Op de maan kan de temperatuur oplopen tot wel +127 graden Celsius overdag, en dalen tot -173 graden Celsius ’s nachts. Dat is een verschil van maar liefst 300 graden binnen één maandag van 29,5 aardse dagen. Nergens in ons zonnestelsel zijn de temperatuurschommelingen op een vast oppervlak zo extreem als op de maan.
Het grote verschil met de aarde is dat de maan vrijwel geen atmosfeer heeft. Op aarde verdeelt de atmosfeer warmte en houdt ze een deel van de zonnewarmte vast. Op de maan is er niets wat dat doet. Zonlicht slaat direct op het oppervlak, dat zich dan snel verhit. Zodra de zon verdwijnt, koelt het oppervlak even snel weer af naar temperaturen die koud genoeg zijn om stikstof vloeibaar te maken.
Hoe warm is het op de maan: dag versus nacht
De maan draait langzaam om zijn as. Eén volledige rotatie duurt ongeveer 29,5 aardse dagen, dus een “maandag” is enorm lang. Daardoor staat de zon gedurende twee weken aan één stuk aan de hemel boven hetzelfde stuk oppervlak. In die tijd absorbeert het rotsachtige maanoppervlak steeds meer warmte en stijgt de temperatuur tot rond de 127 graden Celsius.
De maannacht duurt even lang: opnieuw zo’n twee weken. Zonder atmosfeer om warmte vast te houden, straalt het oppervlak alle energie gewoon de ruimte in. De temperatuur zakt dan naar ongeveer -173 graden Celsius. Ter vergelijking: een vriezer thuis staat op -18 graden. De maannacht is dus ruim 150 graden kouder dan een gewone diepvriezer.
Temperaturen in de permanent beschaduwde kraters
Nabij de maanpolen bevinden zich kraters waarvan de bodem al miljarden jaren nooit direct zonlicht heeft gezien. In deze permanent beschaduwde gebieden dalen de temperaturen nog veel verder, tot rond de -230 graden Celsius. Dat is bijna zo koud als het absolute nulpunt (-273 graden). In die extreme omstandigheden kan water in de vorm van ijs bewaard blijven, wat wetenschappers hebben bevestigd. Dat maakt die poolgebieden bijzonder interessant voor toekomstige maanmissies.
Waarom schommelt de temperatuur zo enorm?
Drie factoren zorgen samen voor de extreme temperatuurverschillen op de maan:
- Geen atmosfeer. Er is geen lucht die warmte opslaat of verspreidt. Warmte gaat rechtstreeks van het oppervlak de ruimte in zodra de zon weg is.
- Trage rotatie. Eén maandag duurt bijna een maand op aarde. Daardoor heeft het oppervlak veel meer tijd om te verhitten én om af te koelen.
- Donker maanstof. Het bovenste laagje maanbodem (regoliet) is donker en neemt zonlicht goed op, maar is tegelijk een slechte warmtegeleider. Dat betekent dat de warmte zich niet diep in de bodem verspreidt. Al op een paar centimeter diepte is de temperatuur al veel stabieler, rond de -20 graden Celsius.
Hoe overleefden de Apollo-astronauten deze temperaturen?
De astronauten van de Apollo-missies droegen ruimtepakken die speciaal ontworpen waren om extreme hitte én extreme kou buiten te houden. Het pak bestond uit meerdere isolatielagen die de interne temperatuur stabiel hielden. Daarnaast had het pak een actief koelsysteem: water stroomde door een netwerk van buisjes dicht op het lichaam en voerde lichaamswarmt af. Zonder dat systeem zou een astronaut in zijn pak snel oververhitten, zelfs bij een maantemperatuur van 127 graden.
De Apollo-maanlander zelf was ook zwaar geïsoleerd. De buitenwand was bedekt met goud- en zilverkleurige folie die zonlicht reflecteerde en warmtestraling tegenhield. Astronauten werkten bovendien bij voorkeur in de vroege “maanochtend”, wanneer de zon laag stond en het oppervlak nog niet maximaal was opgewarmd. Dat gaf hen een werkbare tijdspanne voordat de hitte te groot werd.
De temperaturen op de maan zijn dus geen abstracte wetenschap: ze zijn een heel praktisch probleem voor iedereen die er naartoe gaat. Van 127 graden overdag tot -173 graden ’s nachts, met nog extremere pieken in poolkraters. Wie op de maan wil overleven, heeft zwaar geïsoleerde bescherming nodig, op het oppervlak én in de nacht.
