De zwaartekracht op de maan is ongeveer een zesde van die op aarde. Waar je op aarde 60 kilogram weegt, weeg je op de maan nog maar zo’n 10 kilogram. Die enorme vermindering van de zwaartekracht heeft grote gevolgen, voor beweging, voor het menselijk lichaam en voor de manier waarop de maan zelf in een baan om de aarde blijft.
Hoe sterk is de zwaartekracht op de maan?
De oppervlaktezwaartekracht op de maan bedraagt ongeveer 1,62 m/s². Op aarde is dat 9,81 m/s². De maan is kleiner en minder zwaar dan de aarde, en dat is de directe oorzaak van dit verschil. Zwaartekracht hangt namelijk af van de massa van een hemellichaam en de afstand tot het middelpunt ervan. Omdat de maan een kleinere massa heeft, trekt ze minder sterk aan alles op haar oppervlak.
Een concreet rekenvoorbeeld: een astronaut met een gewicht van 80 kilogram op aarde weegt op de maan nog maar ongeveer 13 kilogram. Zijn massa verandert niet, maar de kracht waarmee de maan hem naar het oppervlak trekt is veel kleiner. Dat is ook waarom de Apollo-astronauten zo makkelijk hoge sprongen konden maken op het maanoppervlak.
Waarom valt de maan niet naar de aarde?
De aarde oefent voortdurend zwaartekracht uit op de maan. Toch valt de maan niet naar de aarde toe. Dat komt doordat de maan ook een zijwaartse snelheid heeft. Die snelheid zorgt ervoor dat de maan steeds “naast” de aarde langs valt. Het resultaat is een bijna cirkelvormige baan om de aarde. Zonder de zwaartekracht van de aarde zou de maan gewoon rechtdoor de ruimte inschieten. Zonder de zijwaartse snelheid zou ze recht op de aarde afvallen. De combinatie van die twee krachten houdt de maan precies op de juiste afstand in haar baan.
Dit principe geldt voor alle satellieten en manen in ons zonnestelsel. De balans tussen snelheid en zwaartekracht bepaalt hoe stabiel een baan is.
Wat doet de lage zwaartekracht met het menselijk lichaam?
Voor mensen heeft langdurig verblijf in een omgeving met lage zwaartekracht merkbare gevolgen. Spieren hoeven minder hard te werken om het lichaam overeind te houden, waardoor ze sneller verslappen. Botten worden minder belast en verliezen dichtheid. Dit is een van de grootste uitdagingen voor toekomstige maanmissies die langer duren dan een paar dagen.
Astronauten op het internationale ruimtestation ISS ervaren een vergelijkbaar probleem bij gewichtloosheid. Op de maan is er wél zwaartekracht, maar die is zo zwak dat het lichaam er weinig van merkt. Regelmatige lichaamsbeweging en speciale trainingsprogramma’s zijn nodig om spierverlies en botverlies te beperken bij langdurig verblijf.
Zwaartekracht van de maan op de aarde: getijden
De maan oefent ook zwaartekracht uit op de aarde, en dat effect is goed zichtbaar. De getijden, het rijzen en dalen van het zeewater, worden grotendeels veroorzaakt door de aantrekkingskracht van de maan. De kant van de aarde die het dichtst bij de maan is, wordt sterker aangetrokken dan de andere kant. Daardoor bolt het zeewater aan twee kanten op: één keer aan de maankant en één keer aan de tegenovergestelde kant. Zo ontstaan er tweemaal per dag hoog- en laagwater op de meeste plaatsen op aarde.
Ook de zon heeft invloed op de getijden, maar de maan speelt de grootste rol door haar relatief korte afstand tot de aarde (gemiddeld zo’n 384.000 kilometer).
De zwaartekracht op de maan bepaalt dus niet alleen hoe astronauten daar lopen en springen, maar verbindt de maan en de aarde in een voortdurend samenspel van krachten. Die kracht is zwak genoeg om op de maan bijna te vliegen, maar sterk genoeg om onze oceanen twee keer per dag te laten bewegen.
