De temperatuur op de maan schommelt tussen ongeveer -173°C en +127°C, afhankelijk van of een plek in de zon staat of in de schaduw. Dat maakt de maan een van de meest extreme omgevingen in ons zonnestelsel, niet zozeer door hoe hoog of laag de temperatuur wordt, maar door hoe snel en hoe ver die kan wisselen.
Waarom de temperatuur op de maan zo extreem verschilt
Op aarde beschermt de atmosfeer ons tegen grote temperatuurschommelingen. Ze houdt warmte vast ’s nachts en filtert een deel van de zonnestraling overdag. De maan heeft geen atmosfeer. Dat betekent dat zonnestraling het oppervlak direct en ongedempt treft. Warmte verdwijnt ook meteen naar de ruimte zodra een plek in de schaduw komt, zonder dat er iets is om die warmte vast te houden.
Een maandag duurt bovendien veel langer dan een aardse dag. De maan draait langzaam om zijn as: één volledige omwenteling duurt ongeveer 29,5 aardse dagen. Een plek op het maanoppervlak staat daardoor ruim twee weken lang in de zon, en daarna twee weken lang in totale duisternis. Dat is genoeg tijd om het oppervlak extreem op te laten warmen én extreem af te laten koelen.
Temperatuur maan overdag en ’s nachts
Overdag, in direct zonlicht, kan de temperatuur aan het maanoppervlak oplopen tot circa +127°C. Dat is ruim boven het kookpunt van water. ’s Nachts, als dezelfde plek twee weken in het donker ligt, daalt de temperatuur naar ongeveer -173°C. Het verschil tussen dag en nacht is dus zo’n 300 graden, alles binnen één maancyclus.
De bodem koelt ook snel af en warmt snel op, maar alleen aan het oppervlak. Al op een paar decimeter diepte is de temperatuur veel stabieler, ergens rond de -20°C tot -30°C. Dat heeft te maken met het maanstof (regoliet), dat warmte slecht geleidt. Dieper in de bodem komen de temperatuurwisselingen van het oppervlak nauwelijks aan.
De koudste plekken: poolkraters
De koudste plekken op de maan bevinden zich in de kraters bij de noord- en zuidpool. Sommige van deze kraters zijn zo diep en liggen in zo’n hoek ten opzichte van de zon dat de bodem er al miljarden jaren geen zonlicht meer heeft gehad. In die zogenaamde permanent beschaduwde kraters zijn temperaturen gemeten van rond de -240°C. Dat is kouder dan Pluto. NASA’s Lunar Reconnaissance Orbiter heeft dit soort temperaturen gemeten en daarmee zijn deze plekken de koudste bekende plekken in ons zonnestelsel.
In die permanent koude kraters is ook water in de vorm van ijs aangetroffen. Door de extreme kou is dat ijs stabiel gebleven over enorm lange periodes, wat het interessant maakt voor toekomstige maanmissies.
Hoe astronauten de temperaturen overleefden
Tijdens de Apollo-missies werkten astronauten op het maanoppervlak in omgevingen met deze extreme temperatuurverschillen. Hun ruimtepakken waren ontworpen om hen te isoleren van de buitentemperatuur. De pakken bestonden uit meerdere lagen materiaal die de warmte van de zon weerkaatsten en tegelijk de lichaamswarmte van de astronaut reguleerden. Binnenin het pak circuleerde gekoeld water langs het lichaam om oververhitting te voorkomen.
De isolatie zorgde ervoor dat de interne temperatuur in het pak stabiel bleef, ongeacht of de astronaut in direct zonlicht stond of in de schaduw. Zonder die bescherming zou het menselijk lichaam op het maanoppervlak binnen korte tijd bezwijken aan de hitte in zonlicht of bevriezen in de schaduw.
Wat dit betekent voor toekomstige missies
De extreme temperatuurverschillen zijn een van de grootste uitdagingen voor toekomstige verblijven op de maan. Apparatuur moet bestand zijn tegen honderden graden temperatuurverschil, soms binnen korte tijd. Zonnepanelen werken alleen als ze in het licht staan, maar kunnen tegelijk snel overkappen door de hitte. Robots en voertuigen op de maan moeten voor elk van die situaties worden gebouwd.
Een mogelijke oplossing is bouwen in de buurt van de maanpolen, waar de zon laag aan de horizon staat en sommige bergtoppen bijna continu in het licht liggen (de zogenaamde “pieken van eeuwig licht”). Dat geeft een stabielere energiebron én minder extreme temperatuurwisselingen dan op de evenaar van de maan.
De temperatuur op de maan is dus niet één getal, maar een breed spectrum dat afhangt van locatie, diepte en het moment in de maancyclus. Wie de maan wil begrijpen of er naartoe wil, moet rekening houden met dat hele spectrum, van de gloeiend hete evenaar overdag tot de ijskoude poolkraters die al eeuwen geen zonlicht meer zagen.
