Bemande vlucht naar Mars kan voedselvoorraad niet meeslepen

Ruimtestation krijgt eigen moestuin

Uit je neus eten is er niet bij in de ruimte, maakt dr. André Kuiper duidelijk. De astronaut in spe, vorige maand door de Europese ruimtevaartorganisatie ESA aangewezen om in het volgende millennium als eerste Nederlander het International Space Station (ISS) te mogen betreden, is nog nooit de ruimte in geweest. Toch weet hij, als arts verbonden aan het technisch centrum van de ESA, Estec, precies hoe inspannend het leven aan boord van een ruimtestation is. Op een door TNO Voeding georganiseerd congres in Noordwijkerhout legde Kuiper eind vorige week uit hoe een 'ruimtedag' in elkaar zit.

„Een belangrijke activiteit is slapen. Dat is niet zo eenvoudig als het klinkt: je bent gewichtloos dus je moet vastgebonden zijn, er is veel herrie aan boord, en elke 45 minuten is er een nieuwe nacht. Dat laatste is bij het ISS nog ingewikkelder dan aan boord van het ruimtestation Mir. Daar rekende je met Moskouse tijd of Houston-tijd, maar bij het ISS lopen behalve Russen en Amerikanen ook Japanners en Europeanen rond. De activiteiten gaan dus 24 uur per etmaal door. Ik vraag me af hoe dat straks gaat met de gezamenlijke maaltijden”.

Hollands welvaren
Die maaltijden, daar ging het de voedingstechnologen om. Wie zich de plaatjes van lachende astronauten of kosmonauten aan boord van de Mir herinnert, ziet altijd bolronde gezichten. Geen hongerlappen, geen meelijwekkende ingevallen wangen, maar Hollands welvaren. Uiteraard komen alleen gezonde, sportieve mannen of vrouwen door de strenge selectie voor ruimtevaarder, maar toch is dat niet de reden.

Kuiper: „Je zou denken dat ze veel te veel eten, maar die ronde gezichten komen door de gewichtloosheid. Bloed en lichaamsvloeistof zakken niet langer naar de voeten. De oogboldruk is de eerste dagen in de ruimte zelfs verdubbeld. Langzamerhand herstelt zich dat wel, omdat het bloedvolume vermindert. Ook een deel van de spieren breekt geleidelijk af: bij een Europese astronaut die een halfjaar aan boord van de Mir verbleef, had 20 procent minder spieren. Iets dergelijks geldt voor de botten, daar bedraagt het gewichtsverlies tot 10 procent. Om die reden hebben astronauten veel lichaamsbeweging en een uitgebalanceerde voeding nodig”.

Vooral ruimtewandelingen kosten veel energie, zegt Kuiper. Niet omdat de astronauten daarbij zo'n grote afstand moeten afleggen, maar vanwege alle voorbereidingen en de inspanning van zes uur werk in een nauw ruimtepak. „De astronauten hebben dan luiers om, drinken bij zich en een paar repen om te eten”.

Tot de belangrijke activiteiten aan boord van een ruimteschip behoren, behalve de wetenschappelijke experimenten en de reparaties, ook de maaltijden. Af en toe brengt een vrachtschip –„de pizzaboer”– vers eten langs. Bij de nieuwe voorraad video's, brieven en reparatiemateriaal zitten dan tomaten en ander fruit. Kuiper wijst erop dat ook de veelheid aan nationaliteiten in het toekomstige ISS problemen kan opleveren. „Aan westers voedsel zijn we gewend, maar hoe moet dat met die Japanners?”

Sliced Beef w/BBQ Sauce
De tweetaligheid aan boord van de Mir blijkt uit de verpakking van het voedsel. Het gebobbelde aluminiumkleurig zakje zou slecht scoren in de vitrine van de slager. Op het etiket staat: “Sliced Beef w/BBQ Sauce”, inclusief de Russische vertaling van deze McSpace, en een streepjescode. Aan de achterkant van de bijbehorende zakjes drooggevroren sinaasappelsap zit een plakker met klittenband, om te voorkomen dat de verpakkingen door het ruimteschip gaan rondzweven.

„Tegen de tijd dat er weer nieuwe voorraad bij de Mir arriveert, is er heel wat troep aan boord. Het ruimtestation ligt vol met afvalzakjes van eten, soms een paar maanden oud”, zegt mevrouw dr. Jean B. Hunter. De hoogleraar aan Cornell University in Ithaca adviseert de NASA over voeding tijdens ruimtereizen. „Eten is een van de weinige pleziertjes in het leven van een astronaut en daarom is afwisseling zo belangrijk”.

Hunter nodigt iedereen uit voor een dineetje op Mars. „Het is nog niet zover, maar we gaan het meemaken, tussen 2011 en 2018”, schat ze. Juist bij die lange reizen is de voedselvoorziening een probleem: niet zozeer de mogelijkheid om de astronauten een gevarieerd menu voor te schotelen, maar het enorme gewicht van de proviand. „Elke astronaut heeft per dag 2,5 kilo eten en drinken nodig, inclusief 0,5 kilo verpakking. Bij de bevoorrading van het ISS is voedsel de grootste kostenpost, het neemt zo'n 40 procent van het gewicht in beslag”.

Moestuintje
Voor een missie naar Mars is het niet langer mogelijk om al het benodigde voedsel mee te slepen. Een enkeltje duurt al 180 dagen; inclusief een verblijf op de rode planeet van 600 dagen komt een retourtje neer op een reis van bijna drie jaar. „Op dit moment zijn de levensmiddelen die naar de Mir gaan maar één jaar houdbaar. We werken aan een levensduur van vijf jaar, maar het is niet zo'n prettig idee om voedsel van vijf jaar oud te eten”.

Hunter en haar medewerkers werken aan een zogenaamd bioregenererend voedselsysteem, als aanvulling op het huidige fysisch-chemische voedselsysteem. Of, in gewoon Nederlands, een moestuintje in plaats van biefstuk-pillen, verse tomaten in plaats van sinaasappelpoeder. Dat mes snijdt aan twee kanten: de planten leveren voedsel en zuurstof, en ze gebruiken daarvoor het afval en de uitgeademde kooldioxide van de astronauten.

Zo'n broeikas aan boord moet de broodnodige afwisseling bieden. Met één beperking: een hamburger zit er niet meer in. Als kandidaat-astronaut Kuiper ooit op pad mag naar Mars, moet hij alvast gaan wennen aan zijn vegetarisch ruimtedieet. De ingedroogde biefstuk met klittenband wordt dan ingeruild voor een broodje gezond, met een vers blaadje sla. Om scheurbuik te voorkomen.