Student ontwerpt Maantelescoop

Eeuwige duisternis

“Aan de zuidpool van de maan scheert de zon laag langs de horizon,” vertelt Van Susante. “De wanden van de maankraters daar werpen lange schaduwen waardoor hun dieper gelegen bodems in eeuwige duisternis zijn gehuld. Doordat het zonlicht ontbreekt, wordt het in die kraterbodems nooit warmer dan –230 °C. En dat is ideaal voor de plaatsing van een infraroodtelescoop.”

Een infraroodtelescoop is niet bedoeld voor de waarneming van gewone sterren, maar voor het verzamelen van warmtestraling uit het heelal. Het gaat daarbij voornamelijk om koele objecten: sterren die zich nog vormen in gas- en stofnevels, ijzige kometen, of donkere stofschijven waaruit planetenstelsels ontstaan. Om zulke objecten te kunnen waarnemen, moet de waarnemingsapparatuur altijd zo diep mogelijk worden gekoeld. Anders zou de warmte van de telescoop de waarnemingen verstoren.

“Op aarde kun je maar in een zeer beperkte mate infraroodwaarnemingen doen,” vervolgt Van Susante. “Bijna alle infraroodstraling wordt door onze dampkring geabsorbeerd. Vandaar dat we infraroodtelescopen in banen om de aarde hadden en dat nog nieuwe zullen worden gelanceerd. Maar een nadeel van zulke rond de aarde cirkelende telescopen is dat ze maar een beperkte tijd kunnen werken. Na een paar jaar is de vloeibare helium op, die de instrumenten tot een paar graden boven het absolute nulpunt moet afkoelen. Op de maan is dat anders. Doordat de hele telescoop al –230 °C koud is, hoefen alleen nog maar de instrumenten worden gekoeld. Met slechts een geringe hoeveelheid koeling kan hij dus tientallen jaren blijven werken. En daarna kan de koelvloeistof natuurlijk worden bijgevuld.”

“Mijn afstudeeropdracht is natuurlijk nog geen echt, goedgekeurd ruimtevaartproject. Maar het toont aan dat je een reusachtige infraroodtelescoop op de maan kunt plaatsen en hem daar tientallen jaren lang kunt laten werken.”

Piek van Eeuwig Licht

LSPIRT, ofwel de Lunar South Pole Infrared Telescope Facility, is natuurlijk nog geen echt, goedgekeurd ruimtevaartproject. Het is een studie, die aantoont dat de bouw van een reusachtige infraroodtelescoop met een spiegeldiameter van 8,2 meter met slechts drie vluchten van de aarde naar de maan kan worden verwezenlijkt. “De plaatsing van de telescoop geschiedt volledig automatisch, ” vervolgt Van Susante. “De eerste landing gaat uit van het plaatsen van verbindingsstations tussen de aarde en de nog te bouwen telescoop. Er moet een verbindingsstation landen bovenop het gebergte bij Malapert. Dat ligt op 120 km afstand van de zuidpool van de maan en heeft nog net de “Piek van Eeuwig Licht” in het zicht.

“Bij de zuidpool van de maan bevindt zich de diepe krater Shackleton. En op zijn rand, bijna precies boven de zuidpool zelf, steekt nog een bergtop uit. Die “Piek van Eeuwig Licht” verheft zich zo hoog boven de maanbodem dat één van zijn zijden nagenoeg altijd zonlicht ontvangt. Daar kun je dus zonnepanelen neerzetten voor de energievoorziening van de sterrenwacht en daar zou dan ook de belangrijkste landing plaats moeten vinden.

“Als de zonnepanelen eenmaal zijn ontvouwen, daalt een robotische haspel in de eeuwig donkere bodem van Shackleton af en rolt een elektriciteits- en communicatiekabel uit. De haspel dient meteen als baken. Anders kunnen de onderdelen voor de telescoop en de apparaten die hem in elkaar moeten zetten niet in de donkere krater landen. Eenmaal opgebouwd, wordt de telescoop met de elektriciteits- en communicatiekabel verbonden. Daarna kunnen de vanaf de aarde gestuurde waarnemingen beginnen.”

Of en wanneer de infraroodsterrenwacht op de zuidpool van de maan zal worden gebouwd, hangt niet alleen af van financiële middelen maar ook van de wil om naar de maan terug te keren. Maar wat dat laatste betreft is Van Susante hoopvol. De kersverse ingenieur is een van de initiatiefnemers van het vorig jaar opgerichte, internationale maangenootschap LUNEX (Lunar Explorers Society).

“Afgelopen maart hield LUNEX haar eerste bijeenkomsten in Parijs en Nice. Beide gebeurtenissen ondervonden grote belangstelling van de internationale pers en sinds die tijd is de publieke belangstelling voor de maan sterk aan het toenemen," zegt Van Susante. “Dat zag je ook toen twee maanden geleden de Nederlandse architect Hans-Jurgen Rombaut afstudeerde op het ontwerp van een toeristisch maanhotel. Dat verhaal gaat nu de hele wereld rond met niet alleen publicaties in Europa, maar ook in de Verenigde Staten en zelfs Argentinië. Echt fantastisch vind ik dat!”

Ook de afstudeercommissie, waaronder Nederlands eerste astronaut en hoogleraar bemande ruimtevaart prof.dr. Wubbo Ockels, sprak de hoop uit dat de maantelescoop ooit wordt verwezenlijkt. “Een zeldzaam goed doordacht afstudeerproject,” verklaarde professor Ockels. “Paul van Susante dacht als civiel ingenieur niet alleen na in termen van grondmechanica en constructie, maar verdiepte zich ook in de behoeften van de sterrenkunde en mogelijkheden van de ruimtevaart. Bovendien moest hij rekening houden met het op die lokatie nog zo goed als onbekende maanlandschap. In feite zou zijn project zó kunnen starten!”