27 september 2017

Sinds de publicatie van dit artikel – in 2015 – is opnieuw een experiment gedaan met een gesimuleerd verblijf op Mars. Vier mannen en twee vrouwen uit de VS, Frankrijk en Duitsland verbleven acht maanden lang in een cabine op een vulkaanhelling op Hawaiï. Ze mochten er alleen uit met een ruimtepak aan, en leefden op voedsel uit blik en gevriesdroogde groenten. September 2017 kwamen ze weer terug naar de bewoonde wereld. Of het verblijf de eerste Mars-baby heeft opgeleverd moet nog blijken.

Je leest:

Wonen op Mars niet zo’n pretje als in The Martian

Wonen op Mars niet zo’n pretje als in The Martian

Auteur: | 20 november 2015
20th Century Fox

Miljoenen mensen zagen de film The Martian, waarin Matt Damon een verstekeling op Mars speelt. Jarenlang weet hij zichzelf te onderhouden met slimme wetenschappelijk trucjes. Maar is het werkelijk zo makkelijk om je eigen boontjes te doppen op de rode planeet?

LET OP: dit artikel bevat spoilers!

“Dit is Mark Watney en ik leef nog.” Nog maar net bekomen van de schrik neemt de astronaut van NASA een videoboodschap op. Watney zit met een omgeslagen dekentje in de Marsbasis die normaal gesproken plek biedt aan zes astronauten. Nu is hij alleen. Zijn collega’s zijn halsoverkop vertrokken voor een heftige zandstorm, en hun ruimteschip kan niet meer omkeren. Ze laten Watney achter op de rode planeet, zielsalleen, met een tekort aan rantsoen en zonder communicatie met de aarde.

Een perfect scenario voor een spannende film, maar wat als we echt op de rode planeet willen wonen? Verschillende landen en organisaties hebben hun zinnen al gezet op de rode planeet. En hoewel de plannen nog verre van concreet zijn, bestaat er een kans dat er daadwerkelijk ooit mensen op Mars wonen.

De trailer van The Martian.

Gaat een Marsmissie zoals in The Martian ooit werkelijkheid worden? En hoe gaat dat er dan uitzien? Het verhaal van de film is door sommigen geroemd om zijn realisme. De schrijver Andy Weir van het gelijkname boek, waarop de film is gebaseerd, zou veel onderzoek hebben gedaan om het scenario zo realistisch mogelijk te maken. Is dat gelukt? Kennislink trekt het na en kijkt of Watney zijn avontuur echt had kunnen overleven.

Dsc05182
Experimenten op maan- en Marsbodems.
Wieger Wamelink/WUR

Groenten kweken

Keurig in rijtjes stopt Watney stukjes aardappels in de Marsgrond. Een van de verblijven van zijn onderkomen op de rode planeet is er helemaal mee bedekt. Even daarvoor is hij met een dichtgeknepen neus op zoek gegaan naar de uitwerpselen van zijn vertrokken maatjes. Deze zijn gedroogd en bewaard in containers. Een stinkend klusje, maar de uitwerpselen vormen volgens de voormalige botanicus de perfect mest voor de arme Marsgrond.

Er wordt daadwerkelijk onderzoek gedaan naar het groeien van gewassen in Marsachtige grond, zoals bij het Wageningen University & Research Centre waar ze al radijsjes, rucola en tomaten konden oogsten. Het blijkt dat gewassen groeien in de voedselarme Marsgrond, maar daar is – net zoals in de film – mest voor nodig. Een aantal stoffen, zoals stikstof en koolstof, zijn nauwelijks aanwezig in de grond van Mars.

Wel zijn er nog een paar uitdagingen. Zo bevat de Marsgrond verbindingen met perchloraat (ClO4-) , een giftige stof voor zowel de gewassen als de mensen die ze opeten. Om de grond landbouwklaar te maken moet dat er eerst uitgewassen worden. Naast giftige stoffen in de Marsbodem vormen ook ziekteverwekkers uit menselijke uitwerpselen een risico. Deze komen via de bemesting in de gewassen terecht. Ook de menselijke mest zal eerst bewerkt moeten worden.

Dan is er de vraag of de kolonisten überhaupt genoeg mest produceren om een ‘kringloop’ met de gewassen in stand te houden; waarschijnlijk moeten er in eerste instantie een paar zakken kunstmest mee naar Mars.

Planten groeien op mars
Het aardappelveld van Watney op Mars.
20th Century Fox

Water op Mars

Dan nog een belangrijke voorwaarde voor landbouw: water. Schipbreukeling Watney haalt vocht via een chemische reactie uit zuurstof en waterstof, dat hij op zijn beurt weer uit de raketbrandstof hydrazine haalt. Dat kan daadwerkelijk, maar dit scenario is wel voorbehouden aan noodgevallen. De kans dat Marsbewoners op deze nogal kostbare en omslachtige manier water maken is nihil.

Dat hoeft waarschijnlijk ook helemaal niet, want als een ding inmiddels duidelijk is over Mars, dan is het dat er gewoon water aanwezig is. Al vóór de recente ontdekking van ultrazoute stroompjes water op het oppervlak van de planeet, vonden wetenschappers aanwijzingen dat er in het verre verleden meren of zelfs oceanen geweest moeten zijn.

Oceaan op mars
Mars was in het verleden waarschijnlijk een natte plek.

Van dat (vloeibare) water is nu niets meer te bekennen. Het grootste gedeelte zit waarschijnlijk als ijs opgeslagen onder de grond. Door het te verwarmen is het daar in principe uit te halen. Maar daar moet nog wel een betrouwbaar systeem voor ontwikkeld worden. Toch lijkt water niet het grootste probleem te vormen voor een Marskolonisatie.

Als we zeker willen zijn dat er iets groeit op de rode planeet dan moeten we dat eerst nog maar eens testen. Tot op heden is dat niet gebeurd. Opmerkelijk is wel dat een groep wetenschappers van MIT vorig jaar uitrekende dat het goedkoper is om eten naar de buurplaneet te transporten dan om het daar te laten groeien.

Straling op het oppervlak

De basis van de zes Marsbewoners in The Martian bestaat uit een aantal tentachtige structuren die een ruime habitat vormen. Afgezien van de structurele problemen die de ijle Marsatmosfeer zou vormen voor een tent waarin een ‘normale’ druk heerst, is er een veel groter probleem waar astronauten mee te maken krijgen: straling uit de ruimte.

Marsbasis
Een basis op Mars, voorgesteld door Mars One. Deze Nederlandse stichting wil in de jaren ’20 van deze eeuw een kolonie op onze buurplaneet stichten.
Bryan Versteeg / Mars One

Op aarde hebben we het goed voor elkaar. De atmosfeer houdt een groot gedeelte van schadelijke elektromagnetische straling tegen. Het aards magnetisch veld beschermt ons tegen hoogenergetisch geladen deeltjes die door de kosmos zwerven. Deze deeltjes (voornamelijk protonen en elektronen, maar ook zwaardere atoomkernen) uit onder andere de zon veroorzaken misselijkheid, maar kunnen via DNA-beschadigingen ook tot kanker en uiteindelijk zelfs de dood leiden.

Zon
De zon is een bron van schadelijke straling.

NASA schrijft op zijn website dat er in het Apollo-tijdperk een krachtige uitbarsting op het oppervlak van de zon plaatsvond, die naar de maan reizende astronauten in tien uur een dodelijke dosis straling had kunnen geven. In een ander onderzoek berekenden wetenschappers dat astronauten in het ruimtestation ISS al na een bezoek van anderhalf tot twee jaar over NASA’s eigen veiligheidslimieten heen gaan.

Bestaande voorstellen voor Marsmissies gaan uit van een retourvlucht van 400 tot 500 dagen, en dat is volledig buiten het beschermende magnetische veld van de aarde waar óók de astronauten in het ISS nog in zitten. Mochten we een ruimteschip bouwen dat voldoende stralingsbescherming biedt voor de astronauten tijdens hun lange reis naar Mars – iets dat door de zeer energierijke kosmische straling vrijwel onmogelijk is – dan moeten we ook op de rode planeet maatregelen treffen.

In eerste instantie moeten de Marskolonisten misschien wel onder de grond gaan leven, en dus niet in tenten zoals in The Martian (die Watney waar nodig repareert met ducttape). Met een flinke laag aarde boven het hoofd leven astronauten wellicht wél veilig. Echter, aan het ondergrondse leven kleven ook weer nadelen, en dat brengt ons bij het laatste punt.

Jarenlang alleen

Watney is een overlever. Hoe uitzichtloos zijn situatie ook is, hij houdt de moed er áltijd in. Natuurlijk heeft hij momenten dat het tegen zit, maar in psychologische problemen raakt hij niet. De vraag is echter wat een jarenlang verblijf op Mars, misschien wel zonder mogelijkheid om terug te gaan naar de aarde, doet met de gemoedstoestand van een persoon. Afgezonderd van de rest van de mensheid, en wellicht grotendeels onder de grond levend, verstoken van daglicht.

The martian
In de film The Martian verblijft Mark Watney jarenlang alleen op Mars.
20th Century Fox

Om de psychologische effecten van een lange reis naar Mars te testen, werden in 2010 zes ‘astronauten’ opgesloten in een klein verblijf in de buurt van Moskou. Pas na 520 dagen mochten ze naar buiten. Er was overigens wel een uitstapje voor drie van de deelnemers: een wandeling op een fictief stukje Mars.

Hoewel deze ‘Marsreis’ nauwelijks te vergelijken valt met het echte werk, zaten er natuurlijk een paar belangrijke componenten in: de astronauten zaten lang opgesloten in een kleine ruimte (550 kubieke meter), ze ervoeren geen daglicht én ze konden enkel met de buitenwereld communiceren via een kanaal met een flinke tijdvertraging.

De reis verliep zonder noemenswaardige incidenten. Wel rapporteerden de deelnemers een toenemend gevoel van eenzaamheid en bracht het zestal geleidelijk iets minder tijd gezamenlijk door. Natuurlijk zullen de astronauten voor een Marsreis zowel lichamelijk als geestelijk grondig gecheckt worden, toch valt het niet uit te sluiten dat er psychologische problemen ontstaan. In dat geval zijn de kolonisten grotendeels op elkaar aangewezen.

Eigenlijk is het niet waarschijnlijk dat iemand een avontuur als in The Martian zou overleven. En zelfs voordat een reis naar Mars überhaupt mogelijk is, zijn er flinke hordes te nemen. Maar wie weet. Pakken we de problemen één voor één aan – precies het devies van Watney in The Martian – dan zou het zomaar kunnen dat er ooit iemand zijn boontjes dopt op Mars.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 20 november 2015

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.