Het gaat om gevaarlijke hoeveelheden, zo onthult nieuw onderzoek.

Het duurt niet lang meer of de mensheid keert terug naar de maan. Al in 2024 wil NASA de eerste vrouw op de zuidpool van de maan zetten en zullen ook mannen weer hun voetstappen in het maanregoliet achterlaten. Hoewel mensen al eerder op de maan zijn geweest, is het de bedoeling dat zij tijdens toekomstige missies aanzienlijk langer op onze natuurlijke satelliet gaan vertoeven. Het roept een belangrijke vraag op. Want hoe veilig is het nu eigenlijk op de maan?

Straling
We weten dat de maan – net als de aarde overigens – gebombardeerd wordt door straling afkomstig uit de ruimte. Je moet dan denken aan energetische deeltjes afkomstig van buiten ons zonnestelsel (bijvoorbeeld weggeslingerd door supernova’s) en deeltjes afkomstig van onze eigen zon. Maar waar we ons hier op aarde beschermd mogen weten door het aardmagnetisch veld en de aardatmosfeer, kan die straling het oppervlak van de maan – die niet over een atmosfeer beschikt en slechts uitgerust is met een zwak magnetisch veld – vrij moeiteloos bereiken.


Maar over hoeveel straling hebben we het dan precies? En hoe gevaarlijk is dat op lange termijn? Tot voor kort had men daar – ondanks dat de Apollo-astronauten wel enkele metingen uitvoerden (zie kader) – geen eenduidig antwoord op. Maar een nieuw onderzoek brengt daar nu verandering in.

Apollo
Tijdens de Apollo-missies droegen astronauten dosimeters bij zich. Dit zijn apparaatjes die straling meten. Deze registreerden de cumulatieve stralingsdosis tijdens de missie. Maar konden als zodanig geen gedetailleerd beeld geven van de straling waar de astronauten per tijdseenheid aan werden blootgesteld en zijn dus niet zo geschikt om uit te rekenen aan hoeveel straling astronauten tijdens toekomstige, langer durende maanmissies worden blootgesteld.

Chang’E 4
Voor het eerst hebben onderzoekers op het oppervlak van de maan gemeten aan hoeveel straling men per uur wordt blootgesteld. Ze maakten daartoe gebruik van instrumenten aan boord van de Chinese Chang’E 4-lander. Deze lander zette in januari 2019 voet op de achterzijde van de maan en beschikt over verschillende instrumenten, waaronder het Lunar Lander Neutrons and Dosimetry (LND)-experiment. En met dit instrument hebben onderzoekers nu vast kunnen stellen aan hoeveel straling astronauten die in de toekomst op het maanoppervlak landen worden blootgesteld.

Niet ongevaarlijk
De metingen onthullen dat astronauten in hun ruimtepak straks een stralingsdosis van 60 microsieverts per uur te verstouwen krijgen. Ter vergelijking: op het aardoppervlak ligt de stralingsdosis 200 keer lager. En ook wie het hogerop zoekt en per vliegtuig van Frankfurt naar New York vliegt, wordt aan vijf tot tien keer minder straling blootgesteld dan de maankolonisten. Rekening houdend met het feit dat de maankolonisten langer op het oppervlak van de maan vertoeven dan jij tijdens een vlucht van Frankfurt naar New York vliegt, vormt straling dan ook een reële bedreiging, zo concluderen de onderzoekers. “Wij mensen zijn niet gemaakt om ruimtestraling te weerstaan,” benadrukt onderzoeker Robert Wimmer-Schweingruber.


Beschermende maatregelen
Maar dat wil niet zeggen dat langdurige bemande missies naar de maan bij voorbaat al van de baan zijn. “Astronauten kunnen en moeten zich tijdens een langdurig verblijf op de maan zo goed mogelijk afschermen, bijvoorbeeld door hun leefmodule af te dekken met een dikke laag maangrond. Zo kan de kans dat astronauten die langdurig op de maan verblijven kanker en andere ziekten krijgen, worden beperkt.”

Zonneminimum
De metingen die de onderzoekers in hun studie presenteren, zijn recent verzameld, tijdens het zogenoemde zonneminimum: een periode in de 11 jaar durende cyclus van de zon waarin de moederster relatief rustig is. Wanneer de zon actiever is en grotere hoeveelheden straling vrijkomen, kan de stralingsdosis verder oplopen, zo merken de onderzoekers op.

Mars
Overigens heeft het onderzoek niet alleen implicaties voor bemande missies naar de maan, maar ook voor missies naar bijvoorbeeld Mars. Zo wijzen de onderzoekers erop dat de stralingsdosis waar astronauten op de maan – zonder atmosfeer en met een verwaarloos magnetisch veld – aan worden blootgesteld, grofweg vergelijkbaar is met de stralingsdosis die ze in de interplanetaire ruimte te wachten staat. “Wanneer bemande missies naar Mars van start gaan, stellen de nieuwe bevindingen ons dan ook in staat om vrij nauwkeurig te voorspellen aan hoeveel straling men wordt blootgesteld,” aldus Wimmer-Schweingruber. En op basis van die voorspellingen kunnen dan weer maatregelen worden getroffen om de astronauten tegen de straling en daarmee samenhangende gezondheidsproblemen te beschermen.

Dat gevaarlijke ruimtestraling een uitdaging vormt voor de ambitieuze plannen die ruimtevaartorganisaties en -bedrijven hebben, is al langer bekend. Maar onder meer NASA laat zich er door die uitdagingen niet van weerhouden om toch voorbereidingen te treffen voor langer durende bemande missies naar de maan en uiteindelijk ook Mars. De ruimtevaartorganisatie heeft er namelijk alle vertrouwen in dat ook ruimtestraling een overkomelijk probleem is. Zo wordt er reeds gewerkt aan beschermende materialen die verwerkt kunnen worden in kleding en ruimtevaartuigen. Ook wordt er onderzoek gedaan naar medicatie die het effect van kosmische straling kan bestrijden.

WIST JE DAT…

…momenteel wordt onderzocht of de enorme lavatunnels op de maan misschien een geschikt onderkomen kunnen vormen voor mensen? De tunnels zouden niet alleen bescherming bieden tegen de gevaarlijke straling, maar ook tegen (micro-)meteorieten die net als de straling vrijwel ongehinderd het oppervlak van de maan kunnen bereiken.