De komende decennia heeft NASA een aantal nogal gewaagde plannen voor ruimteverkenning. Tegen 2030 hopen ze hun "Journey to Mars" te beklimmen. een bemande missie die astronauten voor het eerst sinds het Apollo-tijdperk voorbij de aarde zal zien reizen. Tegelijkertijd hopen particuliere bedrijven en organisaties zoals SpaceX en MarsOne binnen een decennium of zo Mars te gaan koloniseren.
Volgens Chris Hadfield zijn deze missieconcepten allemaal prima en goed. Maar zoals hij in een recent interview uitlegde, moeten onze inspanningen gericht zijn op hernieuwde verkenning van de maan en het creëren van een maannederzetting voordat we hetzelfde doen voor Mars. In dit opzicht wordt hij vergezeld door organisaties zoals de European Space Agency (ESA), Roscosmos, de Chinese National Space Agency (CNSA) en anderen.
Als het gaat om het vestigen van een basis op de maan, zijn de voordelen behoorlijk groot. Om te beginnen kan een maanvoorpost dienen als een permanente onderzoeksbasis voor astronautenteams. In hetzelfde opzicht zou het mogelijkheden bieden voor wetenschappelijke samenwerking tussen ruimteagentschappen en particuliere bedrijven - net zoals het internationale ruimtestation tegenwoordig doet.
Bovendien zou een maanpost kunnen dienen als tankstation, waardoor missies dieper het zonnestelsel in kunnen. Volgens schattingen opgesteld door NexGen Space LLC (een consultantbedrijf voor NASA), zou een dergelijke basis de kosten van toekomstige Mars-missies met ongeveer $ 10 miljard per jaar kunnen verlagen. Last but not least zou het gebruik maken van de belangrijkste technologieën die de afgelopen jaren zijn ontwikkeld, van herbruikbare raketten tot additieve productie (ook bekend als 3D-printen).
En zoals Chris Hadfield zei in een interview met Nieuwe wetenschapper, er zijn ook een aantal praktische redenen om terug te gaan naar de maan voordat je naar Mars gaat - variërend van afstand tot de ontwikkeling van "ruimtevaartdeskundigheid". Voor degenen die geïnteresseerd zijn in wetenschap en ruimteverkenning, is Chris Hadfield de afgelopen jaren een begrip geworden. Voordat hij astronaut werd, was hij piloot bij de Royal Canadian Air Force (RCAF) en vloog hij missies voor NORAD.
Nadat hij in 1992 bij de Canadian Space Agency (CSA) was gekomen, nam hij deel aan twee ruimtemissies: STS-74 en STS-100 in respectievelijk 1995 en 2001 - als missiespecialist. Deze missies omvatten ontmoeting met het Russische ruimtestation Mir en het ISS. Zijn grootste prestatie vond hij echter in 2012, toen hij de eerste Canadese astronaut werd die een ISS-missie leidde - Expeditie 35.
In de loop van deze 148-daagse missie trok Hadfield veel media-aandacht vanwege zijn uitgebreide gebruik van sociale media om ruimteverkenning te bevorderen. Eigenlijk, Forbes beschreef Hadfield als "misschien wel de meest sociale media-slimme astronaut die ooit de aarde heeft verlaten". Zijn promotieactiviteiten omvatten een samenwerking met Ed Robertson van The Barenaked Ladies en de Wexford Gleeks, waarbij hij zong “Zingt iemand? ' (I.S.S.) via Skype.
De uitzending van dit evenement was een grote mediasensatie, net als zijn vertolking van die van David Bowie "Space Oddity", die hij zong kort voordat hij het station in mei 2013 verliet. Sinds zijn pensionering bij de Canadian Space Agency is Hadfield wetenschapscommunicator geworden en pleitbezorger voor ruimteverkenning. En als het op de toekomst aankomt, was hij vrij direct in zijn beoordeling dat we eerst naar de maan moeten kijken.
Volgens Hadfield heeft een van de grootste redenen om een basis op de maan te vestigen te maken met de nabijheid en het feit dat mensen deze reis eerder hebben gemaakt. Zoals hij zei:
“Met ruimteverkenning op lange afstand is er een hele reeks onbekende dingen. We kennen enkele van de bedreigingen: de onbetrouwbaarheid van de apparatuur, hoe we gedurende die tijd van voldoende voedsel kunnen voorzien. Maar er zijn talloze andere: wat zijn de effecten van kosmische straling op het menselijk lichaam? Wat voor soort ruimtevaartuig moet je bouwen? Wat zijn de psychologische effecten van maanden en maanden niets in het raam te hebben? En naar een plek gaan waar nog nooit iemand is geweest, die kan niet worden verdisconteerd. "
Daarin heeft hij zeker een punt. Mars en de aarde zijn het dichtst bij elkaar, d.w.z. wanneer ze zich in "oppositie met de zon" bevinden, die ongeveer elke twee jaar plaatsvindt, en nog steeds ver van elkaar verwijderd zijn. In feite vond de laatste benadering het dichtst bij in 2003, toen de twee planeten ongeveer 56 miljoen km (33,9 miljoen mijl) van elkaar verwijderd waren. Afgelopen juli waren de planeten opnieuw in oppositie, waar ze ongeveer 57,6 miljoen km (35,8 miljoen mijl) van elkaar verwijderd waren.
Met conventionele methoden zou een missie tussen de 150 en 300 dagen duren om van de aarde naar Mars te komen. Terwijl een zuinigere benadering (zoals ionenmotoren) minder zou kosten, maar veel langer zou duren, zou een snellere methode zoals chemische raketten veel meer kunnen kosten. Zelfs met Nuclear Thermal Propulsion (NTP) of het Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket (VASIMR) concept zou de reis nog steeds 5 tot 7 maanden kunnen duren.
Gedurende deze tijd zouden astronauten niet alleen worden blootgesteld aan veel kosmische straling, ze zouden ook te maken krijgen met de effecten van microzwaartekracht. Zoals studies aan boord van het ISS hebben aangetoond, kan langdurige blootstelling aan een microzwaartekrachtomgeving leiden tot verlies van botdichtheid, spieratrofie, verminderd gezichtsvermogen en orgaanschade.
Recente studies hebben ook aangetoond dat blootstelling aan straling op het oppervlak van Mars behoorlijk significant zou zijn. Tijdens zijn reis naar Mars, de Nieuwsgierigheid rover registreerde dat het werd onderworpen aan een gemiddelde dosis van 1,8 millisieverts (mSv) per dag vanuit zijn ruimteschip - de Mars Science Laboratory. Tijdens de eerste driehonderd dagen aan de oppervlakte werd het blootgesteld aan ongeveer 0,67 millisieverts (mSv) per dag.
Dit is ongeveer de helft en een vijfde (respectievelijk) van waar mensen tijdens een gemiddelde hier op aarde aan worden blootgesteld. Hoewel dit buiten de officiële richtlijnen van NASA valt, valt het nog steeds binnen de richtlijnen van andere ruimteagentschappen. Maar tot overmaat van ramp concludeerde een nieuwe studie van de Universiteit van Nevada, Las Vegas, dat blootstelling aan kosmische straling celbeschadiging zou kunnen veroorzaken die zich zou verspreiden naar andere cellen in het lichaam, waardoor het risico op kanker effectief zou worden verdubbeld.
De risico's van naar de maan gaan zijn daarentegen gemakkelijk te voorspellen. Dankzij de Apollo-missies weten we dat het twee tot drie dagen duurt om van de aarde naar de maan te reizen. De Apollo 11 missie, bijvoorbeeld gelanceerd vanaf de Cape Kennedy op 16 juli 1969, en arriveerde in de maanbaan op 19 juli 1969 - in totaal 51 uur en 49 minuten in de ruimte. Astronauten die dit type missie uitvoeren, zouden daarom veel minder worden blootgesteld aan straling.
Toegegeven, het oppervlak van de maan wordt nog steeds blootgesteld aan aanzienlijke hoeveelheden straling, aangezien de maan geen atmosfeer heeft. Maar NASA schat dat muren met een dikte van 2,5 meter (en gemaakt van maanregoliet) alle nodige bescherming zullen bieden om astronauten of kolonisten veilig te houden. Een andere goede reden om eerst naar de maan te gaan, is volgens Hadfield, omdat expertise in het leven buiten de wereld ontbreekt.
'Er wonen zes mensen op het internationale ruimtestation ISS en we hebben daar al bijna 17 jaar onafgebroken mensen', zei hij. 'Maar de realiteit is dat we nog niet hebben bedacht hoe we permanent buiten de planeet kunnen leven. Dus ik denk dat als we het historisch gedreven patroon volgen, de maan de eerste zou zijn. Niet alleen om opnieuw te bevestigen dat we daar kunnen komen, maar om te laten zien dat we daar ook kunnen wonen. '
Maar misschien is de beste reden om de maan te vestigen voordat hij naar Mars verhuist, te maken met het feit dat exploratie altijd ging over het nemen van de volgende stap, en dan de volgende. Je kunt niet zomaar van de ene naar de andere locatie springen en succesvolle resultaten verwachten. Wat nodig is, zijn babystapjes. En na verloop van tijd kan er voldoende tractie worden verkregen en zal het proces sneller gaan, waardoor grotere en verdergaande stappen mogelijk worden. Of zoals Hadfield het uitdrukte:
“Tienduizenden jaren hebben mensen een patroon op aarde gevolgd: verbeeldingskracht, verkenning door technologie, vestiging. Zo kwamen de eerste mensen 50.000 of 60.000 jaar geleden in Australië en hoe we van Yuri Gagarin en Alan Shepherd in een baan om de aarde gingen naar de eerste mensen die voetafdrukken op de maan zetten, naar mensen in een baan om de aarde.
Op basis van deze voortgang kan men daarom zien waarom Hadfield en anderen geloven dat de volgende logische stap is om terug te keren naar de maan. En als we daar eenmaal voet aan de grond hebben, kunnen we die gebruiken om langeafstandsmissies naar Mars, Venus en daarbuiten te lanceren. Stapsgewijze stappen die er uiteindelijk toe leiden dat de mens voet zet op elke planeet, maan en groter lichaam in het zonnestelsel.
Wat betreft de kolonisatie van de maan, bekijk zeker onze serie over Building a Moon Base, door Space Magazine's eigen Ian O'Neill.
