Maanmysterie opgelost

Reflectoren die Apollo-missies op de maan achterlieten, zouden moeten helpen bij meten van afstand // Maar reflecteren doen ze slecht // Dat blijkt niet te komen door bewolking, maar door warmte van de maan

Laserlicht weerkaatst in de ijle bewolking van de atmosfeer.
Laserlicht weerkaatst in de ijle bewolking van de atmosfeer. Foto Jack Dembicky

Met krachtige lasers gericht op de maan kunnen astronomen tot op de millimeter nauwkeurig de afstand tussen aarde en maan meten. Op de foto is te zien hoe zo’n geconcentreerde lichtbundel de nachtelijke hemel in schiet. De groene vlek is niet de plek waar de straal het maanoppervlak raakt, maar de weerkaatsing van het licht op ijle bewolking hoog in de atmosfeer.

Op de maan hebben diverse Apollo-missies speciale reflectoren achtergelaten die zulk laserlicht weerkaatsen. Met een telescoop worden de terugkerende fotonen geregistreerd. De reflectoren werken lang niet zo goed als theoretisch zou moeten. Negentig procent van de verwachte maanfotonen mist, waarschijnlijk doordat zich in de loop der jaren een dun laagje maanstof op de prisma’s van de reflectoren heeft verzameld.

Maar er is iets vreemds aan de hand: naarmate de maan verder in helderheid toeneemt tijdens zijn maandelijkse cyclus, wordt het teruggekaatste signaal zwakker. En bij volle maan is de reflectie het beroerdst; dan verdwijnt 99 procent van de voorspelde hoeveelheid fotonen.

Tom Murphy en zijn collega’s van de University of California noemden het fenomeen dat hun maanmetingen haast onmogelijk maakte voor de grap the full moon curse, de vloek van de volle maan. Maar er is niets bovennatuurlijks aan, schrijven ze (Icarus, maart). Tijdens de maansverduistering van 21 december 2010 maten ze bij volle maan zowat de beste reflectie ooit, ondanks de verstrooiing van het laserlicht door hoge bewolking. Bij volle maan warmt het recht instralende zonlicht de silicium reflectorprisma’s zodanig op dat ze gaan uitzetten en opbollen. Ze krijgen dan een lenswerking, het licht verstrooit. Behalve als de aarde voor de zon schuift, dan vervormen de reflectors niet.