De eerste lander op de achterkant van de maan komt uit China

• Ivo Landman

  redacteur Online

The dark side of the moon. Muziekliefhebbers denken meteen aan het beroemde album van Pink Floyd uit 1973, maar voor China heeft de achterkant van de maan (die trouwens niet altijd donker is) de komende dagen een andere betekenis. Dan landt er op die kant van de maan een ruimtevoertuig. Een ruimtevaartprimeur.

De maanlander heet Chang'e 4, naar een Chinese maangodin. Hij heeft een kleine rover bij zich en moet het drie maanden volhouden.

Naar verwachting begint de lander kort na de jaarwisseling aan de afdaling, maar wanneer precies is niet bekendgemaakt. Waar dat bij soortgelijke missies van NASA of ESA vaak maanden van tevoren bekend is, wachten de Chinezen tot het laatste moment. "Ze houden graag alle opties open", weet astrofysicus Marc Klein Wolt van de Radboud Universiteit in Nijmegen. "Als iemand te snel zegt dat het 3 januari wordt en dat lukt toch niet, dan ben je daar de sjaak. Dan lijden ze gezichtsverlies en dat willen ze niet."

Kabeltje doorgeknipt

Het Radboud Radio Lab, waarvan Wolt directeur is, levert een wetenschappelijk instrument voor het Chinese project, dus vloog hij de afgelopen jaren talloze keren op en neer naar Peking voor overleg.

Hij stuitte op grote cultuurverschillen. "Ik heb meegemaakt dat op de plek waar ons instrument moest komen opeens een kabeltje bleek te zitten. Wij zeiden: dat kabeltje moet daar weg. Eerst was er commotie, maar een half uur later komt er dan iemand en die knipt dat kabeltje door. Dat was drie weken voor de lancering. Wij zijn niet gewend zo te werken, dus dat was wennen."

Geen livestream en perspakket

Chang'e 4 is al op 7 december gelanceerd en kwam een paar dagen later aan bij de maan, maar gaat nu pas landen. Dat heeft een goede reden, vertelt de Britse journalist Andrew Jones, gespecialiseerd in de Chinese ruimtevaart. "Begin december was het beste moment voor de lancering vanwege de positie van de maan. Voor het tweede deel, de landing, willen ze wachten tot er zonlicht op de landingsplek valt. De lander heeft licht nodig om energie op te wekken."

Ook Jones heeft nog geen idee wanneer de lander zal afdalen. "Het Chinese ruimtevaartprogramma is erg geheim. Bij een lancering van NASA of ESA is er een livestream en een perspakket, maar bij lanceringen in China, of ze nou een civiele of militaire lading hebben, weet je het vaak niet. Je hoort hooguit wat geruchten. De beste indicatie dat ze iets gaan lanceren is dat het luchtruim rond de lanceerbasis wordt vrijgehouden. Maar rond high profile projecten zoals de maanmissie van Chang'e 4 is er wel wat meer openheid."

Chinese media berichten uitgebreid over het onbemande maanprogramma, zoals in deze video is te zien:

China heeft al eerder een lander op het maanoppervlak gezet: Chang'e 3. Maar dat was op de voorkant van de maan. Op de achterkant landen is veel moeilijker: er is geen directe communicatie met de aarde mogelijk en het is niet zo eenvoudig een goede landingsplaats te vinden. Jones: "Op de kant die naar ons toestaat heb je enorme vlaktes, maar de achterkant is heel anders, Daar zijn vooral bergen en kraters. Het is een mysterie waarom de achterkant zo anders is. Dat is een de vragen die Chang'e 4 misschien kan beantwoorden."

Chang'e 4 moet gaan landen in zo'n krater, waarschijnlijk de 180 kilometer brede Von Kármánkrater. Daarvoor moet hij sneller en verticaler afdalen dan zijn voorganger. Chang'e 3 had de hele Mare Imbrium tot zijn beschikking, een bijna 1200 kilometer brede vlakte. Die landing ging goed, maar met de rover Yutu ging het na een paar dagen mis: die ging in winterslaap en bewoog daarna niet meer.

Dat probleem is bij de rover van Chang'e 4 aangepakt, weet Jones. En voor het communicatieprobleem met de achterkant van de maan is ook een oplossing: daarvoor zorgt een verbindingssatelliet, Queqiao. Die is al in mei gelanceerd en bevindt zich in een baan voorbij de maan zodat hij het signaal van de lander en de rover kan opvangen en doorsluizen naar de aarde.

Op die satelliet zit ook een Nederlands instrument: de Netherlands Chinese Low-Frequency Explorer, ontwikkeld door het Radboud Radio Lab, satellietbedrijf ISIS en astronomisch instituut ASTRON. Het is een radioantenne die bestaat uit drie uitrolbare delen van glasvezel. Hij is speciaal gemaakt om zwakke radiosignalen uit het heel vroege heelal te detecteren, de 'nagalm' van de oerknal uit de periode voordat er sterren ontstonden. Met de communicatie met de maanlander heeft de antenne niets te maken, daarvoor heeft de satelliet een aparte schotel.

De internationale samenwerking begon toen Marc Klein Wolt van de Radboud Universiteit de tip kreeg dat de Chinezen samenwerking zochten met internationale partners op wetenschappelijk gebied. "Binnen twee weken hadden we een voorstel van 40 pagina's geschreven en dat werd meteen geaccepteerd", zegt Klein Wolt.

Het werd wel een race tegen de klok: de antenne moest binnen twee jaar worden ontworpen, gebouwd, getest en geïnstalleerd. De tijdsdruk was enorm en het liep bijna mis. "Op een gegeven moment wilden de Chinezen de antenne gaan testen, terwijl die nog niet af was. Het deel dat in de satelliet moest komen was wel klaar. Voor de antenne hadden we nog een paar maanden nodig. Wij zagen geen risico want we konden die testen ook zelf doen. Maar toen hebben ze heel hard op de rem getrapt."

James Bond

Er ontstond bijna een James-Bond-achtige situatie. Klein Wolt besloot het deel van het Nederlandse instrument dat al wel af was, weer mee te nemen uit de Chinese cleanroom om het veilig te stellen. "We konden het niet laten staan. Dan weet je niet meer waar het is."

Uiteindelijk werden de plooien gladgestreken: vanuit Nederland werd een model geleverd waarmee alvast getest kon worden. "De Chinezen dachten echt dat we het niet zouden halen. Maar het is gelukt. En daar waren ze weer van onder de indruk. Dat levert veel op, ook voor mogelijke toekomstige missies.

Inmiddels is Queqiao, de verbindingssatelliet voor de Chang'e 4-missie met de Nederlandse antenne, alweer sinds mei in de ruimte. Maar of de antenne het doet is niet helemaal zeker. "Wist ik het maar. Ik ben er van overtuigd dat hij het gewoon gaat doen, maar we hebben nog geen health check kunnen doen."

De Chinese vluchtleiding geeft prioriteit aan de maanmissie, het Nederlandse experiment komt op de tweede plaats. "Ze hebben niet alle testen kunnen doen, dus zijn ze bang dat er iets misgaat als de antenne wordt geactiveerd. Daar heb ik vrede mee, hoe moeilijk het ook is. Het is zo van tevoren afgesproken. We wisten waar we aan begonnen."

Flexibel en sneller

Klein Wolt hoopt dat er na de landing van Chang'e 4 in ieder geval een snelle controle kan worden gedaan om te zien of de antenne het doet. Want hoe langer de satelliet in de ruimte is, hoe groter het risico op beschadigingen. "De satelliet heeft een levensduur van zo'n 3 jaar, maar kosmische deeltjes zouden de instrumenten kunnen beschadigen."

Al met al is Klein Wolt heel gelukkig met de samenwerking met de Chinezen en is het hem al die vluchten naar Peking meer dan waard. "Bij NASA of SpaceX is het minder erg als er dingen misgaan dan in China. SpaceX zet de mislukte lanceringen gewoon op YouTube. Dat zou in China echt niet kunnen. Maar aan de andere kant zijn de Chinezen wel heel flexibel. Dit project was nooit zo snel gelukt bij NASA of ESA. Dan hadden we er tien jaar eerder mee moeten beginnen."