China lanceert Chang'e-7 om waterijs op de zuidpool van de maan te zoeken

Een Long March 5-raket staat klaar op het lanceercomplex van Wenchang, op het Chinese eiland Hainan, voor de start van Chang'e-7. Volgens luchtruimwaarschuwingen gaat de raket rond 24 augustus de lucht in, met bestemming de zuidpool van de maan. Het is de meest ambitieuze Chinese maanmissie tot nu toe: vier voertuigen reizen mee in één stack, die zo'n vijf dagen na lancering in een baan om de maan moet aankomen.

Op zoek naar ijs in eeuwige schaduw

De zuidpool van de maan is voor wetenschappers extra interessant omdat de zon daar nooit hoog aan de hemel staat. In diepe kraters valt daardoor nooit licht, waardoor de temperatuur er extreem laag blijft. Zulke koudevallen kunnen al miljarden jaren waterijs vasthouden, gedeponeerd door kometen, asteroïden of de zonnewind. Satellieten hebben al aanwijzingen voor dat ijs gevonden, maar niemand heeft het nog met een precisielanding ter plekke gemeten.

De lander van Chang'e-7 moet daarom binnen een cirkel van minder dan honderd meter neerkomen, in de buurt van de beroemde Shackleton-krater. Dat is nauwkeuriger dan bij vrijwel elke eerdere maanlanding, omdat geschikte, vlakke plekken met genoeg zonlicht voor de zonnepanelen daar uiterst schaars zijn.

Een springend voertuig met boor

Het meest bijzondere onderdeel van de missie is een klein, door raketmotoren aangedreven hopper-voertuig. Dat kan met korte sprongen dieper de schaduwrijke kraters induiken dan de rover, tot plekken waar zonlicht nooit komt. Eenmaal geland scant het instrument LUWA (Lunar soil Water molecule Analyser) eerst de bodem met een laser om te zien of er oppervlaktevorst ligt. Daarna boort het voertuig tot ongeveer een meter diep, waar het zogeheten 'vuile ijs' onder het maanstof wordt vermoed. Het opgeboorde monster wordt verzegeld, verhit tot boven de 200 graden Celsius, en de vrijgekomen damp gaat naar een massaspectrometer en een laserspectrometer. Zo kunnen onderzoekers niet alleen vaststellen hoeveel water er zit, maar ook via de waterstof-isotopen achterhalen of het ijs afkomstig is van kometen, asteroïden of de zonnewind zelf.

Opstap naar een maanstation

Chang'e-7 is nadrukkelijk een testmissie voor grotere Chinese ambities. Samen met de opvolger Chang'e-8, die rond 2029 gepland staat, moet de missie de techniek beproeven voor het gebruik van lokale grondstoffen op de maan. Beide missies vormen de opmaat naar het International Lunar Research Station, het Chinese maanstation dat het land samen met Rusland en andere partners wil bouwen. China wil bovendien voor 2030 de eerste eigen astronauten op de maan zetten.

De data van orbiter, lander, rover en hopper worden via de relaissatelliet Queqiao-2 naar de aarde gestuurd. Wetenschappers als Katherine Joy van de Universiteit van Manchester noemen de missie potentieel baanbrekend, zeker in combinatie met toekomstige missies zoals NASA's VIPER-rover en de Europese PROSPECT-boor, die dezelfde regio moeten onderzoeken.