De Verenigde Staten hebben in de nacht van vrijdag 6 op zaterdag 7 september 2013 een nieuwe Maanverkenner succesvol in de ruimte gebracht. De Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) begon om 05u27 Belgische tijd aan zijn missie en werd in de ruimte gebracht door een Minotaur V raket.
Eerste Minotaur V lancering
LADEE werd in de ruimte gebracht door een Amerikaanse Minotaur V draagraket vanop de Wallops Flight Facility in Virginia. Dit was de eerste maal dat een Maanverkenner gelanceerd wordt vanop deze minder bekende en gebruikte lanceerbasis. Dit was tevens ook de eerste maal dat een Minotaur V raket werd gebruikt om een satelliet in de ruimte te brengen. Nadat de onderste rakettrap van de Minotaur V raket om 05u27 tot ontbranding werd gebracht, werd de LADEE ruimtesonde iets meer dan 23 minuten later probleemloos uitgezet in een tijdelijke baan om de Aarde. De Minotaur V raket wordt gebouwd door het Amerikaanse ruimtevaartbedrijf Orbital Sciences Corporation en bestaat uit vijf trappen. Vorige versies van de Minotaur raket werden vooral gebruikt door de Amerikaanse luchtmacht voor het lanceren van kleine militaire satellieten. Alles samen werden tot op heden al 24 Minotaur raketten gelanceerd sinds deze in 2000 voor het eerst werd gebruikt. De Minotaur V raket kan vrachten tot 600 kilogram in een tijdelijke geosynchrone overdrachtbaan brengen. Tijdens deze lancering werd de vijfde rakettrap van de Minotaur V gebruikt om de LADEE Maanverkenner tot in een hoge elliptische baan om de Aarde brengen waarna het ruimtetuig zich op eigen kracht tot aan de Maan zal begeven. Indien alles probleemloos verloopt, moet LADEE na en reis van dertig dagen aankomen bij de Maan.
De Minotaur V raket is klaar voor lancering - Foto: NASA / OSC
De atmosfeer van de Maan
De Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) missie staat onder leiding van NASA's Ames Research Center en moet in een periode van ongeveer 100 dagen de natuurlijke samenstelling van de Maanatmosfeer onderzoeken. Ruimtevaartorganisaties als NASA verwachten dat de menselijke activiteit op de Maan de volgende decennia enkel maar zal toenemen waardoor er ook op de Maan allerlei vormen van vervuiling zullen voorkomen. Om dit voor te zijn, wil men, nu het nog kan, de concentraties van tal van stoffen meten in de atmosfeer van de Maan. De Maan heeft een bijzonder ijle atmosfeer, in het geval van de Maan spreken we van een 'exosfeer', die voor een groot deel zijn bestaan te danken heeft aan de Zon. Zo staat het Maanoppervlak constant bloot aan een bombardement van ultraviolet zonlicht en geladen deeltjes afkomstig van de zonnewind. Hierdoor komen atomen en moleculen vrij. Ook inslagen van meteorieten en gassen afkomstig uit het inwendige van de Maan dragen hun steentje bij aan de samenstelling van de Maanatmosfeer. Zo willen wetenschappers met deze missie belangrijke vragen kunnen beantwoorden als 'hoeveel stof bevindt er zich in de Maanatmosfeer?' en 'wat is nu precies de mysterieuze gloed die de Apollo-astronauten zagen?'. Tijdens het Apollo-programma zagen de astronauten op de Maan een soort ochtendschemering net voor zonsopkomst. Sindsdien veronderstellen wetenschappers dat Maanstof aan de basis ligt van deze schemering. Dankzij instrumenten aan boord van voorgaande Maanverkenners heeft men de voorbije decennia wel al verschillende elementen kunnen detecteren in de Maanatmosfeer. De Lunar Reconnaissance Orbiter detecteerde ondermeer Helium. Detectoren die door de Apollo astronauten zijn geplaatst hebben Argon, Helium-4, zuurstof, methaan, stikstof, koolstofmonoxide en koolstofdioxide waargenomen. Met spectrometers vanaf de Aarde zijn dan weer natrium en kalium gedetecteerd terwijl de Lunar Prospector ook nog eens radioactieve isotopen van radon en polonium heeft waargenomen.
Communicatie via laser
De 280 miljoen dollar dure LADEE ruimtesonde heeft een gewicht van 383 kilogram en is uitgerust met een Neutral Mass Spectrometer (NMS), een UV-Vis Spectrometer (UVS) en een Lunar Dust EXperiment (LDEX) dat de hoeveelheid stof in de atmosfeer van de Maan moet meten. De NMS en UVS instrumenten werden eerder ook gebruikt bij de Mars Science Laboratory en Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) missies en werden ontwikkeld om de samenstelling van de Maanatmosfeer te analyseren. Een ander belangrijk instrument aan boord van LADEE is de Lunar Laser Com Demo (LLCD). Dit is een optisch communicatiesysteem dat gebruikt maakt van een laser om data met te versturen en te ontvangen. Het communiceren met laserstralen wordt zowel door NASA alsook door ESA gezien als noodzakelijke technologie voor toekomstige bemande en onbemande ruimtemissies aangezien wetenschappelijke instrumenten steeds meer data verzamelen. Ook zijn de benodigde terminals lichter, kleiner en goedkoper dan de apparatuur die men nodig heeft bij de klassieke radiosystemen. NASA wil dit systeem aan boord van LADEE uitvoerig testen en demonstreren aangezien het versturen van data van de Maan naar de Aarde via laser vijfmaal sneller gaat via de klassieke methode. Ook de Europese ruimtevaartorganisatie ESA zal meewerken aan de demonstratie van de Lunar Laser Com Demo (LLCD). Zo zal ESA in oktober 2013 een experiment uitvoeren waarbij een Spaans observatorium op Tenerife door middel van een laserstraal zal communiceren met LADEE die zich dan in een baan om de Maan zal bevinden. De technologie achter het Lunar Laser Com Demo (LLCD) experiment zal later ook gebruikt worden bij NASA's Laser Communications Relay Demonstration (LCRD) satelliet die in 2017 moet gelanceerd worden. De LADEE ruimtesonde werd ook gebouwd op een zogeheten 'Modular Common Spacecraft Bus' platform. Dit is een goedkoop standaard satellietplatform dat NASA tijdens de LADEE missie voor de eerste maal gebruikt.
