Indien alles verloopt zoals gepland moet op maandag 8 januari 2024 een nieuwe Amerikaanse Vulcan Centaur raket gelanceerd worden met aan boord de private maanlander Peregrine. Peregrine werd gebouwd door het in 2007 opgerichte bedrijf Astrobotic Technology en moet verschillende wetenschappelijke instrumenten en enkele kleine robotwagentjes tot op het oppervlak van onze trouwe buur brengen. Deze missie maakt deel uit van NASA's Commercial Lunar Payload Services programma waarbij het Amerikaanse ruimtevaartagentschap samenwerkt met private ruimtevaartbedrijven om wetenschappelijke apparatuur tot op het oppervlak van de maan te brengen.
Spannende lancering
De Peregrine maanlander moet in de ruimte gebracht worden met behulp van een nieuwe Amerikaanse Vulcan Centaur. Deze nieuwe draagraket werd ontwikkeld en gebouwd door het Amerikaanse ruimtevaartbedrijf United Launch Alliance (ULA) en moet in de nabije toekomst de bestaande Atlas V en Delta IV raketten vervangen om te kunnen concurreren met bedrijven als SpaceX. De Vulcan Centaur combineert technieken van beide voorgangers met nieuwe technieken. Deze nieuwe raket is ook de eerste door ULA zelf ontwikkelde raket sinds de oprichting van dat bedrijf, door de fusie van de raketbouw-en-lanceerafdelingen van Boeing en Lockheed Martin in 2006. De Vulcan Centaur raket is 61 meter lang, heeft een diameter van 5,4 meter en kan vrachten tot 27,2 ton tot in een lage baan om de aarde brengen. De Vulcan Centaur kan ook satellieten tot 15,3 ton tot in een geostationaire overdrachtbaan (GTO) brengen. Naast het lanceren van satellieten zal de nieuwe Vulcan Centaur in de toekomst ook het commerciële ruimtevaartuig Dream Chaser in de ruimte brengen. ULA sloot ook al een contract af met Amazon voor het lanceren van breedbandinternet satellieten voor het Kuiper project met behulp van Vulcan Centaur raketten. Ook de Amerikaanse Space Force zal in de toekomst Vulcan Centaur raketten gaan gebruiken voor het lanceren van militaire satellieten.
Foto: ULA
Wat is het Commercial Lunar Payload Services programma?
NASA werkt samen met verschillende Amerikaanse bedrijven om wetenschap en technologie naar het maanoppervlak te brengen via het Commercial Lunar Payload Services (CLPS) initiatief. Deze bedrijven van verschillende grootte zullen een bod uitbrengen op het leveren van nuttige ladingen voor NASA, inclusief de integratie en exploitatie van de nuttige lading, de lancering vanaf de aarde en de landing op het maanoppervlak. In het kader van Artemis zullen commerciële leveringen vanaf 2023 wetenschappelijke experimenten uitvoeren, technologieën testen en mogelijkheden demonstreren om NASA te helpen de maan te verkennen en voorbereidingen te treffen voor bemande missies. CLPS-contracten zijn contracten voor onbepaalde levering, onbepaalde hoeveelheid met een cumulatieve maximale contractwaarde van $ 2,6 miljard tot 2028.
NASA's Commercial Lunar Payload Services (CLPS)-initiatief maakt het mogelijk om snel diensten voor levering aan de maan aan te schaffen van Amerikaanse bedrijven voor nuttige ladingen die de mogelijkheden voor wetenschap, verkenning of commerciële ontwikkeling van de maan vergroten. Onderzoeken en demonstraties die worden gelanceerd tijdens commerciële maanvluchten zullen het agentschap helpen bij het bestuderen van de naaste buur van de aarde in het kader van de Artemis-benadering. NASA verwelkomde in november 2018 aanvankelijk negen Amerikaanse bedrijven in zijn CLPS-project en voegde een jaar later nog eens vijf leveranciers aan het project toe, waarmee het totale aantal in aanmerking komende leveranciers op 14 komt. Naarmate de vereisten op het gebied van wetenschap, technologie en menselijke verkenning voor nuttige ladingen zich ontwikkelen, zal de huidige pool van CLPS-aannemers in aanmerking komen om in te schrijven op oppervlaktetaakorders. De individuele taakopdrachten hebben betrekking op de volledige levering van commerciële nuttige ladingen, waaronder de integratie van de nuttige lading, missieactiviteiten, lancering vanaf de aarde en landing op het maanoppervlak. Naast de nuttige ladingen die door NASA aan boord worden gebracht, worden bedrijven ook aangemoedigd om met commerciële nuttige ladingen te vliegen. De Peregrine maanlander wordt de eerste missie uit NASA's Commercial Lunar Payload Services (CLPS) programma.
De Peregrine maanlander
De door Astrobotic Technology gebouwde Peregrine maanlander heeft bij zijn lancering een gewicht van 1,2 ton. Het gevaarte bestaat uit een aluminium structuur waarvan het ontwerp ook kan gebruikt worden voor andere toekomstige interplanetaire missies. Zo bestaan er al plannen voor een tweede Peregrine missie. Het propulsiesysteem van Peregrine bestaat uit vijf kleine raketmotoren die gebouwd werden door Frontier Aerospace. Deze raketmotoren, die elk een stuwkracht hebben van 667 Newton, moeten er voor zorgen dat de maanlander zich na de lancering in een baan om de maan begeeft waarna deze moet afdalen en landen op het maanoppervlak. Het onbemande ruimtevaartuig is 2,5 meter groot en 1,9 meter hoog. In totaal kan deze maanlander 265 kilogram aan wetenschappelijke instrumenten en vracht naar het maanoppervlak brengen maar tijdens deze eerste missie moet Peregrine ongeveer 90 kilogram aan wetenschappelijke instrumenten naar de maan brengen. Ongeveer 40 minuten na het loskoppelen van Peregine van de Vulcan Centaur raket zal het voortstuwingssysteem van Peregrine geactiveerd worden en zal de maanlander beginnen met het ontvangen van commando's van het Astrobotic Mission Control Center. Een van de eerste commando's zal de stuwraketten in werking stellen om de zonnepanelen van Peregrine op de zon te richten om te beginnen met het opladen van de batterij. Tijdens de vlucht naar de maan zal het team de baan aanpassen in een baan om de aarde voordat de maanbaan wordt ingezet. Peregrine zal dan in een stabiele baan blijven en systeemcontroles uitvoeren voor de historische landing die gepland is voor 23 februari 2024. Indien alles probleemloos verloopt, moet Peregrine landen in het Mons Gruithuisen Gamma gebied dat zich ten noorden van de bekende Gruithuisen krater bevindt. Eenmaal Peregrine een zachte landing heeft gemaakt op het maanoppervlak zal deze tussen de acht en tien dagen functioneren.
Wetenschappelijke apparatuur en maanrovers
De Peregrine maanlander werd voorzien van acht wetenschappelijke instrumenten waarvan er zes werden ontwikkeld door de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA en één door het Duitse ruimtevaartagentschap DLR. Dit Duitse instrument moet zeer nauwkeurig het stralingsniveau meten waarmee een menselijk lichaam te maken krijgt tijdens een reis naar de maan en terug naar de aarde. De instrumenten afkomstig van NASA gaan onder andere de oppervlaktemorfologie, oppervlaktetemperatuur en de overvloed aan waterstofhoudende materialen van het regoliet op de landingsplaats meten en bepalen. Een ander instrument zal dan weer de exosfeer van de maan na de afdaling en landing en gedurende de dag op de maan karakteriseren om het vrijkomen en de beweging van vluchtige stoffen te begrijpen.
- Laser Retroreflector Array (NASA)
- Linear Energy Transfer Spectrometer (NASA)
- Navigation Doppler Lidar (NASA)
- Near-Infrared Volatile Spectrometer System (NASA)
- Neutron Spectrometer System (NASA)
- Peregrine Ion-Trap Mass Spectrometer (NASA)
- M-42 Radiation Detector (DLR)
- Terrain Relative Navigation (Astrobotic Technology)
Naast wetenschappelijke instrumenten moet Peregrine ook enkele kleine maanrovers tot op het maanoppervlak brengen. Deze werden ontwikkeld door het Mexicaanse Agencia Espacial Mexicana (AEM) en de Amerikaanse Carnegie Mellon University. Het Mexicaanse ruimtevaartagentschap AEM ontwikkelde speciaal voor deze missie vijf kleine maanrovertjes die elk nog geen 60 gram wegen en ongeveer 12 centimeter groot zijn. Studenten van de Amerikaanse Carnegie Mellon University bouwden voor deze missie dan weer de 2 kilogram zware Iris maanrover die de omvang heeft van een schoendoos. Met de kleine Iris maanwagen willen de studenten aantonen dat ook kleine ruimtetuigjes een belangrijke wetenschappelijke bijdrage kunnen leveren.
- Iris (Carnegie Mellon University)
- 5 x Colmena (Agencia Espacial Mexicana)
De maanlander Peregrine - Foto: NASA/Isaac Watson
België reist mee naar de maan
Naast wetenschappelijke instrumenten en enkele kleine maanrovers bevinden zich aan boord van de Peregrine maanlander ook enkele zogeheten 'time capsules'. Eén van deze tijdcapsules is het Belgium2themoon project. Dit is een Belgisch non-gouvernementeel ruimtevaartproject in samenwerking met Astrobotic Technology en het bekende koerierbedrijf DHL. Het project bestaat uit een klein nikkel schijfje dat deel uitmaakt van de DHL MoonBox met daarop lasergegraveerde foto's en tekst. Foto's en tekst werden met behulp van 'nanofiche'-techniek op de munt gegraveerd. In tegenstelling tot andere alternatieven, vervagen gegraveerde foto's of tekst op nikkel gebaseerde Nanofiche nooit. De gegevens op het nikkel schijfje zullen waarschijnlijk miljarden jaren onaangeroerd bewaard blijven liggen op het maanoppervlak. Dit muntje zal samen met de DHL MoonBox als een minuscule tijdcapsule naar de maan worden gebracht aan boord van de Peregrine maanlander. De Belgium2theMoon-tijdcapsule wordt het tweede voorwerp van Belgische herkomst dat op de Maan zal geplaatst worden. Het eerste was Fallen Astronaut, een aluminium beeldje, gemaakt door de Belgische kunstenaar Paul Van Hoeydonck. Het werd op de Maan geplaatst door de astronauten van Apollo 15 in 1971. De DHL MoonBox bevat alles samen 28 capsules die allemaal gevuld zijn. Het bevat artikelen uit de Verenigde Staten, Groot-Brittannië, Canada, Nepal, Duitsland en België.
Foto: Belgium2themoon
