Het eerste ESA-instrument dat op de maan is geland, heeft de aanwezigheid van negatieve ionen op het maanoppervlak gedetecteerd die worden geproduceerd door interacties met de zonnewind. Het Europese team dat werkt met het Negative Ions at the Lunar Surface (NILS) instrument bevestigde het succes van deze wetenschappelijke missie die naar de andere kant (achterkant) van de maan vloog aan boord van het Chang'e-6 ruimtevaartuig. De ontdekking van een nieuwe component van plasma aan het oppervlak van de maan opent een nieuw venster voor ruimtefysica en voor menselijke en robotmissies in een tijdperk van hernieuwde maanverkenning.
Missie van primeurs De eerste negatieve ionendetector op de maan werkte met tussenpozen en verzamelde meer dan drie uur aan gegevens, drie keer meer dan de wetenschappelijke teams nodig hadden voor een succesvolle missie. Dit was de eerste keer dat ESA wetenschappelijke gegevens produceerde op het maanoppervlak. “Dit was ESA's eerste activiteit op het maanoppervlak, een wetenschappelijke wereldprimeur en een eerste maansamenwerking met China. We hebben een hoeveelheid en kwaliteit van gegevens verzameld die onze verwachtingen ver overtroffen", zegt Neil Melville, ESA's technisch officier voor het experiment dat is gebouwd door het Zweedse Instituut voor Ruimtefysica (IRF).
Negatieve ionen, het ontbrekende stukje
De zonnewind is een constante stroom van straling en deeltjes van de zon. Het magnetische veld van de aarde werkt als een schild. De Maan heeft daarentegen geen magnetisch veld en een zeer ijle atmosfeer, de exosfeer. Als de zonnewind de maan raakt, reageert het oppervlak en worden er secundaire deeltjes omhoog geschoten. Deze deeltjes kunnen positief of negatief geladen zijn of helemaal geen lading hebben. Terwijl de positief geladen deeltjes al eerder zijn gemeten vanuit een baan om de aarde, was het meten van negatieve deeltjes een uitdaging. Negatieve ionen zijn van korte duur en halen de baan niet. Daarom moesten de Europese wetenschappers hun instrument dicht bij het maanoppervlak gebruiken, een ongekende missie voor een deeltjesdetector. “Deze waarnemingen op de maan zullen ons helpen om de omgeving aan het oppervlak beter te begrijpen en dienen als wegbereider om negatieve ionenpopulaties in andere luchtloze lichamen in het zonnestelsel te onderzoeken, van planeten tot asteroïden en andere manen,” legt Martin Wieser, hoofdonderzoeker van het NILS bij het IRF, uit. Een enthousiast wetenschapsteam werkt al aan onderzoekspublicaties van hoog niveau om de bevindingen te delen. Deze metingen en de gebruikte instrumenten kunnen toepassingen hebben voor verder onderzoek van het maanmilieu.
Twee dagen op de maan voor een Europees experiment
Chang'e-6 is op 1 juni 2024 om 23:23 BST (2 juni 00:23 CEST) met succes geland in een enorme krater aan de andere kant van de maan die bekend staat als het South Pole-Aitken Basin. Het NILS-team analyseerde de parameters van de landingspositie (coördinaten 153,99°WL, 41,64°ZS), de stand, de hoek van de zon en de temperaturen en vroeg om het instrument ongeveer vier uur na de landing te activeren. 280 minuten na de landing begon NILS met het verzamelen van wetenschappelijke gegevens. De eerste periode van gegevensverzameling duurde 23 minuten, totdat het instrument op laagspanning overschakelde. Er volgden nog een paar dataverzamelingsrondes tussen communicatiestoringen en reboots door. “We wisselden af tussen korte uitbarstingen van vol vermogen en lange afkoelperioden omdat het instrument warm werd. Het feit dat het binnen de thermische ontwerp limieten bleef en erin slaagde om te herstellen onder extreem hete omstandigheden is een bewijs van de kwaliteit van het werk dat is gedaan door het Zweedse Instituut voor Ruimtefysica,” zegt Neil. NILS werd uitgeschakeld om 15:20 BST/16:20 CEST op 3 juni 2024.
Europese grondstations ondersteunen de Chang'e-6 missie op weg naar de maan en terug. Kort na de lancering vanuit China op 3 mei 2024 volgde ESA's Kourou-station in Frans Guyana het ruimtevaartuig gedurende enkele uren om zijn baan te bevestigen. Rond 25 juni zal ESA de signalen van het ruimtevaartuig opvangen wanneer het terugkeert naar de aarde, volgeladen met maanmonsters, door gebruik te maken van het station van Maspalomas, dat wordt beheerd door het Instituto Nacional de Técnica Aerospacial (INTA) in Gran Canaria, Spanje.
Bron: ESA
