Een Marsmissie is fysiek en geestelijk slopend. Maar als je kunt koken op de ruimtebasis, dan is zo’n toekomstmissie misschien beter te verdragen. TBM-onderzoeker Angelo Vermeulen neemt in april als crew-commander de proef op de som.
Dag 334. De terugreis van Mars naar Aarde verloopt volgens plan. Het lijkt een dag als vele anderen te worden van een ruimtereis waar maar geen eind aan lijkt te komen. Op het menu voor vandaag staat wederom gevriesdroogd poedervoedsel met water.
In een klein kamertje in het instituut voor biomedische problemen in Moskou, dat als grondstation dient voor een zeventien maanden durende imitatiemissie naar de rode planeet, maakt Konstantin
Chetvergov zich intussen grote zorgen. Het doucheputje van het ‘ruimteschip’ – een reeks containers in een hal van het instituut, waar zes mannen al bijna een jaar opgesloten zitten – loopt niet meer lekker door.
“Ik moet dit tactisch aan de astronauten mededelen en hen zeker niet op gebiedende toon vertellen dat ze naar dit probleem moeten kijken”, vertelt Chetvergov tegen een journalist van New Scientist die op bezoek is. Als je al een jaar lang opgesloten zit, zonder daglicht, met alleen maar gevriesdroogd voedsel, dan kunnen futiliteiten als deze makkelijk escaleren, weet Chetvergov.
De bemanning was prikkelbaar. En dat is begrijpelijk. Een retourtje Mars is slopend. In een recente publicatie in ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’ (doi/10.1073/pnas.1212646110) staat dat de proefpersonen van deze beruchte Mars 500-missie, zoals de missie officieel heette, last kregen van vermoeidheid, verminderde cognitieve vaardigheden en dat ze lethargisch werden (de onderzoekers gebruiken zelf de term hypokinesie).
En dan was dit experiment nog een slap aftreksel. Een echte missie duurt waarschijnlijk twee keer zo lang. De heen- en terugreis zijn ieder goed voor ongeveer een half jaar. En voor het verblijf op de planeet rekent men ruim twee jaar. Slechts eens in de 26 maanden bevinden de Aarde en Mars zich namelijk in een gunstige positie ten opzichte van elkaar voor een ruimtereis.
Ruimtevaartorganisaties als ESA, Nasa, het Russische Roskosmos; allemaal doen ze onderzoek naar de effecten die zo´n lange periode van afzondering heeft op de bemanning. Wil een Marsmissie ooit slagen, dan zijn dergelijke onderzoeksvragen minstens even belangrijk als technische vraagstukken.
Behalve fijn licht, dat in kleur en intensiteit het licht op aarde imiteert, en geregeld sporten, lijkt voedsel een belangrijke factor. Het saaie gevriesdroogde eten kan astronauten letterlijk op de zenuwen werken, zo is de vrees. “Het eten was echt een probleem”, vertelde een van de proefpersonen na afloop van het Russische experiment. “We hadden het er continu over.”
“Kant-en-klare beef stroganoff, pasta’s en soepen met rijst; echt vies zijn ze niet, maar je bent ze snel beu, die maaltijden”, vertelt ook onderzoeker en kunstenaar Angelo Vermeulen. “Het is fijner om zelf een maaltijd te maken, bijvoorbeeld op basis van gevriesdroogde broccoli met een saus van poedermelk en bloem. Dat smaakt toch redelijk vers.”
Vermeulen spreekt uit ervaring. Nou ja, een beetje ervaring. Afgelopen januari zat hij twee weken in het Mars Desert Research Station, een met luchtsluizen afgesloten cilindervormig verblijf in de rode woestijn van Utah (Verenigde Staten). Daar wordt het leven op Mars gesimuleerd inclusief korte excursies met ruimtepakken.
Maaltijden en gemoedstoestand
Het was het voorwerk voor een groter experiment dat in april start. De Delftse onderzoeker is crew commander van een groep van zes (drie mannen en drie vrouwen) die dan meedoet aan een vier maanden durende Marsmissie. De missie is georganiseerd door de universiteit van Cornell (in de staat New York) en de universiteit van Hawaï Manoa en wordt betaald door Nasa.
Het doel van deze zogenaamde HI-Seas missie (Hawaii Space Exploration Analog and Simulation) is te onderzoeken wat het effect van gevriesdroogde kant-en-klare maaltijden is op de gemoedstoestand van de bemanning en of de missie dragelijker wordt als de astronauten zelf ‘kokkerellen’ met zogenaamde shelf stable ingredients. Dit zijn onder meer gevriesdroogde etenswaren, maar ook ingrediënten als rijst, bloem en honing.
Het experiment vindt plaats op de flank van de Mauna Loa-vulkaan op Hawaï, waar op dit moment de laatste hand wordt gelegd aan een bolvormig verblijf van ongeveer elf meter in doorsnede.
De proefpersonen zullen afwisselend zelfgemaakte maaltijden en kant-en-klare maaltijden eten. Ze maken foto’s van de gerechten, noteren de ingrediënten en het gewicht, evalueren het voedsel en sturen alle data door naar de voedselonderzoekers van de twee Amerikaans universiteiten. Tussendoor doen ze ook geregeld medische en cognitieve tests en vullen ze vragenlijsten in over hun gemoedstoestand.
Als extra onderdeel van het voedselonderzoek zullen de proefpersonen geurtesten doen. “De verwachting is dat de reukzin van mensen verandert als ze lange tijd geen verse lucht binnenkrijgen”, vertelt Vermeulen. “We gaan daarom meerdere malen per week ons geurvermogen meten. Van een twintigtal potjes moeten we raden wat er inzit. Van sommige potjes moeten we wat opsnuiven en van anderen opzuigen met een rietje (voor de ‘retronasale’ reukzin). Het kan echt naar alles ruiken; kippensoep, kaas, kauwgom.”
Maar liefst zevenhonderd mensen hebben zich aangemeld om aan deze missie mee te doen. Vermeulen is niet wegens zijn kookkunsten geselecteerd. “Ik ben een middelmatige kok, al kan ik aardig improviseren. Godzijdank zijn sommige andere teamleden zeer ervaren koks”, lacht hij.
Vermeulen doet bij de faculteit Techniek, Bestuur en Management promotieonderzoek naar concepten voor toekomstige ruimteschepen (in het kader van het onderzoeksprogramma participatory systems initiative). Dit experiment past dus aardig in zijn straatje. Gedurende de vier maanden kan hij inspiratie opdoen voor zijn proefschrift.
Als crew commander heeft hij de taak om de lieve vrede te bewaren aan boord van het schip. “Ik ben een soort coach. Die rol heb ik gekregen omdat ik al jaren met community building bezig ben.”
Een back-up crew staat klaar om ingezet te worden, mochten de spanningen toch oplopen in de basis op Hawaï. Vermeulen denkt niet dat het nodig zal zijn. “Ik zal niet te vroeg victorie kraaien. Maar we hebben elkaar leren kennen en we lijken compatibel.”
Ruimteschepen reproduceren
Het promotieonderzoek van de Delftse wetenschapper gaat over geïntegreerde oplossingen voor ruimteschepen. “Oplossingen waarbij de biologische, technische en sociale dimensies samen komen. En het gaat over ruimteschepen die zichzelf kunnen reproduceren.”
“Het is niet zweverig”, verzekert Vermeulen. “Ik ga ook niet werkelijk ruimteschepen bouwen. Maar ik ga concepten ontwikkelen en simulaties doen. Het idee is om de invalshoek van kunst en design te gebruiken voor het discours binnen de ingenieurswetenschappen.”
Alle zes deelnemers gaan op Hawaï ook een eigen persoonlijk onderzoek verrichten om de missie zo waarheidsgetrouw mogelijk te maken. Op Mars zouden ze immers ook tal van onderzoeken verrichten.
Vermeulen voorziet een verre toekomst waarin de basis zelfvoorzienend is doordat er ter plekke voedsel gekweekt wordt. Landbouw op Mars is dan ook zijn onderwerp. Hij gaat sla en kool kweken in een kas ver verwijderd van de basis. Hiervoor gebruikt hij een op afstand bestuurbare robotarm.
“Mijn experimenten vormen de eerste stap naar een groter plan. In de toekomst zullen zichzelf ontplooiende kassen op Mars gedropt worden die alvast beginnen met het kweken van voedsel voordat de astronauten aankomen. In die kassen werken robots. Zij doen het werk, ook nadat de mensen zijn aangekomen. De astronauten hebben hun handen al vol aan onderzoekstaken en onderhoud van de basis, die kunnen niet ook nog eens fulltime landbouw bedrijven.”
Een van de collega’s van Vermeulen, Simon Engler van de Carnegie Mellon University, richt zich bij zijn persoonlijke onderzoek ook op robots. Hij heeft de verantwoordelijkheid over een robot die nog het meeste weg heeft van een Marsrover en die mee zal gaan op excursies. Daarnaast wil Engler nagaan of robots steun en toeverlaat van de bemanning kunnen zijn tijdens een missie.
De bemanningsleden zullen regelmatig met hun ruimtepakken aan op pad gaan, gevolgd door de robot om monsters te nemen en sensoren te plaatsen. De teamleden helpen geoloog Oleg Abramov van de United States Geological Survey (een federaal Amerikaans onderzoeksinstituut voor de geologie) namelijk mee met zijn persoonlijke onderzoek. Abramov wil met warmtesensoren de ontstaansgeschiedenis van de nog vrij recente – en warme – vulkaan reconstrueren.
Vermeulen heeft hoge verwachtingen van dit geologisch onderzoek, ook al is het in eerste instantie bedoeld om de missie realistischer te maken. “Ik denk werkelijk dat dit interessante papers gaat opleveren.”
Het wordt wel een gek gezicht voor de verdwaalde toerist die ronddoolt langs de flank van de Mauna Loa-vulkaan. Mannen met ruimtepakken aan, op de voet gevolgd door een robot?
“Het zou heel verstorend en confronterend zijn als we een mens zouden tegenkomen. Het is een isolatiestudie. Als een persoon bij het station blijft rondhangen, dan moet in het ergste geval iemand zijn pak uitdoen en een gesprek met die persoon aangaan.”
Maar Vermeulen verwacht niet dat zoiets gebeurt. “Het gebied is afgelegen. Heel in de verte kun je een weg zien, en daar komt misschien een of twee keer per dag een auto langs. Het enige wat ons er verder aan herinnert dat we op aarde zijn, is zo nu en dan een wolk of een vogel.”
Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?
delta@tudelft.nl
Comments are closed.