ruimte voor onderzoek

Menigeen zal eerst gedacht hebben aan een hoax: op 6 februari 2018 schoot Elon Musk zijn eigen Tesla Roadster in een baan om de zon, compleet met een etalagepop in ruimtepak achter het stuur en toepasselijke muziek op diens koptelefoon. Maar het was echt waar; Musks sportauto bevindt zich nu – voor zover we weten, want hij heeft geen radiozender aan boord – vanaf de aarde gezien ongeveer 200 miljoen kilometer achter de zon.

De stunt van Musk past in een perceptie van ruimtevaart als het domein van geniale gekken en onverschrokken ruimtecowboys. Musk kon dit doen, omdat zijn bedrijf Space X sowieso een testlading nodig had voor de eerste lancering van hun nieuwe Falcon Heavy-raket. Traditionele ruimtevaartorganisaties gebruiken in zo'n geval een blok beton. Maar misschien krijgt Musk in deze tijd navolging, en brengt Nasa straks een meer dan levensgroot standbeeld van Donald Trump in een baan om de zon.

De ruimtevaart, die tot een jaar of vijf geleden werd gedomineerd door degelijke, maar logge overheidsorganisaties als Nasa, de Europese Esa en het Russische Roscosmos, is door commerciële spelers, zoals Space X en Richard Bransons Virgin Galactic, en door de Chinese ambities in de ruimte flink opgeschud.

De zesdelige tv-serie De wilde ruimte haakt aan bij het gevoel dat ruimtevaart weer spannend en grensverleggend aan het worden is. Wordt het immers niet hoog tijd dat er na vijftig jaar weer eens iemand over de maan loopt? Echte diehards konden zich bij Mars One, een bedrijf van de Nederlander Bas Lansdorp, alvast aanmelden voor een enkele reis naar de rode planeet.

Jammer is wel, dat Mars One in januari failliet ging en de ruimtevaarders in spe nu hun inschrijfgeld kwijt zijn. Regisseur Kees Brouwer van De wilde ruimte: 'Mijn idee voor deze serie was, om een parallel te trekken tussen de verovering van het Wilde Westen in Amerika in de negentiende eeuw, en de verovering van de ruimte. Er is een ruimterace aan de gang tussen de VS, China en andere partijen om als eerste een bemande kolonie op de maan te vestigen, en daarna op Mars. Je kunt daar voor of tegen zijn, maar ik denk dat het onvermijdelijk is. Dit is een branche waarin je heel veel mensen met interessante verhalen en ideeën tegenkomt. Maar je ziet ook dat de helft zijn beloftes niet waar kan maken.'   

Door alle aandacht voor pioniers met gevoel voor pr, zou je bijna vergeten dat ruimtevaart al lang een commerciële bedrijfstak is, waarin vooral de VS, Rusland, China en India jaarlijks een kleine honderd satellieten voor telecommunicatie, navigatie, aardobservatie en geheime militaire missies lanceren. Behalve vier of vijf Russische retourtjes per jaar naar het internationale ruimtestation ISS, zijn al deze ruimtemissies onbemand.
Bemande ruimtevaart draagt ook amper bij aan wetenschappelijke kennis. Astronauten in het ISS onderzoeken vooral zichzelf, namelijk het effect van langdurige gewichtloosheid. Over een paar jaar wordt het ISS waarschijnlijk opgedoekt, en dan is die kennis alleen nog nuttig als er ooit een bemande missie naar Mars komt.

Daarentegen zijn telescopen en andere instrumenten in de ruimte al decennialang echte wetenschappelijke werkpaarden. Huub Röttgering, wetenschappelijk directeur van Sterrewacht Leiden en nauw betrokken bij de Nederlandse ruimtevaartorganisatie SRON, noemt observaties vanuit de ruimte 'absoluut essentieel' voor astronomisch onderzoek. Daar zijn twee redenen voor. Veel soorten straling uit het heelal dringen helemaal niet door de atmosfeer heen. Maar ook straling die wel door de atmosfeer dringt – zoals zichtbaar licht – wordt door de altijd ietwat turbulente lucht vertroebeld. Als je extreem scherp wilt kijken, moet je de atmosfeer onder je laten.

Het lanceren en jaren in bedrijf houden van een grote wetenschappelijke satelliet kost maar een fractie van een bemande ruimtemissie. Mensen zijn nu eenmaal enorm kwetsbaar en hebben in de ruimte allerlei ondersteunende systemen nodig, zodat ze kunnen ademen, eten, bewegen en, hopelijk, heelhuids terugkeren op aarde. Een ruimtetelescoop heeft alleen maar elektriciteit nodig, en soms ook een voorraad vloeibaar helium voor de koeling. Röttgering zegt bezorgd te zijn over de financiële prioriteiten van de grote ruimtevaartorganisaties Esa en Nasa.

'Ik vind wel dat we met de verdeling zoals die nu is prachtige dingen voor de wetenschap kunnen doen.'  Het is moeilijk te zeggen in hoeverre de dramatiek en de pr-waarde van bemande ruimtevaart ook de onbemande ruimtevaart ten goede gekomen is. Zonder de onuitwisbare indruk die de succesvolle Apollo-maanlandingen maakten, had Nasa waarschijnlijk niet nog decennialang de miljarden dollars gekregen waarmee ze ook projecten als ruimtetelescoop Hubble konden uitvoeren.

Maar het samenspel tussen bemande en onbemande ruimtevaart is ingewikkeld. De vier peperdure spaceshuttles, primair bedoeld om bemanningen en voorraden naar het nog veel duurdere ISS te brengen, brachten behalve veel satellieten ook de fameuze ruimtetelescoop Hubble in een baan om de aarde. En toen de Hubble door een domme fout bij de bouw 'bijziend' bleek, kon die door astronauten vanuit een spaceshuttle in de ruimte gerepareerd worden.

Critici stellen daar tegenover dat Nasa wetenschappers dwong om hun satellieten en telescopen door een spaceshuttle omhoog te laten brengen, waardoor ze alleen in een lage baan (tot 500 kilometer) om de aarde geplaatst konden worden. Daar neemt de aarde bijna de helft van het blikveld weg, en voor infraroodtelescopen, die extreem koud moeten blijven, is al die warmtestraling van de aarde een forse stoorzender.

Nu de twee overgebleven shuttles in het museum staan, lanceren wetenschappers hun grote telescopen bij voorkeur naar een zogeheten lagrangepunt. Dat zijn ideale parkeerplaatsen voor observatoria, omdat de zwaartekracht van zon, maan en aarde daar precies in evenwicht is. Het dichtstbijzijnde lagrangepunt ligt op anderhalf miljoen kilometer van de aarde, in het verlengde van de lijn aarde-zon. Reparaties zijn op die afstand niet mogelijk, maar dat nemen wetenschappers graag op de koop toe.

De opvolger van de Hubble, de James Webb-telescoop, zal daar in 2020 geparkeerd worden, net als bijvoorbeeld de telescoop Plato in 2026. Dit is een groot project waar ook Nederland nauw bij betrokken is, en dat zich richt op de vraag: zijn wij alleen in het heelal? Het zoeken naar planeten die lijken op de aarde, waar mogelijk leven voorkomt, kan het beste vanuit de ruimte. De technieken om leven op zulke exoplaneten te detecteren worden nu ontwikkeld.

Astronomen hebben altijd veel meer ideeën voor onderzoek vanuit de ruimte dan het lanceerbudget van Esa of Nasa toelaat, en ook winnende projecten staan al gauw jaren op de wachtlijst. Röttgering: 'In dit tempo gaat het nog wel even duren. Met meer geld zouden we dat sneller kunnen doen.'  

In de tweede aflevering van De wilde ruimte volgt presentatrice Anna Gimbrère een Nasa-astronaut in opleiding die mogelijk de eerste vrouw op de maan wordt. Gimbrères jeugddroom was om zelf astronaut te worden, en haar bewondering voor deze en andere kandidaat-ruimtereizigers is onmiskenbaar en aanstekelijk. Voor haar zijn astronauten de ultieme elite, superhelden die op een 'bloedlinke bedevaart' gaan ten behoeve van de hele mensheid. Want uiteindelijk, zo is het idee, zal de aarde niet voorgoed de enige woonplaats van de mensheid blijven.

De aflevering eindigt bij een ondernemer die het ISS in bedrijf wil houden door er een ruimtehotel voor betalende gasten te vestigen. Mensen die 'boven' zijn geweest, stelt hij, kijken voortaan anders naar de wereld; holistischer en met meer passie voor duurzaamheid, en Gimbrère bevestigt dat nog eens in de voice-over.
Pardon? Alleen multimiljonairs zouden na het verstoken van een paar honderdduizend liter brandstof en een weekje van bovenaf rondkijken ten volle beseffen hoe kwetsbaar de aarde is? En die gaan ons dan bij terugkomst vertellen dat we er zuinig op moeten zijn ?

Gimbrère erkent desgevraagd dat dit wringt. 'Ik heb geprobeerd uit te zoeken hoeveel CO2-uitstoot een raketlancering direct of indirect veroorzaakt. Dat is nogal onduidelijk, maar het blijft een enorme bak uitstoot.' Ze hoopt dat juist de verdere ontwikkeling van de ruimtevaart ervoor zorgt dat lanceringen zuiniger en milieuvriendelijker worden. Al was het maar, omdat ruimtereizen in de toekomst op de maan beginnen, met lokaal geproduceerde brandstof. 

Bezwaren tegen de als exorbitant ervaren kosten van bemande ruimtevaart waren er ook al in de jaren zestig. Gimbrère: 'Ik moet wel toegeven: in die tijd zou ik waarschijnlijk ook tegen het Apollo-project geweest zijn. Maar nu worden de grootste investeringen in missies naar de maan en Mars gedaan door mensen als Elon Musk en Jeff Bezos. Die mogen zelf weten waar ze hun miljarden aan besteden, dus dat is heel wat anders dan een land dat dit met belastinggeld doet.'

Smaken verschillen, maar je kunt betogen dat de echte iconen van de ruimtevaart de onbemande ruimtesondes naar andere planeten zijn, zoals de Cassini-Huygens, die na een reis van acht jaar Jupiter en Saturnus bezocht, en landde op diens maan Titan. Of neem Voyagers 1 en 2: onbemande ruimtescheepjes die in 1977 zijn gelanceerd, toen Joop den Uyl premier was. Hoewel ze nu al duizenden malen verder van huis zijn dan de astronauten die naar de maan vlogen, en honderd keer verder dan eventuele Mars-reizigers, doen ze nog steeds metingen en bellen ze gewoon terug als je ze een boodschap stuurt. Al duurt het wel anderhalve dag voordat je antwoord hebt: zo lang doet een radiosignaal er over om met lichtsnelheid tussen de Voyagers en de aarde op en neer te gaan. Dat zijn pas eenzame helden…