Over een paar jaar wil de NASA voor het eerst sinds 1972 weer astronauten op de maan laten landen, onder wie de eerste vrouw ooit die op onze natuurlijke satelliet zal rondlopen. In de voetsporen van het Apollo-programma zou deze maanlandingscampagne – met de naam ‘Artemis’ – al in 2025 kunnen leiden tot een terugkeer van de mens naar de maan.
Het programma is vernoemd naar de Griekse godin van de maan en behelst meerdere vluchten, die de NASA en de ruimtevaartorganisaties waarmee het agentschap samenwerkt ook in de gelegenheid zal stellen een nieuw ruimtestation te bouwen. NASA-functionarissen hopen dat Artemis de eerste stap zal zijn op weg naar veel grotere ambities in de ruimte, waaronder geregelde vluchten naar de maan en een reis naar het verre Mars.
De terugkeer naar de maan is een complexe onderneming met ontelbare uitdagingen, maar ook met geweldige kansen voor nieuwe ontdekkingen. Hieronder zetten we de belangrijkste elementen van het Artemis-programma op een rijtje: de geplande vluchten, de technologie die nodig is om de missies te doen slagen en de mensen die voor de lange ruimtereizen in aanmerking komen.
Welke ruimtevaartuigen worden in het Artemis-programma gebruikt?
Tijdens hun missies zullen de Artemis-bemanningen aan boord van de Orion-capsule leven, die is ontworpen om zijn vier inzittenden tot een maximum van 21 dagen in de ruimte gezond en wel te houden. Elke Orion-capsule zal tijdens een missie gecombineerd worden met een European Service Module, die door de ESA is ontworpen en bestaat uit zonnepanelen, life-support units (levensondersteunende systemen), brandstoftanks en een eigen raketmotor, die nodig is om in een baan rond de maan te geraken.
De raket die Orion naar de maan zal brengen, is het Space Launch System of SLS: een ruim 98 meter hoog gevaarte dat is opgebouwd uit brandstoftanks met vloeibaar waterstof en vloeibare zuurstof, plus de eerste trap met zijn vier RS-25-raketmotoren, die oorspronkelijk voor het spaceshuttle-programma zijn ontwikkeld. Voor Artemis I, een onbemande retourvlucht naar de maan, zullen gereviseerde motoren worden gebruikt die op z’n minst op drie van de laatste spaceshuttle-missies hebben gevlogen.
Aan weerszijden van de hoofdtrap van elke SLS-raket zullen ook twee enorme vaste-brandstofboosters worden bevestigd, die de megaraket in combinatie met de hoofdtrap een stuwkracht van 8,8 miljoen pond zullen geven, vijftien procent meer dan de Saturn V-raket van het Apollo-programma. Wanneer de raket eenmaal de ruimte heeft bereikt, zal de bovenste trap worden losgekoppeld en zijn eigen motoren starten om Orion (samen met de European Service Module) in een omloopbaan rond de maan te brengen.
Orion zelf kan niet op de maan landen, dus zal de NASA pas zijn eerste landingspoging wagen tijdens de Artemis III-missie, waarbij de astronauten van Orion in hun omloopbaan rond de maan zullen overstappen naar een aangepaste versie van een Starship van het bedrijf SpaceX. In het Starship, dat momenteel door SpaceX wordt getest, zullen de astronauten vervolgens naar het maanoppervlak afdalen en er ook weer mee opstijgen.
Wanneer Orion naar de aarde terugkeert, zal de klokvormige capsule zijn hitteschilden gebruiken om de gloeiend hete afdaling door de aardatmosfeer te doorstaan en vervolgens parachutes ontvouwen voor een zachte plons in de oceaan.
Welke Artemis-missies staan het eerst op het programma?
De eerste missie – Artemis I – is een onbemande testvlucht die op maandag 29 augustus staat gepland, met 2 en 5 september als uitwijkdatums. Artemis I zal de eerste onbemande testlancering en -vlucht voor de hele ‘vaartuigstapel’ zijn: Orion, de European Service Module en de SLS-raket. Het enige onderdeel dat tot nu toe in de ruimte heeft gevlogen, is de Orion-capsule, die in december 2014 met een andere raket werd gelanceerd om zijn hitteschilden te testen. Afhankelijk van de lanceerdatum zal de eerste testvlucht vier tot zes weken duren. Daarbij zal Orion in een omloopbaan rond de maan worden gebracht en daarna weer naar de aarde terugkeren.
‘We leren van uitdagingen en van geleverde prestaties: Artemis I toont aan dat we grootse dingen kunnen doen, dingen die mensen verenigen, die ten goede komen aan de mensheid, dingen als de Apollo-missies, die de hele wereld hebben geïnspireerd,’ aldus NASA-baas Bill Nelson op 3 augustus tijdens een persconferentie. ‘Wij zijn nu de Artemis-generatie.’
Artemis II, die op z’n vroegst voor mei 2024 gepland staat, zal de eerste bemande vlucht worden. Tijdens de tiendaagse missie zal de 4-koppige bemanning van Orion rond de maan vliegen en dan weer naar de aarde terugkeren. De missie doet sterk denken aan de bemande testvlucht van Apollo 8, in december 1968.
Artemis III, de missie die bedoeld is om de mens opnieuw voet op de maan te laten zetten, zal op z’n vroegst in 2025 worden gelanceerd. De eveneens 4-koppige missie zal beginnen zoals die van Artemis II, maar als Orion eenmaal in een omloopbaan rond de maan is gebracht, zal de capsule aandokken aan een Starship van SpaceX, dat daar al is gestationeerd. Twee van de bemanningsleden zullen vervolgens in het Starship naar het maanoppervlak afdalen en in de buurt van de lunaire zuidpool landen. De astronauten zullen daar ongeveer zesenhalve dag verblijven en er onderzoek doen, waarna ze in hun Starship weer naar een omloopbaan rond de maan zullen opstijgen, daar zullen overstappen naar Orion en dan naar de aarde zullen terugkeren.
Waar zal Artemis III landen?
Anders dan de Apollo-missies, die om technische redenen in de buurt van de lunaire evenaar moesten landen, zal Artemis III nabij de lunaire zuidpool landen. De NASA heeft dertien kandidaat-landingsregio's onthuld, elk van zo’n vijftien bij vijftien kilometer, waarin minstens tien mogelijke landingsplekken voorhanden zijn.
NASA overweegt deze regio’s als landingsplek omdat het maanlandschap daar allerlei geologische kenmerken vertoont die nog nooit eerder zijn onderzocht. Elke landingsplek is vlak genoeg om er veilig te kunnen landen en ontvangt gedurende de missie zesenhalve dag aan zonlicht, zodat de astronauten er bijna een weeklang kunnen verblijven. Op andere tijden liggen deze gebieden in de schaduw, dus zal de keuze voor de exacte landingsplek voor Artemis III afhangen van de lanceerdatum van de missie.
In de buurt van de beoogde landingsplekken bevinden zich gebieden waar het maangesteente en maanstof (regoliet) permanent in de schaduw liggen en de chemische vingerafdrukken van water bevatten. Als het mogelijk zou zijn water uit regoliet te winnen, zou dat de bouw van een toekomstige nederzetting op de maan veel eenvoudiger maken; zo’n basis zou een beetje zijn te vergelijken met een onderzoeksbasis op de Zuidpool.
Maar het is nog onduidelijk of het water in het regoliet in voldoende mate aanwezig en gemakkelijk winbaar is. Om uit te zoeken of het water in de regio bruikbaar is, wil de NASA de rover VIPER al in 2024 naar de zuidpool van de maan sturen om meer gegevens over de daar aanwezige ijzige watervoorraden te vergaren. Daarna zouden de astronauten van Artemis III het gebied gerichter kunnen onderzoeken.
Hoe is het Artemis-programma ontstaan?
Het Artemis-programma komt voort uit het ruimtevaartprogramma Constellation, dat onder president George W. Bush werd gepland en in 2005 formeel werd goedgekeurd. Dat programma voorzag in de vervanging van de spaceshuttle en een terugkeer naar de bemande ruimtevaart.
Maar onder president Obama werd het Constellation-programma vanwege vertragingen en kostenoverschrijdingen geschrapt, een besluit waarmee de ruimtevaartindustrie die rond de spaceshuttle en het Constellation-programma was opgebouwd, op een laag pitje werd gezet. In 2010 reageerde het Amerikaanse Congres door een wet aan te nemen waarin de ontwikkeling van de bemanningscapsule Orion – onderdeel van het Constellation-programma – werd gehandhaafd en tegelijkertijd werd gepleit voor de bouw van een nieuwe raket die was gebaseerd op de nog lopende contracten voor de spaceshuttle en het Constellation-programma. Uit die combinatie is uiteindelijk het SLS voortgekomen.
De plannen voor Orion en het SLS hebben zich in de loop der jaren verder ontwikkeld, maar het Artemis-programma zoals we dat nu kennen, werd bedacht tijdens de regering-Trump. Daarbij richtte het plan zich opnieuw op bemande vluchten naar de maan, als opstapje voor een vlucht naar Mars. De regering-Biden heeft vrijwel niets aan het Artemis-programma veranderd maar wel de streefdatum voor een landing op de maan wat naar voren geschoven, van 2025 naar 2024.
Hoeveel kost het Artemis-programma?
Volgens het NASA Office of Inspector General, de rekenkamer van de NASA, zullen het Artemis-programma en de daarmee in verband staande projecten gedurende de fiscale jaren 2012 tot 2025 naar schatting 93 miljard dollar kosten, waarna de kosten voor navolgende Artemis-missies een geschatte 4,1 miljard dollar per lancering zullen bedragen. De uitgaven voor het programma zijn de laatste jaren flink boven de oorspronkelijke begroting uitgestegen, zozeer zelfs dat inspecteur-generaal Paul Martin ze eerder dit jaar als ‘onhoudbaar’ betitelde.
Tot dusver blijft het Congres de financiering van het programma steunen. Iets minder dan de helft van de jaarlijkse NASA-begroting wordt gewijd aan de bemande ruimtevaart, en volgens de Planetary Society, een ngo die zich wijdt aan de bevordering van de ruimtevaart, komt het huidige NASA-budget neer op 0,4 procent van de vrij besteedbare federale overheidsuitgaven van de VS.
Doen andere landen aan het programma mee?
Hoewel het Artemis-programma een Amerikaanse onderneming is, heeft de NASA andere landen uitgenodigd om een bijdrage aan het programma te leveren. Canada en Japan hebben toegezegd om mee te helpen aan de bouw van een toekomstig ruimtestation in een omloopbaan rond de maan, het zogenaamde Gateway-project. De NASA heeft verder ‘Artemis-akkoorden’ getekend met Canada, Japan en tenminste achttien andere landen; de akkoorden zijn niet-bindende afspraken waarin principes voor een vreedzame samenwerking in de ruimte zijn vastgelegd.
Wie zullen er naar de maan vliegen?
Voor de bemande Artemis-vlucht zijn nog geen astronauten aangewezen, maar NASA-functionarissen hebben duidelijk gemaakt dat het hele korps van huidige astronauten in aanmerking komt om op Artemis-missies te vliegen. De NASA heeft ook laten weten dat een Canadese astronaut tot de bemanning van Artemis II zal behoren, uit waardering voor de Canadese investeringen in het programma.
Daarnaast heeft de NASA zich verplicht om op de Artemis III-missie de eerste vrouw op de maan te laten landen. Volgens woordvoerders van het agentschap zal ook de eerste zwarte man of vrouw op de maan landen, hetzij al op de Artemis III-missie, hetzij op een van de latere missies.
Waarom sturen we mensen naar de maan?
De NASA en ook andere ruimtevaartorganisaties hebben hun ambities met betrekking tot de maan opgeschroefd, omdat de maan een wetenschappelijk zeer interessante en relatief nabije bestemming voor ruimteonderzoek is. Zoals is gebleken uit analyses van de maanstenen die door de Apollo-missies naar de aarde werden meegebracht, fungeren de inslagkraters en gesteenten op de maan als een soort archief waarin de vierenhalf miljard jaar lange geschiedenis van het zonnestelsel is vastgelegd.
De natuurlijke satelliet van de aarde kan ook dienen als ‘oefenterrein’ voor missies naar andere hemellichamen in het zonnestelsel. Hoewel de maan en Mars in talloze opzichten van elkaar verschillen, kan er bij een nadere verkenning van de maan veel worden geleerd over de benodigdheden voor een eventuele missie naar Mars, bijvoorbeeld over de bouw van veilige woon- en werkunits, vluchten naar de diepere ruimte en het onttrekken van water aan ijsreservoirs.
Pleitbezorgers van de bemande ruimtevaart geloven ook dat de uitdagingen die gepaard gaan met de verkenning van de ruimte op langere termijn enorme voordelen kunnen opleveren. Ambitieuze technologische ondernemingen als het Artemis-programma en het International Space Station zijn voor landen een goede gelegenheid om op vreedzame wijze met elkaar samen te werken. Het ontwerpen van nieuwe hardware en software voor de Artemis-missies zal banen opleveren voor een grote groep hoogopgeleide en bekwame mensen. En sommigen menen dat een terugkeer naar de maan ook talloze jonge mensen zal inspireren tot een carrière in de natuurwetenschappen en de technologie.
Maar voor maanwetenschapper Clive Neal, verbonden aan de University of Notre Dame du Lac, is de vraag of het Artemis-programma in de toekomst al dan niet als een succes zal worden beschouwd, afhankelijk van de technologische voordelen die de onderneming zal opleveren. Hij wijst erop dat de vluchtcomputer voor de Apollo-missies een enorme stimulans voor de ontwikkeling van de siliconenchip heeft betekent, die destijds nog in de kinderschoenen stond. ‘Het einddoel zou moeten zijn dat we het leven hier op onze planeet een stukje aangenamer hebben gemaakt,’ zegt hij.
Wat gebeurt er ná Artemis III?
De toekomst van het Artemis-programma zal uiteindelijk worden bepaald door het Amerikaanse Congres en de Amerikaanse kiezer. Voorlopig heeft de NASA herhaalde missies naar het maanoppervlak gepland. Elementen van het SLS en de Orion worden al gebouwd voor Artemis IV.
Ook aan andere onderdelen van de infrastructuur voor Artemis wordt hard gewerkt. In samenwerking met de Canadese en Japanse ruimtevaartorganisaties is de NASA bezig met de bouw van het ruimtestation Gateway, dat in een omloopbaan rond de maan zal worden gebracht. Het station is bedoeld als platform vanwaaruit toekomstige vluchten naar het maanoppervlak zullen vertrekken. Delen van Gateway worden al gebouwd, en de eerste twee modules zouden al in 2024 gelanceerd kunnen worden. Volgens de planning zal het afbouwen van Gateway plaatsvinden in een omloopbaan rond de maan, tijdens de Artemis IV-missie, die op z’n vroegst in 2026 van start zal gaan.
De NASA heeft ook plannen op de tekentafel liggen voor andere activiteiten op de maan, waaronder het ‘LunaNet’-telecomnetwerk, een menselijke habitat op het maanoppervlak en een grote rover met een drukcabine voor astronauten. Maar deze ideeën over een permanente nederzetting op de maan zullen afhangen van de eerste paar Artemis-missies, waarbij ’s werelds nieuwste maanraket en ruimtevaartuig grondig getest zullen worden.
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op nationalgeographic.com
