22 april 2019

ESA’s maanprogramma: Pangea-X, Luna en Moon Village

ESA astronauten zijn geregeld op Lanzarote (Canarische eilanden) te vinden voor simulatie maanwandelingen. Deze trainingen maken onderdeel uit van ESA’s Pangea-X programma dat op zijn beurt deel is van ESA’s  overall maanprogramma dat ook uit ‘Luna’ en ‘Moon Village’ bestaat. Eerstgenoemde is een maan simulatie trainingscomplex in aanbouw in Keulen en Moon Village is ESA’s beoogde initiatief om een basis op de maan te vestigen in het midden van het volgend decennium. Bij de ESA astronaut trainingen op Lanzarote wordt gebruik gemaakt van de collectief verzamelde kennis van de Amerikaanse Apollo maanwandelingen in de jaren ’60 en ’70 alsmede gebruik gemaakt van de nieuwste technieken, elektronische hulpmiddelen, apparatuur en geologisch gereedschap. Daarnaast dient de training ook als testbed voor een hele reeks aan verbeterde  onderzoeksprotocollen. Dit alles om de toekomstige maanwandelingen zowel veiliger als efficiënter te maken.

Maan simulatie training Lanzarote credits; New Atlas ESA A. Romeo

Voor ESA is het een ‘First’. De ESA heeft nooit eerder zo een monster klus op het gebied van bemande ruimtevaart ondernomen. Daarom is het des te belangrijker alle opgedane kennis en ervaring van het Apollo programma te combineren met state-of-the-art technologie alsook een inhaalslag te maken op het gebied van  maan simulatie trainingen hier op aarde. Het is in dit kader dat ESA het Pangea-X programma gestart is dat al sinds 2017 loopt. Volgens ESA is het doel van Pangea-X de high-tech uitrusting en het nieuw ontwikkelde geologie gereedschap grondig te testen opdat er straks op de maan optimaal gebruik gemaakt van kan worden. ESA heeft hiervoor een internationaal team van geologen en ingenieurs van verscheidene wetenschappelijke velden als elektronica, geofysica en informatica bij elkaar gebracht. Het vulkanisch terrein van Lanzarote staat model voor het maan oppervlak. Bekend als het eiland van duizend vulkanen, werd Lanzarote gekozen vanwege de geologische gelijkenis met o.a. Mars, zoals een vulkanische oorsprong, milde sedimentaire processen als gevolg van een droog klimaat en weinig vegetatie.

Ook de astronaut drukpakken worden uitvoerig uitgeprobeerd. De pakken die voor Pangea-X gebruikt worden zijn NASA ruimtepakken, hierin leren de ‘analoog-astronauten’ te lopen en werken in een pak waarin ze niet tot nauwelijks kunnen bukken, alsook moeizaam hun gewrichten van handen en voeten, verpakt in dikke onbuigzame handschoenen en laarzen, kunnen draaien wat voor een goede uitvoering van klussen noodzakelijk is. ‘We beschikken niet over echte maanruimtepakken, maar na vele uren getraind te hebben in deze NASA ruimtepakken kunnen we ons inmiddels aardig een idee vormen hoe te bewegen en hoe de werkzaamheden met toekomstig maangereedschap uit te voeren,’ aldus ESA ruimtewandelingen instructeur Hervé Stevenin. De analoog astronauten worden ook uitgerust met  video camera’s die mission control voorzien van 360-graden panorama beelden alsook close-up opnamen. Tevens word er gebruik gemaakt van een zogeheten ‘Electronic Field Book’, hierin wordt alle relevante data bijgehouden, alsmede beschikt deze tool over realtime positionering en voice-chat, en kan men vanuit mission control (en bij de maanreizen vanuit een maanruimtestation of de aarde) gekoppeld worden aan een (analoog) maanastronaut om snel en up-to-date elkaar van informatie te voorzien zoals bv over waar de meest interessante grondmonsters te vinden zijn. ‘De volgende generatie van maanverkenners zal getraind worden in verscheidene disciplines maar er zal op aarde altijd meer informatie voor handen zijn,’ aldus Samuel Payler, onderzoeker bij ESA in het astronaut trainingscentrum te Keulen, en vervolgt, ‘Het is de uitdaging om tijdens een maanwandeling de astronaut zoveel mogelijk te voorzien van informatie van experts, deze realtime data is zeer belangrijk.’ De analoog astronauten hadden ook de beschikking over een rover, dit was de november 2018 expeditie met ESA astronaut Matthias Maurer) en dit jaar zal men verder gaan met het testen van aan de bemande maanmissies gerelateerde problemen maar dan vanuit het ISS, het is aan ESA astronaut Luca Parmitano* om zich hiermee bezig te gaan houden op de ISS Expeditie 60/61.

ESA astronaut Luca Parmitano credits; ESA wikipedia

Dit alles in het kader van het groter geheel. Waar Pangea-X vooral gericht is op het trainen van toekomstige maanastronauten plant ESA tevens een maanbasis te bouwen die rond, maar het liefst nog vóór de tweede helft van het volgend decennium af moet zijn. Hoofd ESA Jan Wörner verwoordde het ruim twee jaar geleden in 2016 toen de plannen ontvouwd werden als volgt: Moon Village staat open voor alle geïnteresseerde partijen en naties. Er zijn geen bepalingen met betrekking tot de vorm die hun deelname kan aannemen: robot- en astronautenactiviteiten zijn evenzo gewild. Je kunt niet alleen wetenschappelijke en technologische activiteiten verwachten, maar ook activiteiten die zijn gebaseerd op het exploiteren van natuurlijke hulpbronnen of zelfs op toerisme. Het is juist de open aard van het concept dat het voor veel naties mogelijk zou moeten maken om naar de maan te gaan en deel te nemen aan deze activiteiten’. Een van de plannen is o.a.  het ontplooien van mijnactiviteiten, waaronder het mijnen van het maan regoliet*. Voor een meer permanent verblijf op de maan willen ESA alsook samenwerkende ruimtevaartorganisaties vooral gebruik maken van technologieën die de ter plekke aanwezige grondstoffen gebruiken (ook wel ‘in-situ resource utilization’ genoemd, het gebruik van natuurlijke hulpbronnen in de ruimte voor energievoorziening en raketbrandstof). Dit wordt toch gezien als de sleutel tot een duurzame oplossing voor het verblijf  op de maan, Mars en verder in het zonnestelsel. ESA stelt dat op de langere termijn deze grondstoffen eventueel ook op aarde gebruikt kunnen worden.  Uit het maan regoliet is het mogelijk om water en zuurstof te winnen, waardoor de maanbasis zelfvoorzienend wordt, alsook kan men dan brandstof produceren die nodig is voor verder gelegen verkenningsmissies.

Concept maanbasis ESA credits; ESA

Inmiddels is de Moon Village groep in twee jaar tijd uitgegroeid tot 150 leden, individuen, overheidsinstituten en bedrijven, afkomstig uit 30 landen. Afgelopen oktober kwam de groep bijeen in Bremen op het International Astronautical Congres en tekende men een concept document waarin de belangrijkste strategische doelen en voorwaarden opgesteld werden. Moon Village is een wereldwijde gemeenschap die ernaar streeft de maan op een duurzame, open en vreedzame manier te verkennen en te gebruiken zo werd het concept maanbasis beknopt samengevat. Het bevat vier basis principes, waaronder de afspraak zich te houden aan internationale ruimtewetgeving, standaardisering voor ruimtevaart systemen, alsook wetenschappelijke samenwerking te stimuleren en de promotie van ruimtevaart bij het publiek. Er worden tevens zeven concrete doelstellingen in genoemd, waaronder het verlagen van de kosten voor ruimtevaart naar de maan alsook voor de activiteiten op de maan, als mijnen of toerisme. Maar dit alles zou moeten worden gecoördineerd “zonder een beroep te doen op internationale raamovereenkomsten en / of regelgevende instrumenten.”

Luna maantrainingscomplex Keulen credits; ESA / Daily Mail

De Ariane 6 zou gebruikt moeten worden voor transport naar de maan. De Ariane 6 is de zesde generatie draagraket van het Arianeprogramma. De ontwikkeling  wordt gefinancierd door ESA maar geëxploiteerd door Arianespace, die de raketten zal gebruiken om commerciële satellieten te lanceren. De raket in twee varianten (A62 en A64) moet in 2020 klaar voor gebruik zijn. De eerste boeking voor een Ariane 6 werd gesloten met ESA die vier Galileo satellieten wil laten lanceren op twee Ariane 62 vluchten. De A62 variant heeft 2 vaste brandstof boosters en een zwaardere variant de A64 met 4 vaste brandstof boosters. De lichtere A62 is een medium-lift configuratie die samen met de toekomstige krachtiger uitvoeringen van de Vega-raket (Vega C en Vega E) de Ariane-Sojoez op den duur overbodig moet maken. De A64-configuratie vervangt de krachtiger Ariane 5. ESA is ook druk bezig bezig om het ‘Luna’ maandorp te bouwen, een 1000 m2 groot complex in Keulen om maan simulatie trainingen uit te voeren. De condities van het maanoppervlak moeten hier zo goed nodig nagebootst worden. Er wordt een habitat ‘FlexHab’, Future Lunar Exploration Habitat, gebouwd en ook de grond zal een samenstelling hebben die zo goed mogelijk de maangrond nabootst. Deze zal afkomstig zijn van vulkanische grond die uit het Duitse Eifel gebied afkomstig is en ontstaan is door vulkanische activiteit 45 miljoen jaar geleden. Bronnen: New Atlas / ESA

*Luca Parmitano (1976-, voormalig luchtmacht testpiloot) is ESA astronaut en gaat eind 2019 voor de tweede keer de ruimte in. Nu aan boord van de Sojoez MS-13 missie en zal deel uitmaken van Expeditie 60/61, van de laatste expeditie zal hij het commando voeren en wordt daarmee de derde Europeaan die commandant is van een ISS missie en de eerste Italiaanse ISS commandant.

**regoliet is een laag losse, heterogene oppervlakte afzettingen die massief gesteente bedekken. Het omvat stof, aarde, gebroken rots en andere verwante materialen en is aanwezig op aarde, de maan, Mars, sommige asteroïden en andere aardse planeten en manen. Het beslaat bijna het gehele maanoppervlak en heeft zich de afgelopen miljarden jaren  gevormd van de impact van grote en kleine meteorietinslagen en van solaire en galactisch geladen deeltjes die de oppervlakte-rotsen afbreken. De regoliet laag is over het algemeen van 4 tot 5 m dik in de marea en 10 tot 15 m in de oudere hooglandgebieden. Onder het oppervlakte regoliet bevindt zich blokachtie en gebroken gesteente gecreëerd door grotere inslagen dat wordt als megaregoliet.

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.