Kan ik als astronaut rond de maan blijven cirkelen op 100 meter hoogte?

Antwoord

Vooreerst, als u vanuit een cirkekbaan iets afremt komt u in een ellipsbaan die op haar hoogste punt raakt aan de cirkel, en waarvan het laagste punt eventueel onder het maanoppervlak ligt indien u te veel hebt geremd. Dus laat ons aannemen dat dit niet het geval is. Als u op het laagste punt uitstapt zal u gewoon verder de ellips volgen en weer omhoog vliegen. Om in een lage cirkelbaan te komen moet u op het laagste punt een tweede keer iets afremmen zodat uw snelheid precies overeenstemt met de snelheid van een cirkelbaan op die hoogte. Dus laat ons aannemen dat u dat gedaan hebt, en u bevindt zich dus nu in een baan op 100m, op een maan zonder bergen.

Indien de dichtheid van de maan enkel en alleen zou afhangen van de afstand tot het middelpunt zou u in die lage baan blijven. Maar in de practijk zal dat niet gaan. U zou binnen enkele dagen/weken neerstorten omdat de maan een aantal vervelende "mascons" bezit. Een mascon is een mass-concentration, een gebied waar de dichtheid hoger is dan normaal. Zie even op:

http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2006/06nov_loworbit/

voor een kaart van de maan waar die mascons zicht bevinden. Die mascons hebben de eigenschap uw baan iedere keer iets te wijzigen met het gevolg dat u na relatief korte tijd neerstort. Dat is gebeurd met de sub-satelliet PSF-2 die door Apollo 16 in een baan om de maan werd uitgezet. Na enkele weken lag de satelliet in stukken op het maanoppervlak. Met een astronaut zal net hetzelfde gebeuren. Dit effect is prominent op lage hoogte.
Voor banen op grotere hoogte zal de aarde de cirkelbaan verstoren met het gevolg dat de satelliet ook kan neerstorten, of zich zelfs van de maan zal verwijderen.
Effecten van kosmische straling en zonnewind zijn te verwaalozen.
Dus, u ziet, zelfs op een bergloze maan is een stabiele baan een ingewikkelde affaire.