Kunnen we op Mars wonen?

We zeggen al twintig jaar dat we over twintig jaar op Mars staan, zegt André Kuipers.

Sowieso zijn er verschillende zeer grote problemen die moeten worden opgelost alvorens er een bemande ruimtevaart naar Mars mogelijk is. Maar eenmaal op Mars valt er ook nog heel wat te regelen:

► Op Mars is men blootgesteld aan hoogenergetische kosmische straling, met als gevolg lichamelijke schadelijke effecten. Op Aarde beschermt het aardmagnetisch veld de mens tegen straling. Door het ontbreken van een magnetisch veld kan de zonnewind ongehinderd doordringen en deze geladen deeltjes zijn mede verantwoordelijk voor het “wegblazen” van de atmosferische lucht.

►Door het ontbreken van een ozonlaag is de uv-straling moordend.

►Een langdurig verblijf in een omgeving met weinig daglicht heeft nadelige lichamelijke gevolgen.

►Lange tijd is er geen communicatie mogelijk met een andere groep (door o.a. de vertraging in de verbinding met de Aarde) en dit kan voor psychologische problemen zorgen.

►Langdurig in een zeer kleine ruimte leven met een aantal mensen kan sociale nadelige gevolgen hebben.

►Op Aarde is een groep mensen nauwelijks in staat om vreedzaam en in harmonie samen te leven. Hun karakter zal op Mars niet veranderen. Ik vrees het ergste.

►Gebrek aan adequate ontspanning zal een probleem worden. Denk aan televisie, schouwburg, buitensporten, natuurwandelingen, reizen, etc. De vraag is of bijvoorbeeld voetballen, tennissen en golven bij ⅓ van de zwaartekracht wel mogelijk is.

►De geringe zwaartekracht heeft een nadelige invloed op het menselijke spierstelsel.

►Medische voorzieningen zijn onbereikbaar. Ruimtereizen zijn nadelig voor het menselijk lichaam. Vanwege gewichtsloosheid en weinig ruimte tot bewegen worden spieren en botten zwakker. Bovendien veranderen tijdens het reizen in de ruimte de cellen, de bloeddruk en de hartslagen van astronauten. Daardoor zijn ruimtereizigers kwetsbaarder voor infecties.

►Bij een kolonie op Mars is een speciale operatieruimte nodig. Er moeten voorzieningen voor afscherming van straling en operatierobots aanwezig zijn. Ook is er gefilterde luchttoevoer en een computer nodig. Omdat niet een hele operatiekamer met allerlei materiaal kan worden meegenomen, wordt als oplossing een 3D printer genoemd. Hiermee kan medische hulpapparatuur worden geprint die nodig is. Robotchirurgie zal noodzakelijk zijn. Vanaf de Aarde vindt dan besturing plaats, maar dat kan lastig worden vanwege vertraging door de verbinding. De vertraging is afhankelijk van de afstand Aarde-Mars en deze is niet constant: Soms staan beide planeten aan dezelfde kant van de Zon, soms juist aan de andere kant ten opzichte van elkaar. Afhankelijk van de afstand duurt het verzenden van een bericht 3-4 tot 22-24 minuten. Bovendien is het niet alleen het verzenden, maar speelt ook de tijd van het terugsturen van een reactie mee. Een slagaderlijke bloeding kan fataal worden.

►Een van de basisbehoeften op de Rode Planeet is elektriciteit. De Amerikaanse overheid heeft opdracht gegeven tot onderzoek voor de bouw van energiecentrales op Mars. Bedrijven kunnen tot 2026 ideeën insturen. De nucleaire reactor mag niet zwaarder zijn dan 3500 kg (levert continu maar 10 kW) en de bedoeling is dus om meerdere reactoren aan elkaar te koppelen. Met alleen het transporteren van reactoren ben je er niet. Er moet ook elektriciteit opgewekt worden en dus zijn turbines en generatoren nodig. Koeling is ook een probleem. Je kunt mogelijk gebruik maken van de nachttemperatuur van -130°C. Verder zal er een installatie moeten komen voor de opwerking van de radioactieve afvalstoffen, die tijdens het kernsplitsingsproces ontstaan. Na de opwerking zullen de niet bruikbare zwaar radioactieve stoffen veilig opgeborgen moeten worden.

►Mars staat bekend om stofstormen, die lange tijd kunnen voortduren. Als er gebruik gemaakt wordt van zonnepanelen dan zal stof een storende factor zijn.

►Het proces, waarbij door omzetting van CO2 zuurstof wordt geproduceerd voor de verwarming, verlichting, elektrisch transport, de zuivering van Mars-water tot drinkwater, afvalwaterbehandeling, etc. etc. vraagt veel energie. De vraag is of deze grote behoefte aan energie ter plaatse wel opgewekt kan worden.

►Elon Musk hoopt binnen een aantal jaren een Starship te ontwikkelen waar liefst 100 mensen mee naar Mars kunnen vliegen. Als alles goed gaat, hoopt NASA een bemande missie naar Mars ergens na 2030 uit te kunnen uitvoeren. Het is belangrijk dat een kolonie zelfvoorzienend is, aangezien er in de toekomst oorlogen op Aarde kunnen uitbreken waardoor ruimte-infrastructuur wordt vernietigd. Hierdoor zal het een tijd lang onmogelijk zijn om een kolonie te bevoorraden.

►De kolonisten zullen vele jaren veganistisch (geen vlees, vis en dierlijke producten) moeten zijn. Immers voor het transport van dieren naar Mars is nog geen oplossing.

►De kolonisten zullen moeten leven in een dome welke 21% zuurstof en 79% stikstof moet bevatten. Alleen zuurstof kan dus niet. Mars heeft slechts een zeer ijle atmosfeer. Meteorieten zullen in deze atmosfeer tijdens hun val nauwelijks of niet verbranden en vormen dus een gevaar voor inslag in het dome onderkomen.

►Er zijn kassen nodig waar planten kunnen groeien. Reflectoren moeten ervoor zorgen dat er zonlicht op de planten valt. Voor de grond is een mix van stenen, zout, water en organisch materiaal nodig. In de kas kun je zeker wat laten groeien. Vanwege het gemis aan insecten (bijen) zal de bevruchting handmatig moeten geschieden.

►De luchtdruk is lager dan een procent van de aardse luchtdruk. Vooral dat laatste is een probleem voor ons lichaam, want bij die lage druk begint je bloed spontaan te koken. De mens kan op Mars dus niet zonder een ruimtepak. Er zal op Mars zuurstof moeten worden aangemaakt om leven mogelijk te maken. Het idee is om uit water of CO2 zuurstof te maken.

►Het stoken van een vuur buiten de dome is niet mogelijk vanwege het gebrek aan zuurstof. Voor het lassen buiten de dome zijn speciale voorzieningen nodig.

►Water is in de vorm van ijs beschikbaar op de polen. Voor het vervoer zijn elektrische transportmiddelen nodig, en er zullen hiermee vrij grote afstanden afgelegd moeten worden. Je moet er niet aan denken als er in het vervoermiddel bij -130°C overnacht moet worden. Om de weg heen en terug te kunnen vinden is een navigatiesysteem nodig. Een kompas is niet bruikbaar vanwege de afwezigheid van een magnetisch veld. Verder zijn er rondom Mars geen satellieten beschikbaar die een navigatiesysteem kunnen aansturen. De afstanden zijn groot. De elektriciteitsvoorziening voor de Marsauto zou met zonnepanelen opgewekt kunnen worden, maar dan is het oppassen voor stofstormen. Voorspellingen over het weer op Mars zullen ontwikkeld moeten worden om veilig op reis te kunnen.

►Na een gewichtloosheid van 7 maanden in de ruimtecapsule is opstaan en lopen moeilijk. Als de kolonisten op Mars aankomen is er geen hulp om ze op de been te helpen!