Nieuws

Week 5: Mensen op Mars (deel 2)

Geplaatst op 15-05-2010 om 12u03 door Bert Carrein - 5512 keer gelezen
Nieuws

Alle harde wetenschap van rakettechnologie op een stokje: het succes van de bemande ruimtevaart is in grote mate afhankelijkheid van de zachte wetenschap psychologie. Want om een tripje Mars enigszins rendabel te maken, ben je inclusief de heen- en terugreis al snel een jaar of drie weg. Zelfs het gelukkigste paar vliegt elkaar dan wel eens in de haren.

Problemen tussen bemanningsleden onderling zijn al zo oud als dat er bemanningsleden zijn. In de eerste decennia van de ruimtevaart liep het nog niet zo heel hoog op. De reizen naar de maan bijvoorbeeld waren met een dag of tien betrekkelijk kort, en de drie astronauten waren door-gaans uit hetzelfde hout gesneden. Veelal testpiloten, met een serieuze lichamelijke training achter de rug. Bovendien keek de halve wereld toe, en het idee met iets wezenlijks bezig te zijn verhinderde dat er grote conflicten ontstonden. (Overigens kregen de meeste maanwandelaars later wel last van de reis: bijna allemaal zeggen ze de rest van hun leven bezig te zijn (geweest) om die ‘verdomde tien dagen’ te verwer-ken).

Grotere problemen ontstonden toen mensen langdurig in ruimtestations gingen verblijven. Na een aantal weken bovenop een of twee andere mensen te zitten, gaat een gezicht je tegenstaan, of de grappen die iemand maakt. De manier waarop hij zijn tanden poetst kan fout zijn, om maar te zwijgen van zijn zweetlucht. Zo idioot veel mogelijkheden om je te wassen aan boord zijn er niet.

Nasa heeft veel van de psychologie van astronauten geleerd in de jaren 1995-1998, toen er vaak Amerikanen in het Russische ruimtestation Mir verbleven. Het viel de gasten niet mee om onder het bevel van Russische kosmonauten te moeten werken, bleek uit een onderzoek van Nasapsychologen. De voertaal was Russisch, de vluchtleiding was Russisch, en meestal waren alle andere bemanningsleden ook Russisch. Dat leidde bij meerdere Amerikanen tot gefrustreerde lusteloosheid. Ook waren zij gewend zelf initiatieven te nemen, terwijl de Russen eerder wachtten op commando’s van de vluchtleiding. Al met al een omgeving waar Amerikanen niet opnieuw mee geconfronteerd willen worden.

In de plannen voor een bemande reis naar Mars, probeert Nasa vast te stellen aan welke eisen een team moet voldoen. Vanuit het oogpunt van conflictbeheersing wordt een bemanning van drie mensen te klein geacht – dat zou te snel een twee-tegen-een-strijd kunnen opleveren. Zes tot zeven mensen lijkt beter, zo doet onderzoek naar groepsfunctio-neren vermoeden. Op zich komt dat ook goed uit, want het is wel handig als er verschillende specialisten aan boord zijn. Naast een piloot ook een arts, bijvoorbeeld, en verder technici voor onderhoud en reparatie van het vaartuig. Ook moet er iemand zijn die op Mars zelf werk verricht, zoals een geoloog of een bioloog.

Over de verdeling van seksen lopen de meningen uiteen. Sommigen menen dat je evenveel mannen als vrouwen moet lanceren, het liefst zelfs echtparen. Die kennen elkaar al goed, hebben onderling geleerd hoe zij conflicten kunnen oplossen, en zullen niet zo snel last van heimwee krijgen. Anderen werpen echter tegen dat echtparen de neiging hebben om zich af te zonderen. Zij zien meer in een bemanning die zo veel mogelijk gelijkvormig is. Niet alleen wat geslacht betreft, maar ook in cultureel opzicht. Mensen die hetzelfde denken, krijgen minder vaak ruzie, is hun idee. Maar zij realiseren zich ook dat in een buitenissige situatie als een lange ruimtereis, elke ogenschijnlijk triviale kwestie tot grote proporties kan worden opgeblazen.

Van invloed is verder de leeftijd van de bemanningsleden. Onder de 30 jaar is niet wenselijk, menen sommigen. Niet alleen omdat de opleiding dan nog maar net is afgerond, maar ook vanwege het fysieke gevaar van de kosmische straling, die tijdens een lange ruimtereis wellicht de geslachts-organen aantast. Maar ja, iemand die al een kind heeft, zal dat kind niet graag een jaar of drie uit het oog verliezen. Misschien is een leeftijd van 45-plus het beste, ook al omdat oudere personen doorgaans minder last van gewichtloosheid hebben dan jonge astronauten.

astronomie sterrenkunde ruimtevaart nieuws

Het zijn overigens niet alleen de andere bemanningsleden die een Marsreiziger zullen ergeren. Een dieet van eentonige drink- en etens-waren, die nu eenmaal in beperkte hoeveelheden kunnen worden meegenomen, komt iedereen vroeg of laat de strot uit. Verder zal de verveling toeslaan. Als het goed gaat, is er tijdens de reis immers niks te doen. Niemand ziek, geen koerswijzigingen noodzakelijk, het vaartuig blijft heel – dan is het beperkte aantal boeken en dvd’s die meekunnen snel gelezen en bekeken.

Sceptici menen dan ook dat een bemande marsreis gedoemd is te mislukken, en dat we niet eens moeten proberen om zo’n tocht voor te bereiden. Bovendien, wat hebben we te zoeken op Mars? Mensen kunnen er alleen maar leven als het lukt om de rode planeet om te vormen tot een tweede groene aarde. Maar dat is precies waar mensen serieus over nadenken.

astronomie sterrenkunde ruimtevaart nieuws

Het recept voor een betere wereld: steek een paar kernkoppen in de zuidpoolkap van Mars en breng ze tot ontploffing. Een paar honderd jaar met rust laten, en voilá: een fonkelnieuwe aarde, klaar voor gebruik.

Terravorming (‘aarde-vorming’) mag op het eerste gezicht een bizar idee lijken, het zijn niet de eerste de besten die zich ermee bezighouden. Grootheden als de astronomen Carl Sagan en Fred Singer en de klimatoloog James Lovelock geloofden allemaal dat het mogelijk is om van Mars een leefbare wereld te maken, net als veel minder bekende biologen, ecologen, klima-tologen en planeetdeskundigen.

Voor zover valt na te gaan, dook de term ‘terravorming’ voor het eerst op in 1949, in de sciencefictionroman ‘Seetee Shock’ van Jack Williamson. Maar het concept is ouder: al twintig jaar eerder schreef Olaf Stapledon in zijn roman ‘First and last men’ (1930) over klimatologische aanpassing van Venus.

In de jaren zestig was astronoom Carl Sagan de eerste weten-schapper die serieus nadacht over het bewoonbaar maken van Venus, door er een kolonie algen naar toe te sturen. Maar sinds duidelijk is dat Mars ooit nat is geweest, heeft de aandacht zich naar Mars verplaatst – niet in de laatste plaats omdat Mars seizoenen heeft en een dag die ongeveer net zo lang duurt als op aarde. In een inmiddels klassiek artikel stelden Nasa-biologen Maurice Averner en Robert MacElroy als eersten voor om de rode planeet op groen te zetten. Hun idee werd aanschouwelijk gemaakt in de klassieke Marstrilogie (1992-1996) van Kim Stanley Robinson.

Veel onderzoek begint bij ‘ecopoiese’: geef Mars een dichte dampkring van koolstofdioxide, zodat plat gezegd de verwarming er weer werkt. Toekomstige mars-reizigers en –kolonisten zouden buiten dan weliswaar nog een zuurstofmasker op moeten, maar ze kunnen in elk geval in hemds-mouwen in de Martiaanse buiten-lucht werken.

Om de dampkring van Mars te verdichten, moet het CO2-ijs van de polen worden verwarmd, zodat het verdampt en er enorme wolken koolstofdioxide in de Martiaanse lucht terechtkomen. Het CO2 zou dan als een deken warmte vasthouden. Behalve met een kernexplosie gaat het verwarmen van het ijs misschien het handigst door de pool zwart te verven met roet, of door hem te beschijnen met extra zonlicht, afkomstig van twee reusachtige spiegels in de ruimte, zo luiden enkele ideeën die al eens zijn geopperd.

Het idee dat geldt als het meest realistische, komt van niemand minder dan James Lovelock, de bedenker van de Gaia-hypothese. Volgens Lovelock moet het Martiaanse broeikaseffect op gang worden gebracht met gassen als methaan, ammoniak of PFK’s (perfluorkoolstoffen), op aarde bekend als een gehate klasse koelkastgassen – niet te verwarren met de ozonlaag aantastende CFK’s. Superbroeikasgassen als PFK’s houden veel meer warmte vast dan CO2. Lovelock stelt dan ook voor om verspreid op Mars een aantal PFK-fabriekjes te plaatsen. Die zouden als groeikiem dienen voor het broeikaseffect op Mars. Na een jaar of honderd, als de lucht is gevuld met CO2 en waterdamp, zouden de PFK’s vanzelf weer worden afgebroken.

Nóg aardser wordt moeilijk, vooral omdat Mars voor zover bekend een stikstofarme planeet is. Op aarde is stikstof juist het hoofdbestanddeel van de dampkring. Mars ‘mist’ een biljard ton stikstof. Dat zijn duizend miljard spaceshuttleladingen. Maar misschien kan het element worden gewonnen uit Martiaanse gesteentes, hopen de terravormers.

Aanhangers van terravormings-ideeën vinden dat de omvang van de operatie best meevalt. Nasa-onderzoeker Chris MacKay becijferde eens dat de eerste fase van terravorming in tien tot honderd jaar kan worden afgerond. De tweede fase, het echt leefbaar maken van de dampkring van Mars, duurt zes keer zo lang: zestig tot zeshonderd jaar. Bioloog James Graham vergelijkt terravorming met de afdaling van een besneeuwde bergtop: naar mate je verder naar beneden komt, wordt de lucht dikker en kom je meer planten tegen.

Het voor de hand liggende tegenargument is dat het de natuur zelf bij herhaling ook niet is gelukt om van Mars een bewoonbare planeet te maken. Mars heeft een fundamenteel probleem: de planeet heeft geen plaattektoniek of vulka-nisme. Elke aardachtige planeet zet CO2 uit zijn atmosfeer langzaam om in mineralen. En terwijl op aarde plaattektoniek ervoor zorgt dat die mineralen weer worden verbrand, is er op Mars niets wat het CO2 bevrijdt uit de grond. Mars is een planeet die zijn atmosfeer opeet.

Maar dat opeten duurt zeker honderd miljoen jaar, kaatst de terravormingsbeweging. Een andere mogelijkheid is dat de mens de hulp van bacteriën inroept. Zo bestaan er op aarde rotsetende microben, die CO2 losmaken uit gesteente. Die zouden op Mars misschien plaat-tektoniek kunnen vervangen. De bacteriën moeten overigens eerst worden getraind om tegen het Martiaanse klimaat te kunnen. Toch valt te bezien of Mars wil meewerken. Mars is nu eenmaal niet een ‘kapotte aarde’ die je even aan de praat brengt, zo dringt steeds meer door tot de wetenschap. Een serieuze tegen-valler kregen de terravormers wat dat betreft eerder dit jaar te verwerken, toen duidelijk werd dat de Martiaanse zuidpool helemaal niet alleen uit droogijs bestaat. De poolkap bestaat vooral uit water. Een ander onderschat probleem is dat de Martiaanse bodem kurkdroog is en sterk oxideert: niet bepaald de ideale plek om een plantentuin te beginnen. Maar ook dat lossen we met bacteriën en wat genetische modificatie wel op, beweren de terravormers.

Een risico is dat de terravorming iets té goed lukt. In theorie kan het broeikaseffect op hol slaan. Uitein-delijk kan dat ertoe leiden dat al het Martiaanse water verdampt. Ruw-weg hetzelfde lot trof onze andere buurplaneet, Venus, vlak na zijn geboorte. Mars zal dan gehuld gaan in een dikke, verstikkende smog van waterdamp en CO2, en de rode planeet zal alsnog onbewoonbaar zijn – omdat het er te heet is.

astronomie sterrenkunde ruimtevaart nieuws

Elke week wordt er een uitgebreid artikel over onze buurplaneet Mars geplaatst. Deze week: 'Mensen op Mars (deel 2)'. (Laatste editie)
Vorige week: Mensen op Mars (deel 1)

Bron: The Guidestar: http://www.astro-event-group.be (Janek Kozicki / Arjan vd Star)

Gerelateerde berichten

Lees ook: NASA stelt marsmissie uit
Lees ook: Tektonische aanwijzingen op Mars
Lees ook: Mars was langdurig nat
Lees ook: Achtste Europese Mars Conferentie
Lees ook: Mogelijk 7 grotten op Mars ontdekt
Lees ook: Belgische Umicore opnieuw op Mars

Bekijk alle berichten uit deze categorie.