Een Chinese ruimtesonde staat deze maand voor een waagstuk: bodemmateriaal verzamelen van een kleine planetoïde die nauwelijks zwaartekracht heeft. Het gaat om een quasimaan, en misschien is het wel een losgeschoten brokstuk van de maan.
is wetenschapsjournalist. Hij schrijft voor de Volkskrant over sterrenkunde.
Rond deze periode, misschien wel zaterdag al, moet het gebeuren. Heel zachtjes landen op een klein kosmisch rotsblok, en weer opstijgen met 100 gram gruis aan boord. De hemelse bemonstering vormt het hoogtepunt van een ambitieuze Chinese ruimtemissie. Als het allemaal lukt, levert ruimtesonde Tianwen-2 het materiaal eind november 2027 af op aarde.
Het is niet voor het eerst dat er materiaal van een planetoïde (een soort mini-planeetje) wordt teruggebracht naar de aarde. Maar Kamo’oalewa, zoals het kleine hemellichaam heet, is wel een heel bijzonder exemplaar. Volgens sommige onderzoekers is het namelijk een brokstuk van de maan.
‘De aanwijzingen zijn overtuigend’, zegt maandeskundige Wim van Westrenen van de Vrije Universiteit Amsterdam. ‘Bodemmonsters zouden echt waterdicht bewijs kunnen opleveren.’
Tianwen-2 is in mei 2025 gelanceerd en kwam op 7 juni dit jaar volgens plan aan in een baan rond Kamo’olaewa. Op zich al een hele prestatie: de planetoïde is waarschijnlijk niet veel groter dan het Paleis op de Dam en heeft nauwelijks zwaartekracht. Er moet dus heel zorgvuldig gemanoeuvreerd worden.
De Amerikaanse Nasa zou een ronkend persbericht verspreiden als zo’n precisie-operatie is gelukt, maar het Chinese ruimtevaartagentschap CNSA is nooit zo scheutig met informatie. Dat Tianwen-2 met succes in de geplande omloopbaan is gebracht, werd als eerste gemeld door Nederlandse amateur-radioastronomen. Die vingen signalen van de ruimtesonde op met de radiotelescoop van 25 meter in Dwingeloo.
De afdaling naar het oppervlak, die begin juli gepland staat, is helemaal een huzarenstukje, uitgevoerd op tientallen miljoenen kilometers afstand van de aarde. In het geringe zwaartekrachtveld van de planetoïde loop je kans om bij de eerste de beste aanraking met het oppervlak meteen weer weg te stuiteren. Een tijdelijke verankering moet dat voorkomen, maar niemand weet of dat lukt. Vandaar dat Tianwen-2 ook in staat is om tijdens een heel korte ontmoeting al wat bodemmateriaal veilig te stellen.
Bijkomend probleem is dat Kamo’oalewa bizar snel om zijn as draait: hij maakt één omwenteling in slechts 28 minuten. Bovendien weet niemand om wat voor soort object het eigenlijk gaat: één vast hemellichaam, of een kolossale verzameling keien en stenen die losjes bij elkaar worden gehouden door de onderlinge zwaartekracht.
‘Het is niet eenvoudig allemaal’, zegt Marc Klein Wolt van de Radboud Universiteit in Nijmegen. Klein Wolt werkte ooit mee aan een onbemande Chinese maanmissie en is daardoor enigszins vertrouwd met het Chinese ruimteonderzoeksprogramma. ‘Deze nieuwe vlucht past daar goed in’, zegt hij. ‘China wil laten zien dat het dit ook kan.’
Kamo’oalewa (een Hawaïaanse naam die zoveel betekent als ‘zwalkend hemellichaam’) werd tien jaar geleden ontdekt door de Pan-Starrs-telescoop op Maui. Het is een zogeheten quasimaantje van de aarde: een planetoïde die wel zijn eigen baan rond de zon beschrijft, maar die daarbij altijd in de buurt van de aarde vertoeft, tussen de veertig en honderd keer zo ver als de echte maan.
Toch bestaat er wellicht een bijzondere relatie tussen het quasimaantje en de echte maan. Uit onderzoek aan het gereflecteerde zonlicht blijkt dat de samenstelling van het zwalkende hemellichaam veel lijkt op die van de zogeheten hooglanden op de maan.
De Franse planetoïdenexpert Patrick Michel publiceerde in 2024 de theorie dat Kamo’oalewa gewoon een stukje maan is. Dat zou ergens in de afgelopen tien miljoen jaar de ruimte in zijn geslingerd na een zware kosmische inslag op de maan. Veel langer geleden kan niet, gezien de instabiele omloopbaan van het brokstuk.
Michel en zijn collega’s denken zelfs de plaats van herkomst te hebben gevonden. Het zou gaan om de 22 kilometer grote, ‘verse’ inslagkrater Giordano Bruno, op de achterkant van de maan, genoemd naar de 16de-eeuwse Italiaanse monnik die op de brandstapel terechtkwam mede vanwege zijn geloof in buitenaards leven.
‘De samenstelling van Kamo’oalewa komt heel mooi overeen met die van maangesteenten’, reageert Van Westrenen, ‘en er is een krater die jong genoeg is en de juiste afmetingen heeft om te kunnen leiden tot een brokstuk ter grootte van de planetoïde. Die combinatie van drie bewijsstukken vind ik best overtuigend, als ik ‘ruimterechter’ zou moeten zijn.’
Geen wonder dat astronomen met spanning uitkijken naar de bodemmonsters van het quasimaantje. Hun geduld wordt nog wel even op de proef gesteld, want tot volgend voorjaar blijft Tianwen-2 rond het kleine hemellichaam draaien om het van top tot teen te bestuderen. Pas daarna zet hij weer koers naar de aarde.
Hoewel de ruimtesonde elf wetenschappelijke instrumenten aan boord heeft, is het heel belangrijk dat het materiaal naar de aarde wordt gebracht, aldus Klein Wolt. ‘In een aards laboratorium ben je veel beter in staat om het op de meest uiteenlopende manieren te onderzoeken. Dat maakt de missie zo bijzonder.’
Japan en de Verenigde Staten zijn er eerder al in geslaagd om kosmisch gruis op aarde af te leveren, van de planetoïden Ryugu en Bennu, die overigens aanzienlijk groter zijn dan Kamo’oalewa. In beide gevallen gaat het om overblijfselen uit de ontstaansperiode van het zonnestelsel.
Verrassend genoeg blijken die bodemmonsters veel organische verbindingen te bevatten, waaronder de vijf zogeheten nucleobasen die de bouwstenen vormen van de biomoleculen DNA en RNA. Ook zijn er aminozuren aangetroffen, de moleculen waaruit eiwitten bestaan. Alles lijkt er dus op te wijzen dat de fundamentele bouwstenen van het leven uit de ruimte afkomstig zijn.
Als Kamo’oalewa echt een brokstuk van de maan is, verwacht je echter een compleet andere samenstelling, en vind je misschien zelfs sporen van de inslag, in de vorm van glasachtig materiaal. Ook de ouderdom is dan nauwkeurig te achterhalen.
‘De meeste maanstenen die we tot nu toe hebben bestudeerd, laten vooral effecten zien van heel oude inslagen op het maanoppervlak’, zegt Van Westrenen. ‘Dit brokstuk moet ook de effecten van een veel recentere inslag laten zien.’ Bovendien zou het kunnen gaan om materiaal van onder het maanoppervlak; dat is tot op heden nog nooit bestudeerd.
Natuurlijk zou uit het onderzoek ook kunnen blijken dat Kamo’oalewa helemaal geen stukje maan is, maar een ‘gewone’ planetoïde die door allerlei zwaartekrachtstoringen in zijn huidige quasimaanbaan is terechtgekomen. Wie weet bevat ze dan ook wel aminozuren en nucleobasen.
Eerst maar eens zien of het Tianwen-2 inderdaad lukt om de felbegeerde bodemmonsters daadwerkelijk te verzamelen en aan een parachute op aarde af te leveren, in de Gobiwoestijn. Daarmee zal de Chinese ruimtemissie trouwens nog niet beëindigd zijn: het is de bedoeling dat de ruimtesonde doorvliegt voor een ontmoeting met een komeet, in januari 2035. Die is in ieder geval met zekerheid een restant van het geboorteproces van het zonnestelsel.
De 22 kilo maanstenen die de Apollo 11-astronauten in 1969 meenamen naar de aarde waren de eerste buitenaardse bodemmonsters die in een aards laboratorium konden worden onderzocht. Ook de onbemande Russische Loena-landers brachten maanstof terug naar de aarde, evenals de recente Chinese maanlanders Chang’e 5 en 6.
Planetoïdengruis is verzameld door de Japanse ruimtesondes Hayabusa 1 en 2, en door de Amerikaanse Osiris-Rex-missie. Japan lanceert eind dit jaar ook een ruimtesonde die materiaal gaat ophalen van het kleine Marsmaantje Phobos; dat moet in 2031 op aarde worden afgeleverd.
Met de ruimtesondes Genesis en Stardust slaagde de Amerikaanse Nasa er begin deze eeuw ook al in om microscopische deeltjes uit de zonnewind en uit de staart van een komeet op te pikken en naar de aarde te brengen.
De grootste uitdaging is nu om bodemmateriaal van de planeet Mars te verzamelen voor onderzoek in een aards laboratorium. Eerdere plannen daarvoor van de Nasa en de Europese ruimtevaartorganisatie Esa zijn op de lange baan geschoven. Naar verwachting zal China er als eerste in slagen, ergens in het begin van de jaren dertig.
Luister hieronder naar onze wetenschapspodcast Ondertussen in de kosmos. Kijk voor al onze podcasts op volkskrant.nl/podcasts.
Geselecteerd door de redactie
Source: Volkskrant