Een tweede huis
Het is een spannend idee dat we ooit misschien op een andere planeet zullen moeten wonen. Voor zo’n scenario zijn verschillende oorzaken te bedenken: de uitputting van onze planeet Aarde en zijn natuurlijke hulpbronnen, conflicten, of een ecologische ramp op wereldschaal. Dat zijn sombere gedachten, maar de realiteit is dat we ooit onze levensstijl en de manier waarop we onze hulpbronnen opmaken, zullen moeten aanpassen om het leven op onze planeet te behouden.
Er zijn een paar mogelijke redenen waarom we ‘een tweede huis’ moeten overwegen:
- Bevolking en overbevolking: Er zijn momenteel ongeveer 7 miljard mensen op de wereld. Elk jaar komen daar 80 miljoen mensen bij. In 2050 bedraagt de wereldbevolking waarschijnlijk meer dan 11 miljard. Dat legt een groeiende druk op woonruimte, natuurlijke hulpbronnen en de natuur, en leidt tot vervuiling en opwarming van de aarde.
- Opwarming van de aarde: Hoewel er nog steeds een verhit debat gaande is over hoe snel de aarde opwarmt en wat onze rol daarin is, zijn de wetenschappers het erover eens dat het klimaat op onze planeet absoluut verandert. Het wordt steeds warmer in de nabije toekomst.
- Vervuiling: We gebruiken allemaal energie, of het nu is voor koken, autorijden of het kijken van ons favoriete TV-programma. Waar ter wereld we ook wonen, we zullen brandstoffen moeten verbranden voor het produceren van de benodigde energie. Onze belangrijkste energiebron zijn fossiele brandstoffen: kolen, olie en aardgas. Door het gebruik (en de productie en het transport) hiervan komen er stoffen in de atmosfeer die schadelijk kunnen zijn voor het milieu.
- Conflicten: Kernwapens, chemische wapens, biologische wapens en terrorisme vormen een constante bedreiging voor de wereldorde. Door de instabiele politieke verhoudingen in veel landen kan een conflict in de toekomst escaleren tot een conflict op wereldschaal met dramatische en verreikende gevolgen.
- Inslagen van meteorieten: Heel soms slaan er grote meteorieten in op aarde. Als dat gebeurt, blijven er grote kraters achter. Wetenschappers denken dat er 65 miljoen jaar geleden een grote meteoriet op de aarde is ingeslagen. Er ontstonden tsunami’s en door de botsing werd er zoveel stof en puin de atmosfeer in geslingerd dat het zonlicht werd tegengehouden. Tal van planten en dieren stierven uit, waaronder de dinosauriërs. Momenteel zijn er achthonderd meteorieten en kometen geïnventariseerd die bijna op aarde zijn ingeslagen. Deze passeerden de aarde op kleine afstand. Mocht een grotere meteoriet van plan zijn om onze aarde te bezoeken, dan is de kans klein dat we zijn baan kunnen ombuigen.
Het succes van de vorige Mars-missies en onze groeiende kennis over de omstandigheden daar, maken van Mars een ideaal ‘tweede huis’. Het idee van uitgebreide kolonies en steden op Mars mag dan wel science-fiction-achtig lijken, er zijn verschillende ruimtevaartorganisaties die voorstellen hebben gedaan voor bemande ruimtereizen naar Mars. Zij voorspellen dat die over tien tot dertig jaar mogelijk zouden moeten zijn.
Waarom Mars?
Mars ligt verder weg dan de maan of Venus. Maar van alle plaatsen die we kunnen kiezen als ‘tweede huis’ lijkt Mars de beste kandidaat. Dat komt omdat de omstandigheden op Mars het meest lijken op die op de planeet Aarde, meer dan die op andere planeten binnen ons zonnestelsel.
Dat wil niet zeggen dat er geen beperkingen zijn.
Temperatuur: Mars is veel kouder dan de aarde. De temperatuur varieert van circa +20°C tot -110°C. Omdat de atmosfeer van Mars zo dun is, kan het zijn eigen warmte niet vasthouden. Vanwege die temperaturen kan vloeibaar water aan de oppervlakte van Mars niet bestaan (zie Water op Mars hieronder).
Atmosfeer: Het hoofdbestanddeel van de atmosfeer van Mars is CO2 oftewel koolstofdioxide (95 procent). Van zuurstof en water zijn slechts lichte sporen. In de winter is het op Mars bij de polen altijd donker. Het oppervlak wordt zo koud dat CO2 op de poolkappen condenseert tot droogijs. In de zomer wordt dit weer gas.
Straling: Mars kent geen ozon of beschermende filters tegen de schadelijke straling van de zon, zoals ultraviolette straling (UV). Het is bekend dat UV-straling huidkanker en huidverbrandingen veroorzaakt.
Weer: Het weer op Mars is extremer dan bij ons. Stormen – sommige met meer dan vierhonderd kilometer per uur – en stofstormen komen algemeen voor. Deze kunnen soms weken duren en we kunnen deze met een bescheiden telescoop vanaf de aarde waarnemen. Ook bewolking en mist komen vaak voor, vooral bij de polen. Ze worden gevormd uit waterijs of koolstofdioxide.
Inslag van meteorieten: De oppervlakte van Mars is net als die van de maan bezaaid met kraters, inslagen van meteorieten. Op de aarde verbranden kleine meteorieten in de atmosfeer voordat ze de grond bereiken, dus inslagen komen zelden voor. Op Mars is de atmosfeer zo dun, dat de oppervlakte van Mars kwetsbaarder is voor meteorietenregens. Omdat ze zo snel door de atmosfeer schieten en niet verbranden in de atmosfeer, kunnen zelfs inslagen van kleine meteoren aanzienlijke schade aanrichten.
Water op Mars
Het is bewezen dat er ooit water was op Mars. Door de landschappen en geologische formaties te bestuderen en deze te vergelijken met de aarde, hebben wetenschappers sterke aanwijzingen gevonden dat er op Mars ooit rivieren, meren en oceanen waren en dat er ook overstromingen zijn geweest.
Eén theorie zegt dat de atmosfeer in de loop der tijd steeds dunner werd, waardoor het oppervlaktewater snel verdampte. Anderen denken dat het water onder de grond werd opgeslagen als ijs en alleen naar de oppervlakte kwam door geothermische activiteit; vandaar de sporen van overstromingen.
Het kan zijn dat er onder de grond nog steeds vloeibaar water is op Mars, maar de huidige temperatuur is te laag en de atmosfeer te dun voor vloeibaar water.
Leven op Mars
Kort geleden zijn er bacteriën op aarde ontdekt die in extreem vijandige omstandigheden kunnen overleven. Dat heeft belangrijke gevolgen voor het zoeken naar leven op Mars. Deze bacteriën noemen we ‘extremofielen’. Ze zijn gevonden op plekken waarvan we dachten dat er geen leven mogelijk was. Ze zijn aangetroffen onder de volgende omstandigheden:
- onder extreem hoge temperaturen (kokend water en geisers)
- onder uitzonderlijk lage temperaturen (bijvoorbeeld Antarctica)
- in zeer kalkrijke of juist heel zure grond
- in radioactief afval
- in rotsen onder hoge druk of op extreme diepte
De wetenschap denkt dat deze extremofielen de echte voorlopers zijn van al het leven op aarde. Recente ontdekkingen hebben uitgewezen dat bacteriën van de planeet Aarde kunnen overleven op de maan. Daarom geloven natuurkundigen dat op Mars (dat binnen de ‘bewoonbare zone’ van de zon ligt) deze levensvormen ook mogelijk zijn.
In 1984 werd er een meteoriet ontdekt in Alan Hills, Antarctica (vaak afgekort als ALH 84001).
Men geloofde dat deze van Mars afkomstig was. In 1996 haalde de ALH 84001 weer de voorpagina’s toen wetenschappers ontdekten dat er waarschijnlijk fossiele resten van Mars-bacteriën in de meteoriet gevonden waren.
Deze ontdekking gaf nog extra stimulans aan het debat dat er ooit een vorm van leven op Mars is geweest, en misschien nog is – in de vorm van extremofielen.
Kunnen we overleven op Mars?
Ruimtevaart: Men schat dat een bemanning acht maanden (240 dagen) nodig heeft voor een reis naar Mars. Ter vergelijking: de langste bemande ruimtevlucht staat op naam van Valeri Polyakov, die 437 dagen in de Mir LD-4 verbleef. De Europese Ruimte-Organisatie ESA heeft een virtuele ruimtereis naar Mars (bekend als Mars500) gemaakt met een bemanning van zes man uit Europa, Rusland en China. e bemanning was volkomen geïsoleerd en leefde en werkte als echte astronauten.
Een andere lange ruimtereis is de Sojoez-missie naar het ruimtestation ISS. Zes maanden lang deden de astronauten, waaronder de Nederlandse André Kuipers, tal van onderzoeken die op aarde verder worden uitgewerkt.
Onderdak: Wanneer een team aankomt op Mars is permanent onderdak van enorm belang. De omstandigheden op Mars zijn hard, de temperaturen onder nul, de atmosfeer is dun, het weer is extreem en er is schadelijke UV-straling. Daarom is een verblijf nodig dat warmte en bescherming biedt en waar kan worden gewoond, maar ook voedsel kan worden verbouwd. Als energiebron wordt vooral gedacht aan zonne-energie en kernenergie. Zonne-energie verdient de voorkeur omdat het veiliger is.
Zaden: Zaden zijn licht, droog en hebben hun eigen voedselbron, dus het is logischer dat ruimtevaarders zaden meenemen in plaats van planten. Dat betekent dat die zaden op Mars moeten ontkiemen. De meeste zaden ontkiemen door warmte en water. Licht of aarde hebben ze over het algemeen niet nodig, want ze gebruiken hun eigen energievoorraad (ademhaling) voor het vormen van bladeren en wortels. Zaden noemen we ontkiemd zodra het zaadvlies is opengebroken door de wortel. Ze hebben dan nog geen licht of aarde nodig. Dat is pas zo wanneer de blaadjes en wortels zich hebben ontwikkeld en de fotosynthese begint.
Planten en aarde: Planten hebben een geschikte temperatuur, genoeg water en aarde (met de juiste voedingsstoffen), licht en koolstofdioxide (CO2) nodig om te groeien. Voorheen dacht men dat dat de grond van Mars ongeschikt was voor leven. Maar de Phoenix heeft grondmonsters geanalyseerd en daarin zijn sporen van voedingsstoffen aangetroffen. De grond schijnt magnesium, natrium, kalium en chloor te bevatten. De grond heeft een Ph-waarde van 8 tot 9; dat betekent dat de grond kalkrijk is. Diezelfde grondsoort treffen we op aarde aan in de droge valleien van Antarctica. Dat betekent dat planten die gedijen in kalkrijke gronden (bijvoorbeeld rapen en groene bonen) kunnen worden geteeld op Mars.
