Alai

De verkenning van de ruimte heeft een lange weg afgelegd. De eerste mensen werden de ruimte ingestuurd (en ook een paar dieren). Daarna liep de eerste mens op de maan, gevolgd door een rover die naar Mars werd gestuurd om vast te stellen of er leven op de planeet mogelijk is. Maar de missie is nog lang niet voorbij, want de NASA is van plan om andere planeten en manen te gaan verkennen.

In december 2011 onthulde de NASA dat het zijn oog liet vallen op Europa, de zesde dichtstbijzijnde maan op Jupiter en de kleinste van zijn vier Galileï-satellieten. De reden hiervoor is dat Europa bedekt is met ijs. NASA denkt dat er onder al dat ijs een grote oceaan zit, twee keer zoveel als de aarde heeft. Deze keer wil de NASA echter geen gebruik maken van flybys of teledetectie om Europa te bestuderen. Voor dit volgende project zou een piepkleine onderzeeër nodig zijn, ongeveer zo groot als twee blikjes frisdrank, om de ijzige wateren te onderzoeken.

Uppsala University’s Division of Microsystems Technology is al bezig met de ontwikkeling van dergelijke onderzeeërs. “Het vooruitzicht van een toekomstige zachte landing op het oppervlak van Europa is aanlokkelijk,” schrijft NASA in de samenvatting van het artikel, “omdat het wetenschappelijke mogelijkheden zou creëren die niet kunnen worden bereikt door flyby of orbitale remote sensing, met directe relevantie voor Europa’s potentiële bewoonbaarheid.”

NASA moet de missie nog officieel aankondigen; het kan nog wel tien jaar duren voordat dit gebeurt. Laten we in de tussentijd eens kijken naar enkele van de technologieën die nu worden ontwikkeld om te helpen bij ruimteverkenning.

5 dingen die we nodig hebben voor ruimteverkenning

Ruimtevaartuigen uitgerust met zonnezeilen

Het is één ding om ruimtevaartuigen met raketten uit de dampkring van de aarde te krijgen; het is een ander ding om ze de ruimte in te stuwen en te verkennen. Wat ruimtevaartuigen nodig hebben zijn zonnezeilen die fotonen (kleine, extreem energetische deeltjes) kunnen weerkaatsen om ze voort te bewegen, vergelijkbaar met de wind die schepen voortstuwt.

Dit klinkt misschien als iets dat je alleen in sciencefictionfilms zou zien, maar het Italiaanse bedrijf Grado Zero Espace is al met een idee gekomen voor een intelligent materiaal dat kan worden gebruikt om deze zonnezeilen op te hijsen. Het materiaal heet een nematisch elastomeer nanocomposiet; het maakt een nieuw, elektromechanisch geactiveerd membraan mogelijk voor de omkeerbare ontplooiing van opblaasbare structuren of zeilen.

Superhoge-snelheids optische communicatie

Eén van de problemen bij ruimte-exploratie is om vanaf de aarde te kunnen communiceren met het team dat de exploratie daadwerkelijk uitvoert. Niet iedereen beseft hoe uitgestrekt de ruimte is, en dat communicatie van de aarde naar het ruimteschip langer duurt. Het is niet zo snel als bijvoorbeeld een sms’je sturen naar iemand aan de andere kant van het land of de wereld.

NASA werkt nu aan een project dat de Laser Communications Relay Demonstration wordt genoemd. Het houdt in het gebruik van laserstralen om gegevens over te dragen tussen ruimtevaartuigen en stations op aarde met een snelheid van 10 tot 100 keer de snelheden die momenteel beschikbaar zijn. Momenteel duurt het ongeveer 90 minuten om een foto van Mars naar de aarde te sturen. Als dit NASA-project haalbaar blijkt, kunnen foto’s in slechts vijf minuten worden verzonden.

Intelligente robots

De Curiosity-rover is verbazingwekkend, maar het is geen autonome machine. Hij heeft nog steeds menselijke inbreng nodig om acties uit te voeren, zoals het verkennen van de uitgestrekte landerijen van Mars. Wat we nodig hebben zijn robots die in staat zijn om zelf te beslissen of een gebied de moeite waard is om te verkennen en welke gegevens belangrijk zijn.

We hebben nu robots die in gebouwen of scholen kunnen worden ingezet en die kunnen vaststellen of een persoon een bedreiging vormt. Het ruimteteam heeft een robot nodig die kan identificeren of een rots de moeite waard is om op te rapen om te testen, of een gat de moeite waard is om te onderzoeken of dat het een grot in moet gaan om te verkennen.

Zwevende animatie voor lange reizen

Sci-fi films laten ruimteverkenners zien die in een diepe slaap gaan en pas wakker worden als ze dicht bij of al op hun bestemming zijn. De reden hiervoor is dat reizen in de ruimte naar een bestemming jaren duurt, en het is nogal moeilijk voor te stellen hoe astronauten hun tijd doorbrengen met wachten om op die bestemming te komen. Hoewel de verkenning van de ruimte een opwindend concept is, kan de reis je mogelijk vervelen of je gek maken, mits je geen scheepsonderhoud hebt om je tijd mee bezig te houden.

Dit pas wakker worden bij aankomst op de bestemming is misschien iets dat we voorlopig alleen in Hollywood-films zullen blijven zien. In 2006 gebruikten onderzoekers van het Massachusetts General Hospital in Boston echter waterstofsulfide om het metabolisme en het cardiovasculaire systeem van muizen te vertragen. Vervolgens keerden zij de toestand van schijndood met succes om zonder de lichaamstemperatuur van de proefpersonen te verlagen. Dit experiment toont aan dat uitgestelde animatie bij mensen in de toekomst mogelijk kan zijn.

Atomisch aangedreven klokken voor navigatie in de diepe ruimte

Het is niet te voorspellen wat je in de ruimte zult tegenkomen. Je kunt brokstukken tegenkomen die kleiner zijn dan een kiezelsteen of zo groot als een auto. En met de snelheid waarmee het ruimteschip reist en de beweging van het puin, is een inslag in de ruimte heel wat anders dan insecten die tegen je voorruit knallen tijdens een autorit. Het kan heel goed catastrofaal blijken te zijn. En het probleem met deze situatie is dat ruimtevaartuigen zijn uitgerust met navigatieklokken die slechts tot op zekere hoogte nauwkeurig zijn.

Om dit probleem op te lossen, is NASA van plan om in 2015 een ruimtevaartuig te lanceren dat zal worden uitgerust met de Deep Space Atomic Clock. Het is een mini-versie van de ultra-precieze, kwik-ion atoomklok die 100 keer stabieler is dan bestaande navigatieklokken. Dit betekent dat de klok nauwkeurig is tot op een miljardste van een seconde over een periode van 10 dagen, waardoor de astronauten frequenties (die worden gebruikt om afstanden te berekenen) met veel grotere precisie kunnen meten. Zo kunnen ze uiteindelijk worden weggeleid van mogelijk catastrofale botsingen.

Bronnen: Science Discovery, Space.com