In een speciaal laboratorium wordt een enorm luchtgeweer ingezet om de veiligheid van toekomstige astronauten te garanderen.

Dat klinkt misschien wat tegenstrijdig, maar in het innovative NASA Glenn Research Center’s Ballistic Impact Lab speelt het enorme luchtgeweer in voorbereiding op de bemande maanmissies een belangrijke rol. Het wordt gebruikt om nagebootste micrometeorieten af te vuren op materialen die NASA overweegt om op de maan te gaan gebruiken.

Textiel
Op dit moment richt het laboratorium zich specifiek op verschillende soorten textiel waarvan in de toekomst wellicht een onderkomen voor maanreizigers kan worden gemaakt. De materialen zijn ontworpen om relatief zacht en flexibel te zijn. Maar daarnaast is het ook heel belangrijk dat ze stevig zijn en wanneer ze door iets geraakt worden – zoals bijvoorbeeld een micrometeoriet – niet direct beschadigd raken of – erger nog – scheuren. “Als het object onder druk staat, kan een lek – afhankelijk van hoe groot het is – catastrofaal zijn,” vertelt onderzoeker Mike Pereira.

Luchtgeweer
Om de stevigheid van de door NASA geselecteerde materialen te testen, gebruiken de onderzoekers dus een 12 meter lang luchtgeweer. Met dat geweer worden stalen balletjes op de materialen afgevuurd. Om de situatie op de maan zo goed mogelijk na te bootsen, is het luchtgeweer aangesloten op een vacuüm ruimte. De stalen balletjes ondervinden hierin – net als op de maan – geen weerstand van de lucht en behouden dus meer snelheid. Met speciale sensoren en supersnelle camera’s worden de effecten die de stalen balletjes op de materialen hebben, gedetailleerd vastgelegd.

Doel
Aan de hand van de experimenten kan vastgesteld worden hoe stevig de materialen zijn. En hoe ze eventueel verbeterd kunnen worden. Of hoeveel lagen textiel er nodig zijn om micrometeorieten een halt toe te roepen.

Het klinkt misschien heel eenvoudig: een onderkomen maken op de maan. Maar dat is het zeker niet. De maan is allereerst niet zo heel gastvrij. Er is geen atmosfeer (en dus geen lucht), een beperkte zwaartekracht en temperaturen kunnen er enorm fluctueren; van wel -150 graden Celsius in de schaduw tot 120 graden Celsius in de zon. Ook straling en micrometeorieten zijn iets om rekening mee te houden. Om nog maar te zwijgen van het stof dat overal aan blijft plakken. En dan moeten de materialen waaruit het onderkomen wordt opgebouwd ook nog eens relatief licht zijn en vrij compact kunnen worden opgeslagen om de kosten van lancering behapbaar te houden.

De onderzoekers in het NASA Glenn Research Center’s Ballistic Impact Lab houden zich overigens niet alleen bezig met materialen waarmee in de toekomst woon- en werkruimte op de maan kan worden gecreëerd. In het laboratorium worden ook materialen getest die mogelijk onderdeel uit gaan maken van het ruimtepak dat astronauten op de maan of tijdens werkzaamheden aan de Lunar Gateway gaan dragen.

NASA wil weer naar de maan en heeft daartoe het Artemis-programma opgezet. Het doel is om binnen dit programma meerdere bemande missies naar de maan te ondernemen en zo onze natuurlijk satelliet verder te verkennen en kennis en ervaring op te doen om de volgende stap te zetten: een bemande missie naar Mars. Oorspronkelijk was het de bedoeling dat de VS in 2024 al mensen op de maan zou zetten. Maar die tijdlijn bleek recent iets te ambitieus. Vertragingen in zowel de ontwikkeling van de maanlander als voor de maan geschikte ruimtepakken dwingt NASA om de eerste bemande Artemis-missie zeker tot in 2025 uit te stellen.