Vannacht vliegt er, als alles goed gaat, voor het eerst in ruim vijftig jaar weer een bemande raket richting de maan. De ruimtereis heeft ook een cruciale Nederlands bijdrage.
In 1961 ging het Apolloprogramma van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA van start. Het doel: mensen naar de maan brengen. En dat lukte. Op 20 juli 1969 zetten drie Amerikaanse astronauten tijdens de Apollo 11-missie voor het eerst voet op de maan. En daar bleef het niet bij, want de NASA voerde nog vijf succesvolle maanlandingen uit. De zesde en laatste landing vond plaats in 1972, als onderdeel van de Apollo 17-missie.
Inmiddels zijn we bijna 54 jaar verder en in al die tijd is geen enkele astronaut naar de maan afgereisd. Maar daar komt verandering in. De NASA heeft in 2017 het Artemisprogramma in het leven geroepen. Het doel is om mensen opnieuw naar de maan te brengen. Op de lange termijn wil de ruimtevaartorganisatie zelfs een permanent bewoonde maanbasis bouwen, en misschien zelfs naar Mars vliegen.
De eerste missie van het Artemisprogramma vond al plaats in 2022. Een 98-meter hoge SLS-raket (Space Launch System) bracht het onbemande Orion-ruimtevaartuig naar de ruimte, waar Orion vervolgens een rondje om de maan vloog en terugkeerde naar de aarde. De NASA bestempelde deze testvlucht als een succes.
Nu is het tijd voor Artemis II. De missie verloopt grotendeels hetzelfde, maar Orion is deze keer bemand. De bemanning bestaat uit vier leden: NASA-astronauten Reid Wiseman, Victor Glover en Christina Koch, en Jeremy Hansen van het Canadese ruimtevaartagentschap CSA. Hoewel het viertal niet landt op de maan, is het wel de eerste keer in bijna 54 jaar tijd dat mensen richting de maan gaan. Artemis IV, die gepland staat voor 2028, moet wel echt astronauten op de maan zetten.
Als er geen technische mankementen meer worden ontdekt en het weer meezit, vertrekken de astronauten op 2 april om 00.24 uur Nederlandse tijd vanaf het lanceerplatform Kennedy Space Center in Florida. Volg de lancering via onderstaande livestream.
De cruciale bijdrage van Nederland
Veel onderdelen van het Orion-ruimtevaartuig zijn ontwikkeld en gemaakt in de Verenigde Staten, maar een cruciaal onderdeel wordt geleverd door de Europese ruimtevaartorganisatie ESA: de European Service Module (ESM). Dit onderdeel voorziet Orion en de astronauten van water, elektriciteit en zuurstof, en houdt het ruimtevaartuig op de juiste temperatuur. De ESM is verder verantwoordelijk voor de voortstuwing van Orion.
Nederland levert een zeer belangrijke bijdrage aan de ESM: de zonnepanelen. Deze zijn gemaakt door het in Leiden gevestigde Airbus Netherlands. Het gaat om vier uitklapbare ‘vleugels’ die elk bestaan uit drie zonnepanelen. Elke uitgeklapte vleugel is 7 meter lang en bevat 3750 zonnecellen. De vier vleugels samen leveren meer dan genoeg vermogen (11,1 kW) voor Orion. Zelfs als er een uitvalt, zijn de astronauten niet in gevaar.
Het ontwikkelen van de panelen kwam met enkele uitdagingen. Orion wordt bijvoorbeeld gelanceerd met een reusachtige raket. Bij de lancering ontstaan krachtige (geluids)trillingen die de zonnepanelen kunnen beschadigen. De panelen moeten dus stevig zijn, maar ze kunnen niet te zwaar wegen, want extra gewicht vereist extra brandstof. (De vier vleugels wegen samen 255 kilogram.)
De panelen moeten ook extreme temperatuurschommelingen kunnen weerstaan. Als Orion tussen de zon en de maan vliegt, ontvangt hij niet alleen zonnestralen van de zon, maar ook stralen die weerkaatsen vanaf de maan en de aarde. De temperatuur kan daardoor oplopen tot 150 graden Celsius. Aan de achterkant van de maan, in de schaduw, is het juist extreem koud en daalt de temperatuur tot -150 graden Celsius.
Hoewel Airbus Netherlands gewend is om zonnepanelen te maken voor de ruimtevaart, is dit de eerste keer dat de panelen gebruikt worden tijdens een bemande missie. Dat maakt het extra spannend, zei zonnepanelenexpert Rob van Hassel tijdens een persbijeenkomst.
Zo verloopt de Artemis II-missie
De SLS-raket wordt gelanceerd vanaf het Kennedy Space Center in Florida. Na ongeveer 2 minuten koppelen de twee hulpraketten die moeten zorgen voor extra kracht tijdens de lancering los en storten neer in de Grote Oceaan. Na 8 minuten koppelt ook het onderste deel van de SLS-raket los, ook wel de eerste trap of core stage genoemd.
Zo’n 10 minuten na de lancering klappen de vier grote vleugels met zonnepanelen uit. Dat dit al zo vroeg gebeurt, heeft twee belangrijke redenen: de batterij van de Orion-capsule is dan al bijna leeg en je wilt zo vroeg mogelijk weten of de panelen juist functioneren.
De astronauten vliegen eerst twee rondjes om de aarde voordat ze richting de maan reizen. Het eerste rondje is vrij klein, de tweede is veel groter. Dat komt doordat de tweede trap van de SLS-raket het ruimtevaartuig in een hogere baan brengt.
Na zo’n drie uur, tijdens het tweede rondje, vindt een spannende test plaats: de zogenoemde proximity operations demonstration. Hierbij wordt de beweeglijkheid en bestuurbaarheid van Orion getest. Eerst koppelt Orion los van de tweede (en laatste) rakettrap en draait zich automatisch om, zodat zijn neus naar de rakettrap is gericht.
Victor Glover neemt vervolgens de besturing van het ruimtevaartuig over. Hij vliegt langzaam op de rakettrap af totdat er nog maar een kleine 10 meter tussen Orion en de rakettrap zit. Daarna voert hij een aantal bewegingstests uit. Dit alles duurt zo’n 70 minuten.
Ze doen deze demonstratie omdat de NASA wil weten hoe goed en veilig Orion is te besturen. Tijdens Artemis IV moet het ruimtevaartuig namelijk kunnen koppelen aan een lander die rond de maan draait. De astronauten stappen dan over in de lander en dalen af naar het maanoppervlak – Orion blijft rond de maan draaien. Als de astronauten vertrekken, brengt de lander ze terug naar Orion, die vervolgens naar de aarde vliegt.
Na de bewegingstests zet Orion zijn eigen motoren even aan, waardoor de astronauten hun tocht richting de maan vervolgen. Die reis duurt vier dagen. Eenmaal daar aangekomen, vliegen ze er een rondje omheen en komen daarbij op 7500 kilometer afstand van het maanoppervlak. Vervolgens vliegen ze in vier dagen weer terug naar de aarde.
Bij de aarde koppelt de European Service Module los en verbrandt in de atmosfeer. De capsule waar de bemanning in zit heeft een hitteschild en komt wel heelhuids door de atmosfeer. Het ruimtevaartuig land met flinke parachutes in de Grote Oceaan. Na een ruimtereis van zo’n tien dagen staan de vier astronauten weer met beide benen op de aarde.
Vertraging
Artemis II had volgens de eerste officiële planning al in 2023 van start moeten gaan. Maar door vertragingen werd die lanceerdatum steeds verder uitgesteld. Op 7 februari van dit jaar had het dan eindelijk zover moeten zijn. Zowel de raket als de bemanning stonden klaar voor vertrek.
Maar tijdens tests in de dagen voorafgaand aan de lancering ontdekte de NASA enkele problemen met de SLS-raket, waaronder een lek in een tank met vloeibaar waterstof. De lancering werd uitgesteld naar maart.
Tijdens nieuwe tests leken alle problemen verholpen en de astronauten maakten zich opnieuw klaar voor vertrek. Maar uiteindelijk werd toch nog een nieuw probleem ontdekt. Vloeibaar helium, dat nodig is om de brandstoftanks op de juiste druk te houden, stroomde niet goed. Daarop volgde weer uitstel, dit keer naar april.
Lees ook: Artemis III is geen maanlanding meer – het Artemis-programma gaat op de schop