De Odysseus-maanmodule is stopgezet

De commerciële race naar de maan eindigde op 22 februari 2024 met de landing van het ruimtevaartuig Odysseus. Het is daarmee de eerste succesvolle Amerikaanse landing op de maan sinds de Apollo 17-missie in 1972. Hoewel het ruimtevaartuig na de landing omsloeg, werkte de datatransmissie nog steeds perfect.

Oorspronkelijk zou de lander actief blijven tot de ochtend van 27 februari (dinsdag, lokale tijd in Houston, Texas). Terwijl Odysseus zonne-energie blijft opwekken, wordt de missie verlengd. Hoewel de elektriciteit doorgaat tot aanstaande dinsdag (6 maart 2024), besloot het missieteam deze af te sluiten.

“We verwachten een tijd waarin de opwekking van zonne-energie Audi niet langer in staat zal stellen gegevens te blijven verzenden”, legt Steve Altemus (CEO van Intuitive Machines) woensdag uit op een NASA-persconferentie.

Tegen die tijd zou de gegevensoverdracht voltooid moeten zijn en zou de sonde vervroegd met pensioen moeten zijn gegaan. Omdat de nacht is gevallen in het zuidpoolgebied van de maan, die minstens 14 aardse dagen duurt en de temperatuur -160 graden Celsius kan bereiken. Het valt nog te bezien of Odie's instrumenten de lange, koude, maanverlichte nacht zullen overleven. Het missieteam zal binnen twee tot drie weken proberen het contact te herstellen.

Tegelijkertijd wordt ruim 43 MB (of 350 MB) aan overgedragen gegevens geanalyseerd. Altemus bevestigt dat ze gegevens ontvangen van alle ladingen aan boord – zowel van NASA als van commerciële partners.

Uit deze informatie blijkt tevens dat er tijdens de landingsnadering een probleem was met de navigatieapparatuur. De zespotige rover van Odysseus landde sneller dan verwacht op het maanoppervlak en in een hoger gebied dan oorspronkelijk de bedoeling was. De landing was moeilijker dan verwacht. Volgens Altimus zorgde dit ervoor dat het ruimtevaartuig begon te glijden: “Het landingsgestel droeg het grootste deel van de lading en we braken een of twee poten van het landingsgestel.”

De Audi stond ongeveer twee seconden rechtop op een terrein met een helling van zo'n twaalf graden. Toen begon de afdaling te kantelen. Eén van zijn tanks of ander uitrustingsstuk ondersteunde hem echter, zodat Odysseus zichzelf stabiliseerde in een hoek van ongeveer 30 graden (ten opzichte van de horizontaal). De eerste bruikbare beelden zijn nu terug op aarde aangekomen en bevestigen de toestand van de lander.

De tendens leidde tot verschillende problemen. Ten eerste ligt het bovenste zonnepaneel in de schaduw. Net als bij de Japanse Slim-missie kunnen de generatoren hierdoor minder zonne-energie produceren. Aan de andere kant kan een krachtige antenne niet worden uitgebreid om verbinding te maken met de grond. Voor het verzenden van gegevens gebruikt Intuitive Machines nu andere antennes met lage versterking (low-gain antennes).

Oorspronkelijk zou de kleine EagleCam-satelliet ook 30 meter boven het maanoppervlak worden gelanceerd en vervolgens beelden maken van de laatste fase van de afdaling. Vanwege navigatieproblemen besloot het missieteam echter EagleCam aan boord te houden.

EagleCam werd pas op 28 februari geschorst. Op het moment van de persconferentie bevond ze zich op ongeveer vier meter afstand van Odysseus. Er zijn nog geen beelden van het apparaat aangekomen bij het controlecentrum op de grond. Altemus zegt dat het EagleCam-team eraan werkt om het probleem op te lossen. Andere payloads werken echter naar wens.

Het Roles-instrument (Radio Observations of the Lunar Near Surface) werd gebruikt om gegevens te verzamelen op weg naar de maan, legt projectwetenschapper Sue Lederer uit. De zonnepanelen konden meer stroom opwekken dan gepland en een van de vier antennes werd vroegtijdig geactiveerd, waardoor aanvullende wetenschappelijke gegevens werden verzameld: radiogolven uitgezonden door de zon, de aarde en maanstof.

Joel Kearns, plaatsvervangend beheerder voor onderzoek bij NASA, en zijn collega's beschouwen deze missie (IM-1) als een succes en “een eerste stap op weg naar de terugkeer naar de maan”. Landen op de maan is een enorme uitdaging omdat het ruimteschip eerst aanzienlijk moet accelereren vanaf de aarde om aan de zwaartekracht van de aarde te ontsnappen.

De afdalingseenheden reizen vervolgens met hoge snelheid naar onze sterrenbuur en moeten daar weer worden afgeremd. Om te vertragen is tegenkracht nodig, die alleen kan worden opgewekt door brandstof en motoren. Cairns legt uit dat deze tegenkracht zo sterk moet zijn dat de lander met een snelheid van bijna nul kilometer per uur tot stilstand komt op het maanoppervlak.

Zoals een onderzoeksgroep in hun onderzoek aantoonde, roert de voortstuwingspluim stof en rotsen op wanneer deze de landing nadert. De zichtbaarheid van instrumenten wordt wazig, waardoor storingen ontstaan. Hierdoor schakelen de boegschroeven te vroeg of te laat uit. Zelfs meer dan vijftig jaar na de laatste bemande landing op de maan is de zachte landingsmanoeuvre allesbehalve eenvoudig.

Intuitive Machines plant al de volgende vlucht (IM-2) naar onze satelliet. Eind dit jaar zou het moeten beginnen. In dit streven zullen er meer camera’s aan boord van het ruimtevaartuig zijn – een les van deze missie, zei Tim Crane (mede-oprichter van Intuitives Machines) tijdens de persconferentie.

Het bedrijf werkt momenteel aan de grotere Nova-D-lander, die een lading van 500 tot 750 kilogram naar de maan zal brengen. De Odysseus behoort tot het type Nova-C, dat tot 130 kilogram laadvermogen kan vervoeren. In de toekomst wil het bedrijf ook communicatiesatellieten in een satellietbaan brengen.

Andere missies – ook van andere bedrijven – zullen de komende maanden en jaren volgen.