Wetenschap

Zie ook: Lab voor 200 miljard gulden

„Een springplank voor onze reizen naar Mars”

Weer een grote sprong
voor de mensheid

J. Reijnoudt
Dit is een kleine stap voor een man, maar een grote sprong voor de mensheid. Had Neil Armstrong deze woorden niet uitgesproken bij het betreden van de maan, dan was het afgelopen vrijdag geen slechte uitspraak geweest bij de lancering van de eerste steen voor het nieuwe internationale ruimtestation. Weliswaar was dit een stap van 400 kilometer, maar voor de mens is dit station een sprong naar Mars, zeggen ruimtevaartdeskundigen.

Mooier woord hadden de Russen nauwelijks kunnen bedenken: Zarja heet het eerste cilindervormige, dertien meter lange onderkomen van het International Space Station (ISS). Het woord Zarja heeft meer dan één betekenis, maar hier staat het voor dageraad, in de zin van het aanbreken van een nieuw tijdperk. „Het begin van een periode van een internationale samenwerking op tot nu toe niet vertoonde schaal”, zegt de brochure van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. Eenmaal in de ruimte, ziet Zarja en zijn eventuele bemanning zestien keer per aards etmaal een nieuwe dageraad en evenzovele zonsondergangen.

Zarja is de eerste steen voor een zeldzaam internationaal project. Het ruimtestation zou in de glimmende brochures van de Amerikaanse (NASA) en Europese ruimtevaartorganisatie (ESA) een samenwerkingsproject zijn met een nog niet eerder vertoonde omvang. Dat zou wel eens waar kunnen zijn. Het hangt er maar vanaf wie het vertelt en welke kosten hij al dan niet meetelt, maar goedkoper dan 100 miljard gulden is het nergens te koop. Bovendien, en dat is beslist uniek, werken de Verenigde Staten, Canada, Europa, Rusland en Japan hier aan een gezamenlijk vreedzaam project. Zeker, in deze omvang is dat nog niet eerder vertoond.

Dat moet begin volgende eeuw een bijzonder resultaat opleveren. Het ISS bestaat uit een ongeveer 100 meter lange ruggengraat met daaraan zes bemande laboratoria, een leef- en slaapcabine en nog een aantal onbemande modules. Als een soort vleugels zitten aan de centrale as van het ruimtestation ook enkele tientallen zonnepanelen, samen goed voor 4000 vierkante meter zonnecellen. Die leveren elke omwenteling om de aarde ongeveer 112 kilowatt elektriciteit. In totaal krijgt het ruimtestation een massa van 400 ton met daarin een leefruimte van 1300 vierkante meter. Ter vergelijking: een volgeladen Boeing 747 weegt ook net 400 ton en heeft ongeveer de helft aan 'leefruimte'.

Columbus
De meest opvallende Europese bijdrage aan dit bovenaardse station is het Columbus-laboratorium. Een cilindervormig huis met een massa van 12.400 kilo, een lengte van bijna 7 meter en een diameter van 4,5 meter. Aan de buitenkant heeft Columbus vier aansluitpunten voor evenzoveel onbemande platforms; bijvoorbeeld voor astronomische experimenten, het onderzoeken van ruimtestof of voor aardobservatie. Binnen staan tien rekken voor het uitvoeren van wetenschappelijke experimenten op medisch, natuur- of scheikundig gebied.

Hier gaat het ruimtestation zijn kracht en nut bewijzen, zegt Jochen G. Graf, de hoogste man voor het ruimtestation bij de ESA in Noordwijk. Het doen van wetenschappelijk onderzoek in een omgeving waar de anders altijd storende zwaartekracht afwezig is. Dat levert bijvoorbeeld bijzondere mogelijkheden bij het maken van legeringen, waarbij op aarde een lichtere vloeistof altijd boven op een zwaardere blijft drijven, zo niet in de ruimte. Graf heeft plenty voorbeelden van interessant onderzoek binnen handbereik, maar hij vindt de betekenis van het station voor de lange termijn zeker zo belangrijk: „Wij zullen in de toekomst de ruimte koloniseren. Dit project heeft een technische levensduur van tien jaar, maar over 25 jaar zal het, in een modernere versie, nog bestaan en dan zal het de springplank zijn voor onze reizen naar Mars. Dit is het startpunt voor het koloniseren van de ruimte”. Graf zit al 25 jaar bij de ESA en zegt: „Ik geloof in wat ik doe”.

Ruimtewandeling
Om het ISS tot stand te brengen, moet de dienstregeling richting ruimte de komende jaren wel perfect werken. Alleen als de verschillende ruimtevaartbureaus erin slagen om de komende vijf jaar op tijd 43 lanceringen naar ISS uit te voeren, kan het station in 2003 gebruiksklaar zijn. Dat is een niet geringe opgave. Graf: „Er staan vijf vluchten per jaar op de agenda voor de Amerikaanse spaceshuttle. Ze kunnen er per jaar maximaal zeven maken”. Bij net iets meer dan een flinke onweersbui boven Cape Canaveral schrapt de NASA echter al een vlucht en ontstaat er een probleem. Ook de Russen vliegen met hun nogal betrouwbare Proton- en Sojoez-raketten veelvuldig af en aan.

Ten slotte leveren ook de Japanners en de ESA een bijdrage. De ESA moet haar Ariane-5 jaarlijks één keer veilig bij ISS krijgen. Alles bij elkaar gaat het om zelfs 87 lanceringen tot 2004, maar in dat getal zitten dan ook bijvoorbeeld de vluchten voor een beetje schone kleren en de post van thuis; in geval van nood kan iemand zonder.

Niet alleen de lanceringen dienen naadloos op elkaar aan te sluiten. Om in 2004 een goedwerkend ruimtestation te hebben, moet een groot aantal astronauten, verdeeld over meer dan veertig vluchten, perfect werk leveren. De grootste uitdaging is het vlekkeloos volbrengen van enkele tientallen ruimtewandelingen waarbij een groot aantal astronauten in totaal 850 uur in het vijandige luchtledige gebied buiten de deur van het ISS aan het werk moet. Ze dragen dan dikke pakken waarin de bewegingsvrijheid nogal beperkt is, maar tegelijkertijd moeten ze constructiewerk van de hoogste kwaliteit leveren. Tot nu toe heeft NASA-personeel, sinds de eerste buitenaardse activiteit in 1964, nog maar 377 uur aan ruimtewandelingen op zijn naam.

Veteraan
Onder de eerste bemanningsleden, een Amerikaan en twee Russen, zal ook de uit Sint-Petersburg afkomstige Sergej Krikalev zijn. Hij behoort tot de veteranen en was ooit langer dan een jaar achtereen in de ruimte. Krikalev heeft aan boord van Mir spannende momenten beleefd. Hij werd gelanceerd als Sowjet-burger, maar vernam tijdens die vlucht dat zijn vaderland uiteenviel, zijn woonplaats Leningrad niet meer onder die naam bestond en tot overmaat van ramp de verschillende deelstaten van zijn vroegere vaderland zich naar elkaar kijkend afvroegen wie voor een capsule moest zorgen om de bemanning uit Mir weer eens af te lossen. De Sowjet-Unie had lang niet altijd een reservecapsule op de lanceerbasis, om in geval van nood de Mir-bemanning te repatriëren.

Die situatie mag bij het ISS niet ontstaan, zegt Graf. In de eerste plaats moet er altijd een Sojoez-capsule boven zijn als er mensen aan boord zijn. Voorlopig drie man, als er twee Sojoez-capsules zijn, maximaal zes man. Het wachten is, zegt Graf, op de X38, een Amerikaans toestel waarin veel Europese ideeën verwerkt zijn. Dat bemannings- en reddingstoestel, zoals het officieel heet, biedt plaats aan zeven mensen. Dat is ook de maximale sterkte van de ISS-bemanning. Graf: „Niet eerder dan dat de X38 klaar is, in 2003, gaan we met een volledige bemanning aan boord. NASA wil geen enkel risico nemen”.