Waarvoor dient het ISS nu eigenlijk? Waarom moeten we naar de ruimte om onderzoek te doen? Dit zijn enkele van de vragen die vaak gesteld worden als het over ruimteonderzoek gaat. In dit artikel duiken we diep in die vragen, maar tegelijk stijgen we op in de ruimte. Wel 402 km hoog om exact te zijn, naar het International Space Station!
De eerste module van het ISS, genaamd Zarya, werd gelanceerd in 1998. Ondertussen zijn er nog 15 modules bijgekomen, die individueel onder atmosferische druk gezet kunnen worden. Zes daarvan zijn Russisch, acht zijn van de VS, eentje van Japan en dan nog eentje van Europa. De Europese module, Columbus, is één van de 6 laboratoria aan boord van het ISS. Maar wat doen astronauten nu juist met hun kostbare tijd in de ruimte? Het meeste van hun tijd wordt gespendeerd aan het uitvoeren van wetenschappelijke en technische experimenten die heel gevarieerd zijn. Over een periode van meer dan 20 jaar werden tot nu toe al meer dan 3000 experimenten uitgevoerd. Deze zijn vele malen duurder dan experimenten op aarde, aangezien het bijvoorbeeld met een Atlas V raket wel 5 685 euro kost om slechts één kilogram apparatuur/materiaal de ruimte in te krijgen. We moeten dus eerst begrijpen waarom het de moeite waard is om onderzoek in de ruimte te verrichten, vooraleer we een kijkje nemen naar de verschillende onderzoeksgebieden.
Het gaat allemaal om de locatie. Een laboratorium in een Low Earth Orbit (lage baan rond de aarde) heeft enkele unieke omstandigheden: microzwaartekracht, blootstelling aan de ruimte en een uniek perspectief op onze aarde. Elk object in het ISS ondergaat een continue vrije val, wat dus wilt zeggen dat ze, samen met het ruimtestation zelf, in een baan rond de aarde zitten. Zoals we later zullen ontdekken, kan deze microzwaartekracht nuttig gebruikt worden voor onderzoek. Daarnaast was er dan ook de blootstelling aan de ruimte. Elke dag worden astronauten blootgesteld aan ongeveer 1 millisievert. Dat klinkt niet als veel, maar dat is wel tot 30 keer meer dan wij op aarde ervaren. Tenslotte was er dan dat unieke perspectief, aangezien er vele instrumenten aan boord van het ISS zijn die naar de aarde gericht zijn. Je zou het ruimtestation daarom ook kunnen zien als een gigantische bewoonde satelliet.
Laten we nu een kijkje nemen naar enkele opmerkelijke ontdekkingen die te danken zijn aan onderzoek in het ISS. Allereerst zullen we het hebben over biologie en biotechnologie in de ruimte. Een belangrijk fenomeen dat al jarenlang onderzocht wordt, is het effect van lange-termijn blootstelling van ons DNA aan ruimtestraling. DNA bevat onze genetische informatie en is noodzakelijk voor het functioneren van ons lichaam. De straling kan DNA ernstig beschadigen en ervoor zorgen dat ons lichaam dit niet meer goed kan repareren, wat het probleem nog erger maakt. In 2017 gebeurde de eerste sequencing van DNA in de ruimte, wat astronauten vandaag de dag toelaat om de ziektebacteriën, die tijdens een missie problemen zouden veroorzaken, te analyseren. Dat is zeker niet het enige experiment dat met DNA te maken heeft. Zo werd bijvoorbeeld ook het effect van de ruimte op menselijk DNA nagegaan door één helft van een identieke tweeling de ruimte in te sturen. Scott Kelly ging voor een jaar naar het ISS terwijl zijn tweelingbroer Mark Kelly op aarde bleef. Er werd vastgesteld dat door de straling het DNA van Scott beschadigd was geraakt, maar dat dit na enkele maanden zo goed als gerepareerd was.
Een tweede doorbraak die we onder de loep nemen is een doorbraak bij het bestuderen van een vlam. Ja dat leest je goed, er werd een (gecontroleerd) vuurtje gestookt in het ISS. In microzwaartekracht krijgt de vlam een heel andere vorm dan hier op aarde. Zoals je kan zien op onderstaande figuur is een vlam in microzwaartekracht bolvormig. Dit is zo, omdat de warme lucht niet stijgt zoals op aarde, maar zich gelijkmatig verspreid, waardoor ze minder snel doven. Dankzij deze eigenschap kunnen koude vlammen beter onderzocht worden. Dit soort vlammen zijn onzichtbaar en branden bij een veel lagere temperatuur. Koude vlammen zijn efficiënter en laten geen roet achter, wat interessant zou kunnen zijn voor auto’s en vliegtuigen.
Als derde kijken we naar het produceren van eten in microzwaartekracht. Naargelang mensen verder van de aarde weg trekken om de ruimte te verkennen, zou de mogelijkheid om planten te groeien tijdens een missie een oplossing bieden voor enkele problemen. Verse groenten en fruit bieden vele nutriënten en met de zaadjes kan een bemanning jarenlang gevoed worden. Daarnaast kan, door het zelf groeien van planten, de nodige voorraad en cargo voor een ruimtereis verminderd worden. Wetenschappers moesten creatief zijn om bewatering, licht en aangepaste voeding te voorzien voor deze ruimteplanten. Het wordt Advanced Astroculture genoemd.
Dit zijn maar enkele voorbeelden van de enorme variëteit aan experimenten. Er zijn nog talloze andere uitvindingen die hun oorsprong bij de ruimtevaart vinden. Deze zijn dus niet allemaal . De belangrijkste voorbeelden zijn: hoge efficiëntie zonnepanelen, memory foam, velcro, de snoerloze boormachine, teflon, de Super Soaker en krasbestendige lenzen. Hieronder een overzicht van deze verschillende uitvindingen.
De wereld zou er dus heel anders uitzien als we niet aan ruimtevaart zouden doen. ESA, NASA en andere ruimtevaartorganisaties dragen stevig bij tot de vooruitgang in wetenschap en techniek.
0 reacties