Een raket naar de maan heeft enorm veel stuwkracht nodig om de zwaartekracht van de aarde te overwinnen en uiteindelijk de maan te bereiken, op gemiddeld zo’n 384.000 kilometer afstand. De krachtigste maanraket die ooit gebouwd werd, is de Saturnus V, waarmee NASA in 1969 de eerste mensen op de maan zette.
Waarom is een raket naar de maan zo anders?
Een gewone raket om satellieten in een baan om de aarde te brengen hoeft minder ver en minder snel. Voor een vlucht naar de maan moet de raket veel meer snelheid halen, ongeveer 11 kilometer per seconde, om de aantrekkingskracht van de aarde volledig los te laten. Dat heet de ontsnappingssnelheid. Hoe verder van de aarde, hoe minder de zwaartekracht trekt, maar voor de eerste fase heeft een maanraket het zwaarst te werken.
Dat verklaart meteen waarom maanraketten zo enorm groot zijn. Het grootste deel van zo’n raket bestaat niet uit de capsule met de astronauten, maar uit brandstoftanks en raketmotoren. De capsule zelf is relatief klein; de rest is nodig om genoeg kracht te leveren voor de lange reis.
De Saturnus V: de krachtigste raket naar de maan
De Saturnus V is de raket waarmee NASA de Apollo-missies uitvoerde, waaronder Apollo 11 in 1969. Dit was de vlucht waarbij Neil Armstrong en Buzz Aldrin als eerste mensen voet op de maan zetten. De Saturnus V was op dat moment de krachtigste raket ooit gemaakt. De raket was ruim 110 meter hoog, vergelijkbaar met een flatgebouw van zo’n 36 verdiepingen, en woog bij de lancering meer dan 2,8 miljoen kilogram.
De raket bestond uit drie trappen. Elke trap brandde zijn brandstof op en viel daarna af, zodat de rest van de raket lichter werd en verder kon vliegen. De eerste trap was de krachtigste: vijf grote raketmotoren (de F-1 motoren) werkten samen om de raket van de grond te krijgen. Na ongeveer twee minuten was de eerste trap leeg en viel die terug naar de aarde. De tweede en derde trap zorgden vervolgens voor de versnelling richting de maan.
Hoe lang duurt een vlucht met een raket naar de maan?
Met de Apollo-raketten duurde de reis naar de maan ongeveer drie dagen. De capsule met de astronauten bewoog na de laatste raketfase op eigen vaart verder, als een soort kanonskogel die zijn baan volgt door de ruimte. Alleen bij koerscorrecties werden kleine raketjes gebruikt. Bij aankomst in de buurt van de maan werden de motoren gebruikt om af te remsen en in een baan om de maan te komen.
Nieuwe maanraketten: de SLS van NASA
Na de Apollo-periode bouwde NASA lange tijd geen maanraket. Dat veranderde met het Artemis-programma, waarbij NASA mensen terugwil brengen naar de maan. Hiervoor ontwikkelde NASA de Space Launch System (SLS), een nieuwe zware maanraket die in 2022 voor het eerst succesvol vloog zonder bemanning (Artemis I). De SLS is qua hoogte vergelijkbaar met de Saturnus V en gebruikt ook een meertrapssysteem. Wanneer er precies een bemande vlucht naar de maan volgt, hangt af van verdere tests en planning; naar schatting rond 2026 of later zou dat kunnen plaatsvinden.
Naast NASA werkt ook het bedrijf SpaceX aan een raket die groot genoeg is voor een maanvlucht: de Starship. Dit is een volledig herbruikbare raket, wat hem fundamenteel anders maakt dan de Saturnus V of de SLS. Bij de Saturnus V vielen de trappen weg en gingen ze verloren; bij de Starship is het de bedoeling dat alles landt en opnieuw gebruikt wordt.
Wat maakt een raket geschikt voor een vlucht naar de maan?
Niet elke raket kan naar de maan. Een geschikte maanraket heeft drie eigenschappen nodig:
- Genoeg stuwkracht om de ontsnappingssnelheid te halen (ruim 11 km per seconde).
- Voldoende ruimte en gewichtscapaciteit voor een bemande capsule, maanlander en benodigdheden.
- Een betrouwbaar systeem voor de terugreis: de astronauten moeten ook weer thuis komen.
Dat laatste punt maakte de Apollo-missies extra complex. De maanlander (LEM) landde op de maan, terwijl de commandocapsule in een baan om de maan bleef. Na het maanbezoek steeg de LEM op, koppelde het aan de capsule, en keerden de astronauten samen terug naar de aarde.
Een raket naar de maan is tot nu toe de meest veeleisende klus in de bemande ruimtevaart. De Saturnus V bleef meer dan vijftig jaar lang de enige raket die mensen daadwerkelijk naar de maan bracht. Met nieuwe programma’s als Artemis en Starship lijkt dat de komende jaren te veranderen.
