistisch zijn om mensen veilig weer naar huis te brengen. Je moet dus op een haalbare manier de grens verleggen. De maan is een perfect compromis.’