Waarom kunnen we geen mensen op Mars zetten? – Sarthak, 13 jaar, Delhi, India
We hebben nog geen mensen op Mars gezet, maar misschien kan dat in de toekomst wel. Zoals bij elk groot menselijk onderzoek, of het nu gaat om het beklimmen van de Mount Everest of een reis naar het diepste punt van de oceanen, zullen er een aantal hindernissen te overwinnen zijn wanneer we mensen naar Mars sturen (en ze weer thuisbrengen).
Op de eerste plaats zal het bouwen van een ruimtevaartuig dat een bemanning veilig naar Mars kan brengen een uitdaging zijn. Astronauten die in het International Space Station (ISS) verblijven, kunnen voorraden voedsel, water en andere proviand krijgen omdat het dicht bij de aarde is. Maar een reis naar Mars zal zes tot negen maanden duren, afhankelijk van de relatieve posities van de planeten ten opzichte van elkaar. Het ruimteschip zal zelfvoorzienend moeten zijn, wat betekent dat het alle benodigde voorraden voor de reis bij zich moet hebben of aan boord moet kunnen produceren.
Curious Kids is een serie van The Conversation, waarin kinderen de kans krijgen om hun vragen over de wereld te laten beantwoorden door deskundigen. Als je een vraag hebt die je graag door een expert beantwoord zou willen zien, stuur hem dan naar [email protected]. We zullen niet elke vraag kunnen beantwoorden, maar we zullen ons best doen.
Het ruimteschip moet ook bescherming bieden aan de bemanning. Op aarde worden we door een magnetisch veld afgeschermd van de zon, maar in de ruimte kunnen we worden blootgesteld aan zonne- en kosmische straling, die cellen beschadigt en de kans op kanker vergroot.
De kosten van een ticket naar Mars
Een van de grootste uitdagingen van een bemande Marsmissie zal zijn om de bemanning fit en gezond te houden. Langdurig in de ruimte zijn kan een heleboel vreemde dingen laten gebeuren met het menselijk lichaam. Wanneer we in de microzwaartekrachtomgeving van de ruimte komen (wanneer astronauten kunnen zweven) is het eerste dat gebeurt dat lichaamsvloeistoffen, die op aarde naar de voeten worden “getrokken”, worden verminderd en naar het hoofd en de borstkas worden verplaatst. Hierdoor krijgen astronauten last van iets dat “gezwollen hoofd, kippenbenen” wordt genoemd.
Andere ernstige effecten zijn veranderingen aan botten en spieren. In de ruimte vermindert de botdichtheid met 1% en de spiermassa met 3% per maand. Dit is vergelijkbaar met het niveau dat in een heel jaar verloren gaat tijdens het verouderingsproces van oudere mensen op aarde.
Het verlies van deze hoeveelheden botten en spieren lijkt in de ruimte misschien niet zo’n probleem te zijn. Door de “gewichtloze” omstandigheden kunnen mensen schijnbaar bovenmenselijke krachtsinspanningen leveren, zoals een astronaut die in zijn eentje een satelliet in positie brengt. Bij terugkeer in een zwaartekrachtsomgeving vermindert het verlies van spieren en botten echter de fysieke prestaties en neemt de kans op een breuk sterk toe.
De beste oplossing die we op dit moment hebben om deze effecten tegen te gaan, is lichaamsbeweging. Astronauten in het ISS bewegen ongeveer 2,5 uur per dag, een combinatie van cardiovasculaire training (fietsen, hardlopen) en weerstands- of gewichtstraining. Maar zelfs met deze hoeveelheid lichaamsbeweging gaat de conditie van astronauten in slechts zes maanden met 25% achteruit, zodat het waarschijnlijk is dat bemanningen in een zwakke en fragiele conditie op Mars zullen aankomen.
Een enkele reis?
Eenmaal op het oppervlak van Mars zullen de bemanningen weer aan de zwaartekracht worden blootgesteld. Maar de zwaartekracht op Mars is slechts 0,38 g (ongeveer een derde van die van de aarde). Dit betekent dat het op het planeetoppervlak veel gemakkelijker zal zijn om zich te verplaatsen dan op aarde – ook al moeten alle bezoekers beschermende ruimtepakken dragen – maar de bemanningsleden zullen misschien niet in staat zijn om de spieren en beenderen die tijdens de reis verloren zijn gegaan, te vervangen. De zorg is dat als zij niet in staat zijn deze spieren en botten te vervangen wanneer zij op het oppervlak van Mars zijn (waarschijnlijk gedurende ongeveer een jaar), zij misschien niet in staat zijn naar huis terug te keren.
Wetenschappers zijn dus op zoek naar allerlei manieren om astronauten gezond te houden tijdens langdurige ruimte-exploratie, waaronder een missie naar Mars. Zij proberen kunstmatige zwaartekrachttoestellen te maken, zodat astronauten een deel van de aardse omgeving met zich mee kunnen nemen. Een andere mogelijkheid zijn trilplatforms zoals die momenteel op aarde worden gebruikt om botten en spieren te helpen regenereren bij het ouder worden.
Hoopvol zal dit betekenen dat bemanningen de twee jaar durende rondreis naar Mars kunnen doorstaan en ervoor zorgen dat onze eerste reis naar een andere planeet geen enkele reis is.
Curious Kids is een serie van The Conversation, waarin kinderen de kans krijgen om hun vragen over de wereld te laten beantwoorden door deskundigen. Wanneer u vragen instuurt, zorg er dan voor dat u de voornaam, leeftijd en woonplaats van de vragensteller vermeldt. Je kunt:
- emailen naar [email protected]
- tweet ons @ConversationUK met #curiouskids
- DM ons op Instagram @theconversationdotcom
Hier zijn nog meer Curious Kids-artikelen, geschreven door academische experts:
-
Hoe dachten mensen over dingen, voordat ze taal hadden om mee te denken? – Katie, 11 jaar, Sydney, Australië.
-
Hoe vormen rimpelingen zich en waarom verspreiden ze zich over het water? – Rowan, zes jaar, UK.
-
Hoe sturen onze hersenen signalen naar ons lichaam? – Aarav, negen jaar, Mumbai, India.