Toen Neil Armstrong en Buzz Aldrin terugkeerden van de maan, bevatte hun lading bijna vijftig pond rots en aarde, die waren verpakt in een aluminium doos met afdichtingen om de lagedrukomgeving van het maanoppervlak in stand te houden. Maar terug in het Johnson Space Center, in Houston, ontdekten wetenschappers dat de afdichtingen waren vernietigd door maanstof.
Maanstof is fijn, als een poeder, maar het snijdt als glas. Het wordt gevormd wanneer meteoroïden op het maanoppervlak neerstorten, waarbij rotsen en vuil, die silica en metalen zoals ijzer bevatten, worden verhit en verpulverd. Omdat er geen wind of water is om de ruwe randen glad te strijken, zijn de kleine korrels scherp en gekarteld en hechten ze zich aan bijna alles.
“Het binnendringende karakter van maanstof vormt een grotere uitdaging voor het technische ontwerp en de gezondheid van de kolonisten dan straling”, schreef Harrison (Jack) Schmitt, een Apollo 17-astronaut, in zijn boek uit 2006, “Return to the Moon”. Het stof bevuilde ruimtepakken en vrat lagen van maanlaarzen weg. In de loop van zes Apollo-missies heeft niet één rotsdoos zijn vacuüm behouden. Het stof volgde de astronauten ook terug in hun schepen. Volgens Schmitt rook het naar buskruit en bemoeilijkte het de ademhaling. Niemand weet precies wat de microscopische deeltjes doen met de longen van de mens.
Het stof bedekt niet alleen het oppervlak van de maan, maar zweeft er tot zestig mijl boven – als deel van haar exosfeer, waar deeltjes aan de maan gebonden zijn door de zwaartekracht, maar zo schaars zijn dat ze zelden botsen. In de jaren zestig filmden Surveyor-sondes tijdens zonsopgang een gloeiende wolk die vlak boven het maanoppervlak zweefde. Later registreerde Apollo 17-astronaut Gene Cernan, terwijl hij in een baan om de maan was, een soortgelijk verschijnsel op de scherpe lijn waar de dag en de nacht van de maan elkaar ontmoeten, de terminator genoemd. Cernan schetste een reeks foto’s die het veranderende stoflandschap illustreerden; stromen deeltjes kwamen los van de grond en zweefden, en de resulterende wolk kwam scherper in beeld naarmate de orbiter van de astronauten het daglicht naderde. Omdat er geen wind is om de wolken te vormen en in stand te houden, is hun oorsprong een mysterie. Aangenomen wordt dat ze van stof zijn gemaakt, maar niemand begrijpt hoe of waarom ze hun ding doen.
Het is mogelijk dat zich een elektrisch veld vormt op de terminatorlijn – waar zonlicht en schaduw elkaar ontmoeten – dat stofdeeltjes de lucht in kan jagen. Mihály Horányi, een natuurkundige aan de Universiteit van Colorado in Boulder, heeft aangetoond dat maanstof inderdaad op dergelijke elektrische velden kan reageren. Maar hij vermoedt dat het mechanisme niet sterk genoeg is om de mysterieuze, gloeiende wolken te doen ontstaan en in stand te houden.
De gegevens van een nieuwe missie moeten wetenschappers helpen een betere verklaring te vinden. Hoewel het tientallen jaren geleden is dat Amerikaanse astronauten en zwervers de maan hebben verkend, is maanstof weer in de belangstelling, nu internationale en commerciële ruimtevaartprogramma’s een aantal potentiële robotachtige en menselijke maanopnamen hebben aangekondigd. In september lanceerde de NASA een kleine sonde, de Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer, of LADEE, om de komende maanden het stof en de moleculen te analyseren die de enige natuurlijke satelliet van de aarde omringen.
De sonde is ongeveer zo groot als een kleine auto, en is ingekapseld in zonnepanelen. Bovenop zijn neus bevinden zich drie boxy instrumenten: een stof teller deels ontworpen door Horányi, en twee chemische detectoren om moleculen zoals helium en natrium te identificeren. Aan zijn zijkant steekt de Lunar Laser Communication Demonstration uit, die gegevens, zoals het aantal grote en kleine deeltjes en hun locaties, met een laserstraal terugstuurt naar de aarde; het brak onlangs een record voor de snelste communicatie tussen NASA en de maan, het verzenden van gegevens bijna tweehonderdveertigduizend mijl op zeshonderdtweeëntwintig megabits per seconde, of ruwweg eenenzeventig keer de snelheid van de gemiddelde breedbandverbinding in de Verenigde Staten.
De missie van tweehonderdtachtig miljoen dollar komt op het juiste moment, omdat de detectoren van LADEE een relatief ongerept beeld zullen geven van de stofdichtheid en het chemische profiel van de maan, vooruitlopend op het verwachte verkeer: China, India, Japan en Rusland hebben plannen aangekondigd om in de komende jaren maansondes en -rovers te lanceren. Google’s Lunar X prijs daagt ingenieurs uit om tegen 2015 een onbemand vaartuig met camera’s te bouwen om op de maan te landen en “maanuitzendingen” naar de aarde uit te zenden. Golden Spike Company, een andere ruimtevaart startup, heeft ambities voor bemande missies in de komende tien jaar of zo.
Wanneer LADEE’s missie over een paar maanden voorbij is, zal de sonde zich aansluiten bij het spervuur van vijftien ton kosmisch materiaal dat elke dag op de maan valt en zijn eigen wolk maanstof creëert, net wanneer het de laatste van zijn gegevens terug naar de aarde straalt.
Kate Greene is schrijfster en recent bemanningslid van een vier maanden durende gesimuleerde Marsmissie genaamd HI-SEAS. Ze woont in San Francisco.
Foto’s van SSPL/Getty.