CNN
—
Nu NASA’s Artemis-missie van plan is om voor het eerst sinds 1972 astronauten naar de maan terug te sturen, is er een nieuw geroezemoes over verkenning van de maan.
Ruimteagentschappen over de hele wereld ontwikkelen ultramoderne maanrobots met geavanceerde mogelijkheden, met NASA’s VIPER-rover in de voorhoede van de nieuwe robotverkenners.
VIPER, of Volatiles Investigating Polar Exploration Rover, is nu begonnen met de bouw en zal naar verwachting in 2024 op de zuidpool van de maan landen. Zijn missie is om op het maanoppervlak naar waterijs te zoeken. Gewapend met een reeks wetenschappelijke instrumenten zal VIPER monsters verzamelen en analyseren en de verdeling van ondergronds waterijs in kaart brengen – iets dat de basis zou kunnen leggen voor verdere verkenning van de maan.
“VIPER volgt NASA’s LCROSS-missie (2009), de eerste maanmissie die daadwerkelijk waterijs in een poolgebied op de maan aanraakte”, zegt Dan Andrews, VIPER-projectmanager bij NASA’s Ames Research Center in Californië. .
“Sinds die ontdekking zijn er missies gepland om de aard en verspreiding van waterijs beter te begrijpen, ter ondersteuning van zowel wetenschappelijke als verkennende doelen, zoals het doel van Artemis om een menselijke aanwezigheid op de maan te behouden”, vervolgt hij.
“Door lokale hulpbronnen te oogsten, waar ze ook te vinden zijn, wordt het voor mensen gemakkelijker om ‘van de aarde te leven’ op de maan, en kan lucht ademen, water drinken, groeien en produceren, zelfs waterstof voor raketbrandstof”.
VIPER zal ongeveer zo groot zijn als een golfkar en zal 430 kg (948 lb) wegen. Het zal worden uitgerust met drie spectrometers om vluchtige stoffen te meten – stoffen zoals water die gemakkelijk kunnen veranderen van een vaste stof of vloeistof in een gas – en een boor van 1 meter om ondergrondse uitgravingen uit te voeren.
“De spectrometers omvatten een massaspecificatie, een neutronenspecificatie en een nabij-infraroodspecificatie, die een goed, breed begrip geven van de vluchtige stoffen waarin we geïnteresseerd zijn, evenals enig geotechnisch begrip van de regoliet van de maan”, zegt hij. Regoliet is het losse materiaal op het oppervlak van de maan, inclusief rotsen en maanstof.
Krediet: NASA/Ames Research Center
NASA’s VIPER zal worden uitgerust met een cruciaal waterstofzoekinstrument waarvan NASA hoopt dat het water op de maan kan vinden.
NASA hoopt dat de door VIPER verzamelde gegevens zullen helpen bij het vormgeven van toekomstige missies. “Weten waar bronnen zoals waterijs zich bevinden … evenals de omstandigheden op die locaties zullen directe implicaties hebben voor hoe toekomstige missies om dat waterijs te oogsten gaan”, zegt Andrews. “Bovendien kan het leren hoe vluchtige stoffen te extraheren verband houden met gelijkwaardige activiteiten op Mars – Mars en de maan zijn heel verschillende plaatsen, maar er is een aantal goede technische lessen van de maan die toekomstige Mars-missies voor het verzamelen van vluchtige stoffen kunnen informeren.”
Qua ontwerp en mogelijkheden onderscheidt VIPER zich van andere rovers door zijn aanpassing aan de poolomstandigheden op de maan.
Een van de grootste obstakels waarmee het VIPER-team wordt geconfronteerd, is volgens Andrews de verlichting aan de polen van de maan. “Voor een missie op zonne-energie is zonlicht kracht en warmte, en in de poolgebieden staat de zon erg laag aan de horizon en zijn de schaduwen op het maanoppervlak erg lang”, legt hij uit. “Dit dwingt missies van oppervlakterovers om zeer zorgvuldig te plannen, zodat ze niet bevriezen, gezien deze koude, donkere schaduwen. Het VIPER-ontwerpteam neemt al deze beperkingen en ontwerpt ze in zowel de ontwerpen voor oppervlaktetransit als het ontwerp van de rover zelf.
“Onze zonnepanelen bevinden zich bijvoorbeeld aan de zijkanten van de rover – niet bovenop – omdat de zon zo laag aan de horizon staat.”
Als vierwielige rover zal VIPER in elke richting kunnen bewegen terwijl zijn zonnepanelen en communicatiesystemen op de aarde of de zon gericht blijven. “Dit geeft VIPER ongelooflijke niveaus van controle en flexibiliteit”, zegt Andrews. “Het veersysteem van de VIPER biedt ook een uniek middel om het zwaartepunt te verschuiven, zodat het door onzekere omstandigheden en omgevingen kan navigeren.”
Arno Rogg/NASA
Ingenieurs testen een prototypeversie van VIPER.
De VIPER-missie staat niet alleen in haar plannen om wielen op de maan te zetten.
Het Mohammed Bin Rashid Space Centre (MBRSC) in Dubai ontwikkelt een nieuwe rover ter vervanging van de 10 kilo wegende vierwielige Rashid Rover die in april verloren ging toen de lander die de rover aan boord had – het Hakuto-R ruimtevaartuig, gebouwd door het Japanse bedrijf ispace. op de maan te zijn geland.
De derde rover van India, Chandrayaan-3, wordt in juli van dit jaar gelanceerd en zal worden ingezet op een “zachte plek” op het maanoppervlak om chemische analyses uit te voeren.
Aan de Technische Universiteit Delft in Nederland proberen ingenieurs uiteindelijk een team van kleine rovers te creëren die zullen samenwerken om gegevens over de maan te verzamelen. Het Laboratorium voor Ruimte-instrumentatie aan de Universidad Nacional Autónoma de México heeft een soortgelijk project: de Colmena is van plan om vijf kleine rovers op het maanoppervlak te lanceren. In Canada ontwikkelt de in Toronto gevestigde start-up STELLS SPACE een rover met “draagbare oplader” om draadloos zonne-energie te leveren aan een gestrande rover.
Ondertussen belooft de impact van de VIPER-missie op ruimteverkenning aanzienlijk te zijn.
“VIPER zal antwoorden geven – en mogelijk nieuwe vragen – die heel goed de toekomst van de commerciële maanindustrie voor toekomstige generaties kunnen bepalen”, zegt Andrews.
