Een antwoord van de maan

Vijftig jaar geleden deed een opzienbarend bericht de ronde: Hongaarse onderzoekers hadden radarcontact gemaakt met de maan! Dit bericht baarde opzien omdat er pas een wereldoorlog had gewoed, die ook in Hongarije flink had huisgehouden. Hoe en waarom had men nu juist in dat land contact weten te maken met de maan? De verbazing werd nog groter toen kort daarna bekend werd welke techniek de Hongaren hadden gebruikt. Het bewijs van de reflecties van de maan was verkregen via een techniek die werd gebruikt in de elektrochemie.

Het contact was op 6 februari gemaakt door een groep onder leiding van Zoltán Bay, hoogleraar aan de Technische Universiteit van Boedapest en directeur van het laboratorium van Tungsram. Deze onderneming was de op twee (Philips en Osram) na grootste producent van gloeilampen en radioapparatuur. Bay was ook hoofd van de groep die hier aan de ontwikkeling van militaire radarapparatuur werkte. Dat gebeurde toen in vele landen, maar in het diepste geheim.

In maart 1944 wilde Bay de radarapparatuur gaan toepassen voor wetenschappelijk werk en hij dacht hierbij aan het zenden van radargolven naar de maan. Bay wist dat men hier ook in andere landen aan dacht, want over het gebruik van de maan als radarreflector werd al sinds de jaren twintig gespeculeerd. Zo zou men kunnen onderzoeken in welke mate de ionosfeer rond de aarde radiogolven doorliet en of er in de toekomst radiocontact met schepen in de ruimte mogelijk was.

Bay bouwde een zender die periodiek een korte radarpuls uitzond. Na iedere puls werd 3 seconden gewacht, om de mogelijke reflectie van de maan te kunnen ontvangen. Die reflectie werd verwacht na 2,5 seconde: de tijd die de golven nodig hadden om van de aarde naar de maan en terug te reizen. De zender was echter niet zo nauwkeurig af te stemmen, zodat er een truc moest worden toegepast om de reflecties van de maan te kunnen registreren. Die truc was de coulometer (of voltameter), een elektrolysecel die gebruikt werd bij chemische analyses.

Tien cellen, gevuld met een oplossing van kaliumhydroxyde, zouden steeds als er een puls was uitgezonden kort na elkaar met de ontvanger worden verbonden. Door de stroompulsjes van de ontvanger kwamen in de cellen belletjes waterstofgas vrij, die zich ophoopten in heel dunne buisjes. De meeste coulometers ontvingen alleen ruissignalen en produceerden na verloop van tijd eenzelfde hoeveelheid gas. Maar één meter zou ook steeds het signaal van de maan (kunnen) ontvangen en dus misschien meer gas (kunnen) produceren.

Bay wilde in de zomer van 1944 aan de bouw van zijn maanradar beginnen, maar het werk werd belemmerd door de oorlogssituatie. Hongarije was politiek verdeeld, trachtte zonder veel succes door te laveren tussen landen die elkaar de oorlog hadden verklaard en werd daardoor eerst bezet door de Duitsers en vervolgens door de Russen. Het laboratorium van Tungsram moest eerst tijdelijk worden verplaatst (vanwege het gevaar van luchtaanvallen) en werd later door de 'bevrijders' ontmanteld.

Pas in januari 1946 was de maanradar gereed. De reusachtige antenne werd op de maan gericht, de zender zond zijn pulsen en in de capillairen verscheen het waterstofgas. En zo werd na enkele weken ontdekt dat de hoeveelheid waterstof die op 6 februari 1946 na dertig minuten in meter nummer 7 was geproduceerd vier procent groter was dan in de andere cellen. Deze vier procent gas was het resultaat van de reflecties van de maan.

Het nieuws werd direct via pers en radio bekendgemaakt. De Britse radioastronoom Bernard Lovell herinnert zich nog levendig de grote verbazing toen men in het westen hoorde dat onderzoekers in het Hongarije van 1946 radarcontact hadden gemaakt met de maan. 'Voor degenen onder ons die meenden dat de enige methode van het weergeven van een radarsignaal een kathodestraalbuis was, leek het verhaal van de voltameters te fantastisch om waar te zijn', aldus Lovell in zijn autobiografie Astronomer by Chance (1990).

Als Hongarije politiek een meer stabiel land was geweest, had de groep van Bay ongetwijfeld al eerder contact gemaakt met de maan. Nu moesten de Hongaren kort na hun succes vernemen dat de verbindingsdienst van het Amerikaanse leger al op 10 januari radarcontact had gemaakt met de maan. Dat was gebeurd door een groep onderzoekers, geleid door luitenant-kolonel John H. DeWitt, die vrij ongestoord had kunnen werken en bovendien over veel modernere apparatuur beschikte.

Na deze twee successen begonnen onderzoekers op allerlei plaatsen op aarde soortgelijke experimenten te verrichten. Het oppervlak van onze naaste buur werd letterlijk bestookt met radargolven en het duurde niet lang of er werden ook reflecties ontvangen van de zon, de nabije planeten, de vier grote manen van Jupiter en zelfs van de ring van de verre planeet Saturnus. Een nieuwe tak van wetenschap was geboren: de radarsterrenkunde.

In een terugblik op de beide maanexperimenten, in 1976, wezen de Hongaar Pal Vajda en de Amerikaan John A. White nog eens op het belang van de door Bay gebruikte techniek. Zijn principe van het 'optellen' van een groot aantal identieke signalen was namelijk van doorslaggevende betekenis voor de ontwikkeling van de radarsterrenkunde. Alleen langs die weg is het mogelijk om signalen die ieder afzonderlijk veel te zwak zijn toch te kunnen registreren.

Tegenwoordig gebeurt het optellen van signalen natuurlijk geheel elektronisch en niet meer langs elektrochemische weg. 'Maar het allereerste voorbeeld van deze opteltechniek in de radarsterrenkunde werd gegeven door het pionierwerk van Bay in 1946', aldus de twee auteurs. Het werk van Bay en zijn collega's wordt deze maand in Boedapest herdacht tijdens een speciale bijeenkomst van de Hongaarse Academie van Wetenschappen. In de Verenigde Staten gaat deze historische mijlpaal vrijwel ongemerkt voorbij.

    • George Beekman