Germen Roding

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: Wageningen Universiteit, tropisch landgebruik met specialisaties plantenteelt en visteelt (master), natuurkunde (gedeeltelijke bachelor), informatica (praktijkervaring)

Deze spectaculaire zonneuitbarsting is tientallen keren groter dan de aarde.

Een vernietigende zonnestorm: de gevolgen

Zestien en zeventien februari 2011 maakten we kennis met een zonnestorm, het gevolg van een uitbarsting die op de aarde is gericht. Toen de wolk geladen deeltjes de aardse magnetosfeer raakte werden GPS-verbindingen in China verstoord. Dit was echter nog onschuldig. Wat zijn de gevolgen van een echt vernietigende zonnestorm? De gebeurtenissen van 1859 en 1989 tonen aan dat we maar beter stevige maatregelen kunnen nemen…

Zonnevlammen en coronal mass ejections
Onze zon, een G-ster, is naar melkwegbegrippen een rustige, beschaafde ster. Bij rode dwergen (M-sterren), de kleinste stersoort  die samen ongeveer driekwart van alle sterren uitmaken, komen zonnevlammen veel vaker voor en zijn ook relatief veel groter dan op de zon. Een zonnevlam is een magnetische uitbarsting op de zon en ontstaat (denkt men) doordat magnetische velden zich in één klap ontwarren (de zon, een gasbol, draait niet overal even snel rond, wat de magnetische velden in de knoop legt). Kleine zonnevlammen komen heel veel voor. Ze volgen net als zonnevlekken een elfjarige cyclus (2009 was bijvoorbeeld een zonnevlekkenminimum).

Deze spectaculaire zonneuitbarsting is tientallen keren groter dan de aarde.
Deze spectaculaire zonneuitbarsting is tientallen keren groter dan de aarde.

Vaak, maar niet altijd, komt tegelijkertijd met een zonnevlam ook een CME (“coronal mass ejection“) voor. Men denkt daarom dat zowel zonnevlammen als CME’s het gevolg zijn van hetzelfde magnetische verschijnsel, de ontwarring van het magnetische veld. Er ontstaat dan een enorme boog gloeiend plasma, een protuberans, die uiteindelijk met hoge snelheid wordt weggeslingerd als een reusachtige wolk geladen deeltjes. Als die wolk het aardse magneetveld raakt (gelukkig is dat meestal niet het geval), wordt dit samengedrukt en verandert het veld snel van sterkte, wat enorme elektrische spanningen oplevert, dus sterke elektrische stromen in stukken metaal: een geomagnetische storm. Het noorderlicht is dan zichtbaar tot vlak bij de evenaar.

Brand in telegraafkabels en massale stroomuitval
De grootste zonnestorm van de afgelopen vijfhonderd jaar (dat weten we door analyse van ijs in Groenland, waar radioactieve isotopen van de zonnestorm in zijn aangetroffen) vond plaats in de nacht van  1 op 2 september 1859. De zon was al weken onrustig en astrono0om Carrington nam tussen de middag op 1 september de grootste uitbarsting ooit waar. Elektriciteit was in die tijd nog een slecht begrepen verschijnsel dat alleen voor eenvoudige dingen als telegraafkabels en deurbellen werd gebruikt. Een telegraaf werkt heel simpel: signalen bestaan uit een opeenvolging van stroomstootjes door een kilometers lange dikke koperen stroomdraad.

Een "coronal mass ejection" in actie. Een grote wolk ionen wordt met hoge snelheid weggeschoten.
Een "coronal mass ejection" in actie. Een grote wolk ionen wordt met hoge snelheid weggeschoten.

De gevolgen bleven dan ook niet uit toen de zonnestorm toesloeg. Er ontstonden gigantische stromen die op veel plekken waar de telegraafkabel langs liep, branden veroorzaakten. Veel telegraafhuisjes vlogen in brand. Een spookachtig verschijnsel was dat op enkele plekken waar de elektriciteitsgeneratoren door waren gebrand, toch nog telegraafverkeer mogelijk was. De reden: de zonnestorm leverde de energie.

Maart 1989 veroorzaakte een kleinere zonnestorm de grootste elektriciteitsuitval in de geschiedenis van de Canadese provincie Quebec. Omdat Quebec voor het grootste deel op het slecht geleidende Canadese Rotsschild ligt, piekten de stromen in de kabels, waardoor transformatoren doorbrandden en miljoenen mensen zonder stroom kwamen te zitten. Ook satellieten kwamen in de problemen. Als gevolg hiervan hebben stroomleveranciers overal ter wereld hun stroomnetten meer zonnevlam-proof gemaakt. Augustus van hetzelfde jaar verstoorde een zonnestorm de effectenhandel in Toronto. Geomagnetische stormen storen ook postduiven en hebben, wijst recent onderzoek uit, ook zekere effecten op mensen. Reden voor URSI (internationale bond voor radio-onderzoek) een onderzoekscommissie in te stellen.

Wat als er een tweede zonnestorm zoals in 1859 komt?
We zijn nu veel afhankelijker van elektriciteit dan anderhalve eeuw geleden. Als wereldwijd een massale beschadiging van elektrische apparatuur optreedt, komen we in één klap in de steentijd terecht, want vrijwel al onze technologie is direct of indirect van elektriciteit afhankelijk. Auto’s werken niet meer, een antieke diesel wellicht uitgezonderd, want alle elektronica is doorgebrand. Treinen, fabrieken, telefoons, internet: alles komt stil te liggen. De fiets wordt het snelste vervoermiddel. Paradoxaal genoeg zullen technisch minder ontwikkelde landen het veel beter doen. Daar is nog negentiende-eeuwse techniek voorhanden om op terug te vallen.

Het is echter de vraag of deze catastrofale beschadigingen ook wereldwijd op zullen treden. Het elektriciteitsnet wordt steeds beter beschermd. Ook hebben overheidseisen nu de kwaliteit van elektronica sterk verbeterd. Er zullen een groot aantal apparaten uitvallen, mogelijk wat vliegtuigen neerstorten, maar over het algemeen zal de schade hiertoe beperkt blijven.

Voorzorgsmaatregelen
De gevolgen, als het misgaat, zijn echter enorm. Het is dus verstandig om voorzorgsmaatregelen te nemen. Veel mensen zijn al bezig met een off-grid, zelfvoorzienende levensstijl. Vergeet echter niet dat door een echt zware zonnestorm mogelijk ook zonnepanelen er aan gaan. Voedselvoorziening wordt een enorm probleem, Nederland is een dichtbevolkt land. Het bewaren van wetenschappelijke en technische kennis wordt uiterst belangrijk, zo kan de beschaving zich weer snel herstellen. Ook moeten er alternatieven worden bedacht voor elektrische apparaten. Draai eens een dag de hoofdschakelaar om en kijk of er stroomloze alternatieven zijn voor die keukenmachine, diepvries, home trainer en andere ongetwijfeld onmisbare hoogtepunten van de consumptiemaatschappij…

De onderwijswereld is vergeven van politieke benoemingen.

Maak universiteitsexamens centraal

Steeds opnieuw raken HBO en universiteit in opspraak door fraude met examens. Lichtere vormen van  fraude, zoals eenvoudiger tentamens om zo maar flink wat studenten de eindstreep te laten halen komen veel vaker voor. Er is gelukkig een vrij eenvoudige oplossing voor dit probleem.

Steeds meer fraude in hoger onderwijs
Sinds instellingen worden beboet als studenten te laat of helemaal niet afstuderen, komen onderwijsmanagers steeds meer onder druk te staan om koste wat kost zoveel mogelijk studenten te laten slagen. Meer studenten laten slagen kan op verschillende manieren – selecteren aan de poort of betere studiebegeleiding bijvoorbeeld – maar het effect hiervan is beperkt. Selectie aan de poort betekent dat kandidaat-studenten worden afgewezen, dus minder inkomsten. Betere studiebegeleiding kost personeel.
Geen wonder dus dat onderwijsmanagers docenten onder druk zetten om studenten toch maar te laten slagen. Ook studenten zelf frauderen geregeld, want zo wordt voorkomen dat ze gekort worden op hun studiebeurs.

De onderwijswereld is vergeven van politieke benoemingen.
De onderwijswereld is vergeven van politieke benoemingen.

Fundamenteel belangenconflict
Ondanks beweringen van het tegendeel is een hogeschool (en in mindere mate een universiteit, omdat die ook een onderzoeksfunctie heeft)  in feite een diplomafabriek. Dat diploma staat voor een bepaald niveau aan kennis en kunde dat een afgestudeerde van de opleiding gegarandeerd heeft. Dat is ook (naast het old-boys network) de reden dat alumni, afgestudeerden van een prestigieus instituut als Harvard of Yale vaak veel geld doneren aan de instellingen: hiermee wordt de status van de opleiding – en dus hun bul of diploma – hoger. Kortom: vanaf het standpunt van een hogeschool of universiteit is het niet slim je naam te grabbel te gooien door dit soort praktijken, want zo wordt je diploma minder waard. Dit gebeurt bij commerciële en private instituten dan ook nauwelijks, tenzij het om een frauduleuze universiteit gaat waarvan je het diploma kan kopen.

Echter: er is geen actor die opkomt voor de belangen van het opleidingsinstituut als geheel. Het instituut wordt gerund door managers, die afgerekend worden niet op prestige en de kwaliteit van het onderwijsinstituut, maar slechts streefcijfers als aantallen afgestudeerden. Benoemingen in het topmanagement zijn politiek Рdat verklaart de aanwezigheid van veel oud-politici op topposities in plaats van meer deskundige mensen als hoogleraren of docenten. Ze vergroten hun carri̬rekansen niet door prestaties neer te zetten, maar door invloedrijke vriendjes de bal toe te spelen Рeen gebruikelijk fenomeen in de Nederlandse top. Dat kan door allerlei zinloze veranderingen Рvandaar die voortdurende naamsveranderingen en fusies, want daar kunnen weer externe consultants, vriendjes, voor ingehuurd worden. Er bestaan geen machtige belangenverenigingen van alumni die vorokomen dat het instituut hun diploma te grabbel gooit.

De oplossing: centrale tentamens
Nederland kent nu eenmaal nauwelijks privé-universiteiten. Er zal dus een andere oplossing moeten worden gevonden die rekening houdt met de de-facto overheidsstatus van Nederlandse universiteiten en hogescholen. De eenvoudigste oplossing is om dingen als werkstukken, tentamens en dergelijke geanonimiseerd door docenten van een andere opleiding (of een apart overheidsbureau) na te laten kijken. In feite kennen we al zo’n club: de Open Universiteit. Men kan de OU uitbreiden zodat deze alle examineringen van alle opleidingen in Nederland voor zijn rekening neemt.

Veel docenten willen zich liever toeleggen op college geven of onderzoek en vinden tentamens opstellen en nakijken ook vervelend. Andere mensen die niet les kunnen geven, zijn juist heel goed in dit soort nauwkeurig werk. Ook legt dit wat minder druk op de overbelaste onderwijsmanagers, die zichzelf voor hun ongetwijfeld zeer harde en nuttige werk extreem hoge salarissen toebedelen. Dan kunnen dat er ook wat minder worden, waardoor de belachelijk hoge salarissen die topmanagers verdienen omlaag kunnen.

Sinds 1950 is de wereldbevolking meer dan verdubbeld. Mede dankzij grote hoeveelheden fosfaat braken er geen grote hongersnoden uit.

Fosfaat wordt steeds schaarser

Zorgen over peak oil? Peak phosphorus is pas echt vervelend. Dankzij de Groene Revolutie zijn hongersnoden uitgebleven terwijl sinds 1950 de wereldbevolking meer dan verdubbeld is. De Groene Revolutie drijft naast op fossiele brandstoffen, voornamelijk op kunstmest, stikstofverbindingen, kaliumzouten en fosfaten. Helaas worden fosfaten steeds schaarser. Op andere plaatsen veroorzaken fosfaten enorme algenbloei. Tijd dus voor visionaire oplossingen voor we onszelf echt in de nesten werken.

Sinds 1950 is de wereldbevolking meer dan verdubbeld. Mede dankzij grote hoeveelheden fosfaat braken er geen grote hongersnoden uit.
Sinds 1950 is de wereldbevolking meer dan verdubbeld van drie naar zeven miljard mensen. Mede dankzij grote hoeveelheden fosfaat braken er geen grote hongersnoden uit.

Fosfor, essentieel voor landbouw
Planten hebben, naast kooldioxide en water die de chemische elementen koolstof, waterstof en zuurstof leveren, drie andere chemische elementen in grote hoeveelheden nodig: stikstof, kalium en fosfor. Andere elementen, zoals calcium, magnesium, zwavel en dergelijke zijn in veel kleinere hoeveelheden nodig.

Vandaar dat er in de landbouw grote hoeveelheden kunstmest met deze drie elementen wordt gebruikt. Stikstof is niet een erg groot probleem. Onze lucht bestaat voor bijna tachtig procent uit stikstof en vlinderbloemigen (waartoe peulvruchten behoren) kunnen enorme hoeveelheden stikstof vastleggen. Kalium komt ook behoorlijk veel voor. De Franse kalimijnen, overigens beruchte vervuilers van de Rijn, beschikken bijvoorbeeld nog over uitgebreide ertslagen.

Fosfaten, daarentegen, zijn schaars. Er zijn maar enkele plaatsen ter wereld waar ze in hoge concentraties worden aangetroffen: de Verenigde Staten, China en Marokko. Landen als Tunesië en Jordanië bevatten kleinere voorraden.

Uitputting van fosfaatvoorraden
De wereldbevolking stijgt en wil steeds beter te eten krijgen (lees: meer vlees eten). Dat kan alleen als er meer voedsel en veevoer wordt verbouwd. Dit betekent: meer kunstmest, dus ook een hoger fosfaatgebruik. Vele ooit rijke fosfaatbronnen zijn al uitgeput. Het eiland Nauru, bijvoorbeeld, bestond voor een groot deel uit fosfaten, de overblijfselen van de uitwerpsels van vele generaties zeevogels, maar een eeuw van verwoestende mijnbouw heeft het eiland tot een kale rots leeggestript. Wetenschappers denken dat over dertig jaar ‘peak phosphorus’ aanbreekt (1). Ook de fosfaatmijnen in Marokko en overige vindplaatsen beginnen tekenen van uitputting te vertonen, wat zich uit in een veel hogere prijs voor fosfaat.

Mogelijke oplossingen
De hoofdoorzaak is de veel te hoge bevolkingsgroei. Meer mensen betekent meer voedsel, dus ook een hoger fosfaatgebruik. In Europa en Rusland is deze al tot stilstand gekomen, in de rest van de wereld, vooral de islamitische landen en Afrika, groeit de bevolking nog steeds snel.
Een tweede belangrijke oorzaak is dat kringlopen niet gesloten zijn. Fosfaten spoelen uit en komen uiteindelijk in oppervlaktewater of grondwater terecht. Organismen in deze ecosystemen nemen enorm in aantal toe – fosfaat is in de vrije natuur schaars, wat weer tot problemen als algenbloei leidt. De fosfaten die wel in oogstbare planten terecht komen, verdwijnen uiteindelijk in het riool.  Er moet daarom zuiniger en slimmer met fosfaten omgesprongen worden, te denken valt aan minder bemesting en meer glastuinbouw. Rioolslib moet veel meer dan nu gerecycled worden. De megastallen waar sociaal bewogen Nederland nu tegen te hoop loopt, zijn daarom minder slecht voor het milieu dan het lijkt. Het is makkelijker om in een grote varkensflat aan mestrecycling te doen dan in een weide met loslopend vee.

Bronnen:

1. White, Steward en Cordell, Dana (2006): Peak phosphorus, the sequel to peak oil

Mars is veel kleiner dan de aarde. De atmosfeer is al miljarden jaren geleden verdwenen.

Mars, de volgende stap voor de mensheid?

Van alle aardachtige planeten lijkt Mars het meeste op de aarde, onder meer door de vergelijkbare daglengte. Het klimaat op Mars is te vergelijken met dat op de geografische zuidpool hartje winter, maar dan met veel extremere minimum- en maximumtemperaturen. Miljarden jaren geleden kwam er zelfs veel vloeibaar water voor op de nu kurkdroge planeet en ook nu zijn er nog grote ijsvoorraden aanwezig. Mars wordt van alle planeten het vaakst genoemd als toekomstige vestigingsplaats voor de mens, maar er zijn een aantal zeer lastige hindernissen die overwonnen moeten worden.
Mars is veel kleiner dan de aarde. De atmosfeer is al miljarden jaren geleden verdwenen.
Mars is veel kleiner dan de aarde. De atmosfeer is al miljarden jaren geleden verdwenen.

Mars factsheet
Grootte: 6794 km doorsnede (53% van de aarde)

Zwaartekracht: 0,39 maal die van de aarde

Atmosfeer: minder dan 1% van de aardse atmosfeer, 95,32% CO2, 2,7% stikstof, 1,6% argon, 0,13% zuurstof

Temperaturen: -87 graden tot +27 graden (op equator; aphelion). Poolstreken: -120 graden

Daglengte: 24 uur en 37 minuten, een sol

Lengte jaar: 669 sols, 687 dagen

Waardevolle grondstoffen: ijzererts

Pluspunten: redelijke nabijheid aarde, de helft van de aardse zwaartekracht, grote voorraden waterijs, aardachtige daglengte

Gevaren: nauwelijks magnetisch veld, nauwelijks atmosfeer, stofstormen

De omgeving

Mars op een dag zonder stofstormen: een dorre, luchtloze woestijn.
Mars op een dag zonder stofstormen: een dorre, luchtloze woestijn.

De oppervlakte van Mars heeft veel weg van aardse woestijnen, maar vertoont overal sporen van een waterrijk verleden.

Alle landschapsvormen die in aardse woestijnen voorkomen, komen ook op Mars voor, maar door de lage zwaartekracht met veel grotere afmetingen. Zo kent Mars de met 25 km hoogte grootste vulkaan van het zonnestelsel, Olympus Mons en de gigantische drieduizend kilometer lange kloof Valles Marineris.

De enorme hoeveelheid ijzeroxide (roest) geeft de oppervlakte een roestbruine kleur. De oppervlakte is bezaaid met kraters die veel langer dan op aarde intact blijven.

De daglengte op Mars is vrijwel gelijk aan die van de aarde.

De atmosfeer beschermt nauwelijks tegen de felle uv-straling van de zon. Zeer kleine meteorieten branden op in de dunne atmosfeer, meteorieten vanaf enkele kilo’s reizen ongehinderd door. Bij kortdurende warmere tijdperken, het gevolg van het periodiek kantelen van de planeet, smelten ondergrondse ijsvoorraden, waardoor waterstromen en lawines ontstaan die op sommige plaatsen kraters hebben uitgewist.

Transport van en naar Mars
Alle ruimtevaartuigen nu in gebruik maken gebruik van raketvoortstuwing. Wat dan telt is delta v – de totale hoeveelheid versnelling en vertraging die nodig is. Beide kosten evenveel raketbrandstof. Als Mars en de aarde in optimale positie staan, is de delta v van LEO (een lage parkeerbaan rond de aarde) tot een parkeerbaan rond Mars  het laagst: rond de vier kilometer per seconde. Dit kan nog verder verlaagd worden door gebruik te maken van de martiaanse atmosfeer om af te remmen. Volgens Cassandra Club is een reis naar Mars peperduur, maar hierbij gaan ze uit van een retourvlucht. Het is veel goedkoper om alleen een enkele reis uit te voeren. Er hebben zich al tientallen vrijwilligers gemeld voor een dergelijk plan.

Hoe bewoonbaar is Mars?
Door de lage luchtdruk van 0,01 atmosfeer moeten astronauten een lomp, onhandig drukpak dragen. Het volkomen ontbreken van een ozonlaag en andere bescherming tegen zonnestraling betekent dat kolonies een grondige afscherming moeten hebben tegen zonne- en kosmische straling. De zwaartekracht is waarschijnlijk voldoende voor een permanent verblijf van de mens. Ook de daglengte is ideaal voor menselijke bewoning.

Voordelen van een kolonie op Mars
Mars is vooral rijk aan ijzeroxide. IJzer en andere waardevolle delfstoffen zijn op metaalrijke planetoïden met hun zwakke zwaartekrachtsput echter in veel grotere mate aanwezig (en ook makkelijker te winnen) dan in de zwaartekrachtsput van Mars. Er zijn enkele dingen aantrekkelijk aan Mars: de aardachtige daglengte, de bij benadering aardachtige zwaartekracht, de grote hoeveelheid waterijs en de aanwezigheid van een vast oppervlak. Mars bevat ook vrij gemakkelijk toegankelijke materialen die te gebruiken zijn voor een kolonie: water, kooldioxide,  ijzerrijke gesteenten. De temperaturen liggen -relatief- dicht bij die van de aarde.

Mars is uit wetenschappelijk oogpunt erg interessant: de planeet is complexer dan alle andere planeten met uitzondering van de aarde en bevat mogelijk leven: er zijn methaanpluimen vastgesteld die in de zomer het actiefst zijn.

Mars is vanaf de aarde relatief makkelijk te bereiken. Door de dunne atmosfeer is atmosferische remming mogelijk. Dit alles maakt Mars -met aantrekkelijker vestigingsplaatsen als Mercurius en Venus– aantrekkelijk als “back-up plan” voor de mensheid.

Gevaren op Mars
Mars kent weliswaar nauwelijks een atmosfeer, maar deze is wel in staat voor veel problemen te zorgen. Zo zijn er geregeld enorme stofstormen die soms maandenlang aan kunnen houden en bijna alle zicht wegnemen. Het fijne stof bestaat uit ijzeroxide, dus ook radiotransmissies worden zwaar gestoord. Dit stof is voor apparaten met bewegende onderdelen waarschijnlijk nog vervelender dan het toch al beruchte maanstof. De atmosfeer biedt verder nauwelijks bescherming tegen grotere meteorieten en kosmische straling. Er is minder zonne-energie dan op aarde.

In dit concept van NASA bouwen de eerste kolonisten hun landingsvaartuig om tot kolonie met kassen.
In dit concept van NASA bouwen de eerste kolonisten hun landingsvaartuig om tot kolonie met kassen.

Hoe zou een kolonie op Mars er uit zien?
Een kleine kolonie zal vermoedelijk vlak bij watervoorraden gevestigd zijn en voor een belangrijk deel ondergronds zijn. De metaalrijke bodem van Mars biedt een goede bescherming tegen kosmische straling. De kolonie moet luchtdicht zijn en goed geïsoleerd.
Kolonisten kunnen gebruik maken van de ijsvoorraden om hun kolonie mee te bevoorraden.

Een grotere kolonie kan bestaan uit een drukkoepel over een krater of missschien de Vallis Marineris-kloof. Worden de terraforming-plannen (zie onder) doorgezet, dan zal deze overigens onder water lopen.

Hoe is Mars tot leefbare wereld om te bouwen?
Mars is weliswaar veel kleiner en lichter dan de aarde, maar staat verder van de zon. Van alle planeten is Mars daarom het gemakkelijkst tot een leefbare wereld om te bouwen – althans, leefbaar volgens Tibetanen, Scandinaviërs of Siberiërs. Een eerste fase zou inhouden de poolkappen, die voor een groot deel uit bevroren kooldioxide bestaan, te laten verdampen.  Zoals u ongetwijfeld van mijnheer Al Gore hebt opgestoken, is kooldioxide een  sterk broeikasgas. Dit zou de luchtdruk op Mars verdertigvoudigen tot 0,3 atmosfeer  – en hiermee de temperaturen en luchtdruk binnen aards (althans: de top van de Mount Everest) bereik brengen. Als gevolg hiervan ontdooit de noordelijke oceaan en stijgt de gemiddelde temperatuur op het noordelijk halfrond boven nul. Deze is vermoedelijk weliswaar erg zout, maar aardse planten zullen het in de kooldioxideatmosfeer goed doen en grote wolken zuurstof afscheiden.

Voor mensen is een CO2 atmosfeer onadembaar, dus moet de CO2 als we zonder ademmasker rond willen kunnen lopen, worden vervangen door een ander gas. Mars is zeer arm aan stikstof, de ideale kandidaat voor een inert gas. Er is ook te weinig argon. Zuurstof onder hoge druk leidt tot zuurstofvergiftiging. Op aarde is de zuurstofdruk 0,2 bar, hoger dan plm 0,5 bar is schadelijk. Een volledige zuurstofatmosfeer kan dus tot minder dan een halve atmosfeer. De maximale CO2 druk die een mens langere tijd overleeft ligt rond de huidige druk op Mars: 0,01 atmosfeer. Een dunne zuurstofatmosfeer (0,3 atmosfeer) kan dus in principe, wanneer gecombineerd met  minder dan 0,01 atmosfeer kooldioxide en een sterk broeikasgas (een beter alternatief is een ring van spiegels om zonlicht op Mars te concentreren, mogelijk roterend om zo een magnetisch veld op te wekken, zo komt er ook meer energie beschikbaar). Een zuurstofatmosfeer zonder inert buffergas, denk aan stikstof, betekent helaas een zeer hoge kans op branden. Dus zal er extra stikstof van bijvoorbeeld de ijsreuzen of ijsmanen moeten worden aangevoerd, al was het maar voor de planten.

Mars omgebouwd tot leefbare planeet. Een grote oceaan overdekt het noorden.
Mars omgebouwd tot leefbare planeet. Een grote oceaan overdekt het noorden.
De multiculturele samenleving komt neer op naast elkaar heen leven.

Multiculturaliteit: ruimdenkendheid of oppervlakkigheid?

Ze kunnen het wel als ze maar willen. Af en toe is zelfs de onder intellectuelen beruchte TV-zender SBS6 filosofisch baanbrekend bezig. Het TV-programma Groeten uit de Rimboe, alhoewel voor een groot deel doorgestoken kaart, toont de vaak vermakelijke belevenissen van Nederlanders die worden geconfronteerd met leefgewoontes die radicaal afwijken van wat ze gewend zijn. Uit de klei getrokken Hollanders, gewoonlijk niet verder van huis dan de vakantiekampen aan de Turkse rivièra, worden gedwongen na te denken over dingen die ze in Nederland vanzelfsprekend lijken. Wat zouden de gevolgen zijn als niet alleen enkele families, maar alle Nederlanders een dergelijk avontuur zouden meemaken? Of… maken we dat al mee?

Comfort zone
Mensen kennen een comfort zone, een verzameling gedragingen die bij een leefwereld hoort waar ze liever niet tijd buiten doorbrengen. Buiten de comfort zone voelen mensen zich onveilig. De zone hangt nauw samen met persoonlijkheid, intelligentie en opleiding en verschilt per persoon in grootte en vorm, met zware autisten aan de ene kant en flamboyante exhibitionisten aan de andere kant. Uiteindelijk komt er voor iedereen een punt waarop de bestaande normen en waarden zo onder druk komen te staan dat sprake is van een cultuurschok.

Cultuurschok
Volgens Paul Pedersen (1995)  zijn er vier stadia in de cultuurschok (1). In het eerste ‘honeymoon phase‘ stadium (die ongeveer drie maanden duurt) lijkt de vreemde cultuur sprookjesachtig, opwindend en dus aantrekkelijk. Vandaar de populariteit van korte vakanties.

De multiculturele samenleving komt neer op naast elkaar heen leven.
De multiculturele samenleving komt neer op naast elkaar heen leven.

De tweede fase is de negotiation phase waarin de realiteit van de andere cultuur doordringt, vaak gekenmerkt door gevoelens van angst en eenzaamheid. Een cultuur kent een code van ongeschreven regels, denk aan gebaren en andere lichaamstaal, statusindicatoren en wereldbeschouwing. In de derde fase, adjustment phase, probeert de cultuurmigrant zich aan te passen, waar in de vierde fase, mastery phase, de culturele migrant een evenwicht heeft gevonden tussen zijn oorspronkelijke cultuur en die van de gastcultuur. Bij terugkeer in de cultuur van herkomst treedt er soms een nieuwe cultuurschok op, de vijfde fase.

De gevolgen van een cultuurschok zijn een afwisseling van euforische en depressieve momenten. Sommige mensen gaan er aan onderdoor, onder Oost-Indië gangers bekend als tropenkolder, anderen bereiken een nieuw bewustzijnsniveau waarin de andere leefwereld wordt geïntegreerd in de bestaande leefwereld, m.a.w. een grotere comfort zone. Liefhebbers van de multiculturele doctrine denken daarom dat het blootstellen van de Nederlanders aan een permanente cultuurschok zal leiden tot een wereld vol ruimdenkende, cultuurrelativerende D’66 stemmende lieden met een enorm grote comfort zone. Maar klopt deze theorie wel?

Leidt de multiculturele samenleving tot een grotere comfort zone?
De comfort zone is nauw verbonden met iemands identiteit: de evenwichtstoestand waarin een persoon zich bevindt. De grootte van de comfort zone hangt, blijkt uit onderzoek onder Vietnamese immigranten in Australië, (2) , nauw samen met de mate van openheid (doorgaans: intelligentie) en flexibiliteit. Dit kan overigens ook te maken hebben met de voor extraverten veel geschikter open Australische samenleving. In het Big Five persoonlijkheidsmodel staan de laatste twee eigenschappen bekend als openheid en extraversie. Iemands persoonlijkheid verandert niet snel. Met andere woorden: een introvert, gesloten persoon zal niet snel een grote comfort zone ontwikkelen. Overigens is de grote comfort zone van een extravert persoon schijn. Hij is weliswaar groot in bereik, maar niet erg diep. De reden dat extraverten snel in paniek raken als er meer diepgang is vereist. Wat oprekken van de comfortzone lijkt, is meestal een grotere oppervlakkigheid.

Het is dus de vraag of de multiculturele samenleving inderdaad leidt tot een groter denkraam bij de meeste mensen. Als die theorie zou kloppen, zouden zogeheten progressieve partijen het veel beter in de peilingen en verkiezingen moeten doen dan dertig jaar geleden, toen er nog nauwelijks niet-westerse immigranten in Nederland woonden. Ook zouden de wereldgerechten niet aan te slepen moeten zijn. In werkelijkheid wordt tegenwoordig de eigen cultuur tot blonde boerenmeiden aan toe verheerlijkt in commercials en is het grote electorale nieuws juist de opkomst van anti-multiculturele partijen als die van Fortuyn en Wilders. Veel van de politici en stemmers op dergelijke partijen (Wilders zelf bijvoorbeeld) hebben in een andere cultuur gewoond of hebben de cultuur in hun woonomgeving zien veranderen. Anderen zien de samenleving als geheel veranderen op een manier die ze niet aanstaat. Het antwoord lijkt dus te zijn: een bepaald menstype voelt zich lekker in een multiculturele samenleving. Het is niet zo dat een multiculturele samenleving de multiculturele mens creëert.

Hoe het dan wel moet? Mogelijk wijst India de weg. Juist de introverten bieden in India namelijk een bindend element…

Bronnen
1. Pedersen, C. (1995), The five stages of culture shock: critical incidents around the world
2. Mak, A. en Tran, C. (2001), Big five personality and cultural relocation factors in Vietnamese Australian students’ intercultural social self-efficacy

Het graviton volgens natuurkundig kunstenaar Jan Henrik Andersen.

Graviton heeft schizofrene eigenschappen

Zwaartekracht is een buitenbeentje. Niet alleen is deze zwakste van de vier natuurkrachten extreem veel zwakker dan de overige drie (met een klein magneetje kan je de aantrekkingskracht van de hele aarde overwinnen), ook is deze natuurkracht als enige van de vier krachten in staat om de structuur van ruimte en tijd te veranderen en staat de kracht los van het standaardmodel, de drie kwantumveldtheorieën die respectievelijk de sterke kernkracht, de elektromagnetische kracht en de zwakke kernkracht beschrijven. De zwaartekracht heeft haar eigen wet: de algemene relativiteitstheorie van Einstein. Deze theorie beschrijft ook de ruimtetijd waarin de kwantumprocessen van de andere drie theorieën zich afspelen.
Het is nog nooit gelukt zwaartekrachtsdeeltjes, de hypothetische gravitonen, te ontdekken. Er is dus iets wat zwaartekracht fundamenteel anders maakt.

Schizofreen persoonlijkheidsprofiel van het zwaartekrachtsdeeltje
Stel dat zwaartekracht wordt veroorzaakt door een hypothetisch kwantumdeeltje, dat we maar even het graviton zullen noemen, dan moet dit deeltje over een aantal zeer lastig in te passen eigenschappen beschikken.

Het graviton volgens natuurkundig kunstenaar Jan Henrik Andersen.
Het graviton volgens natuurkundig kunstenaar Jan Henrik Andersen.

Traagheid en zwaartekracht
Massa heeft twee fundamentele eigenschappen: het is zwaar (oefent zwaartekracht uit) en het is traag (het kost energie om de snelheid te veranderen). We weten dat zwaartekracht en traagheid uiterst nauw samenhangen (al is door de extreem kleine grootte van de zwaartekracht G, de zwaartekrachtsconstante, met vijf cijfers veel minder nauwkeurig bekend dan bijvoorbeeld de fijnstructuurconstante met elf cijfers). Er is nooit ook maar één statistisch significante afwijking gevonden tussen de traagheid van een voorwerp en de zwaartekrachtwisselwerking die het voorwerp uitoefent. Met andere woorden: gravitonen moeten er zowel voor zorgen dat massa traag is (moeilijk te verslepen) als zwaar (andere massa aantrekt).

Energie wordt massa
Verder van belang is de invloed van snelheid en energie op zwaartekracht. Nucleonen, de verzamelnaam voor protonen, neutronen en hun meer exotische antineefjes en -nichtjes die alleen in deeltjesversnellers voorkomen, bestaan bijvoorbeeld uit drie quarks. Opmerkelijk genoeg zijn de drie quarks samen veel lichter (iets meer dan een procent) dan het totale proton of neutron. De rest van de massa zit in de deeltjes die de quarks uitwisselen, de gluonen, volgens de theorie nul, volgens experimenten in ieder geval kleiner dan elk twee procent van de massa van het nucleon, en, vooral, hun relativistische snelheid. In voorwerpen die bijna met de lichtsnelheid bewegen, neemt de massa (gezien vanaf een stilstaande waarnemer) enorm toe. Een kwantumtheorie van het graviton moet dus verklaren hoe het kan dat een hoge snelheid leidt tot meer gravitonen en ook hoe deze gravitonen meer traagheid opwekken.

Vervorming van ruimte en tijd
Het allerergste komt nu. Volgens de algemene relativiteitstheorie vertraagt de zwaartekracht de tijd en vervormt de ruimte. Als gevolg lijkt voor een waarnemer buiten het zwaartekrachtsveld het licht langzamer te bewegen (en hiermee alle natuurkundige processen).  Op aarde gaat de tijd trager dan op grote hoogte. Bijna onmeetbaar, maar exact zoals door Einstein voorspeld, aangetoond met ultranauwkeurige atoomklokken. Rekening houden met relativistische effecten is essentieel voor GPS. Gravitonen hebben dus iets te maken met de fundamentele structuur van ruimtetijd. Hoe meer gravitonen, hoe kleiner de ruimte en hoe trager de tijd, m.a.w. gravitonen lijken ruimtetijd in te doen krimpen.

Met dit signalement op zak zullen we verschillende kandidaten voor de zwaartekracht de revue laten passeren.

Bevatten stofwolken buitenaards leven? We weten in ieder geval wel dat ze enorme hoeveelheden organische moleculen zoals aminozuren bevatten.

Bevatten plasmawolken protoleven?

Ons melkwegstelsel is er mee bezaaid. Enorme wolken plasma, gas zo heet dat atomen worden uiteengeslagen in ionen en elektronen. Tot voor kort werd gedacht dat plasma te chaotisch was om wat v oor structuur ook te bevatten, maar de Russische natuurkundige V.N. Tsytovitsj ontdekte met twee anderen iets opmerkelijks: stofdeeltjes die spiralen vormen die zichzelf vermenigvuldigen. En muteren…

Intelligente stofwolken en rode regen uit de ruimte
De geniale, maar nogal excentrieke astronoom Fred Hoyle schreef ook geregeld science-fiction boeken.

Chandra Wickramasinghe vermoedt dat de stofwolken tussen de sterren vol leven zijn.
Chandra Wickramasinghe vermoedt dat de stofwolken tussen de sterren vol leven zijn.

In één van die boeken, The Cloud, wordt de aarde plotsklaps omgeven door een grote stofwolk van miljoenen kilometers groot. De gevolgen voor de aarde zijn nogal vervelend: extreem hoge temperaturen en weinig licht brengen de mensheid op de rand van de afgrond. Atoombommen die op de wolk worden afgeschoten komen weer op aarde terecht.

Op een gegeven moment komt het team er achter dat de wolk levend is, zeer intelligent zelfs en af is gekomen op de radiosignalen van de aarde. Uiteindelijk slaagt een team onderzoekers er in de wolk duidelijk te maken dat hij beter een andere plek kan zoeken om zich op te laden met zonlicht.

Hoyle’s student en strijdmakker, de al even briljante en excentrieke Chandra Wickramasinghe, net als Hoyle zelf een fervent panspermist, verkondigt al jaren dat de interstellaire gas- en stofwolken leven bevatten. Volgens Wickramasinghe verklaart dat de rode regen die in 2001 in de Zuid-Indiase deelstaat Kerala optrad.  Deze standpunten (en hun ontkenning van de Big Bang) leverden ze weinig vrienden op bij hun collega’s.

Een onverwachte ontdekking van  natuurkundige Tsytovitsj en zijn collegas’s uit Duitsland en Australië maakt het domein waar leven -zou- kunnen voorkomen in één klap een stuk groter.

Ze ontdekten namelijk -met behulp van een computersimulatie- dat in stofwolken met veel geladen deeltjes door moleculaire krachten de deeltjes zich in spiraalvormige structuren gaan organiseren die wel wat weg hebben van DNA.

Bevatten stofwolken buitenaards leven? We weten in ieder geval wel dat ze enorme hoeveelheden organische moleculen zoals aminozuren bevatten.
Bevatten stofwolken buitenaards leven? We weten in ieder geval wel dat ze enorme hoeveelheden organische moleculen zoals aminozuren bevatten.

De spiraaltjes kunnen zich splitsen, kopiëren en muteren. Processen die tot nu toe uniek werden geacht voor DNA en RNA. Misschien dat zich ook grotere structuren kunnen vormen die door middel van elektrische ladingen bij elkaar blijven en met elkaar communiceren. Kortom: misschien ontwikkelt zich uiteindelijk iets als de Wolk. of een andere structuur die we ons niet kunnen voorstellen.

Uiteraard is het nog een lange weg vanaf deze spiraaltjes tot een intelligente stofwolk a la Hoyle of zelfs maar eencellige ruimteorganismen. Wel wijst Tsytovitsj op een andere interessante implicatie: bliksemontladingen als mogelijk bron van de levenbrengende spiraaltjes die vervolgens als matrijs de aanzet hebben gegeven tot de ontwikkeling van organisch leven.

Verplaatsbare huizen lossen het woning- en fileprobleem op.

Mobiele stadswijken de toekomst?

Economische veranderingen gaan razendsnel. Eens bedrijvige metropolen veranderen in spooksteden, terwijl kleine stadjes uit hun voegen barsten. De wereld is onvoorspelbaarder dan ooit, maar onze infrastructuur houdt hier geen gelijke tred mee. Wordt het niet tijd voor een flexibele manier van bouwen?

Huidige systeem werkt beroerd
Mensen hebben steeds meer een nomadische levensstijl. Economische en sociale veranderingen gaan snel. Als een bedrijf waar iemand werkt wordt overgenomen, zij ergens anders een baan aangeboden krijgt of hij een nieuwe liefde ontmoet betekent dit al gauw: verhuizen.

Verplaatsbare huizen lossen het woning- en fileprobleem op.
Verplaatsbare huizen lossen het woning- en fileprobleem op.

Fijn voor de vaderlandse schatkist en makelaars, die bij elke woningtransactie overdrachtsbelasting en makelaarskosten aftikken, wat minder fijn voor de verhuizende persoon die maar moet zien zijn huis kwijt te raken en aan nieuw onderdak te komen. Huurders zitten met zeer lange wachtlijsten voor sociale huurwoningen. Woningen in Zuid-Limburg verkrotten terwijl in de Randstad woningprijzen de pan uit rijzen. Ook bedrijven die tijdelijk personeel nodig hebben zitten met handen in het haar als het er om gaat onderdak te vinden. Het gevolg: overvolle woningen van huisjesmelkers en klagende buren.

Noodgedwongen blijven veel werkenden dan maar ver weg van hun werk wonen en nemen de grote reisafstanden voor lief. het gevolg: dichtslibbende snelwegen en overvolle treinen tijdens de spits.

De oplossing: terreinen voor mobiele woningen
Veel van deze problemen zouden opgelost worden als woningen met mensen mee kunnen verhuizen. In de VS zijn trailer parks een bekende verschijning bij grote steden. Deze staan slecht bekend – vooral mensen met weinig geld en dus een lage sociale status wonen hier. De Amerikanen noemen dit trailer trash, met ongeveer de sociale connotatie van “woonwagenbewoner”. Dit ligt niet aan het concept op zich, maar aan de sociale omstandigheden. Als er eenmaal een groep mensen met asociale leefgewoontes verblijft, schrikt dit burgerlijker mensen af.

In elke samenleving zijn er mensen die door hun leefgewoontes weinig populair zijn. De meeste mensen kunnen daarentegen redelijk goed met elkaar overweg, althans als buren. Er kunnen dus twee typen terreinen worden ingericht: mobiele wijken voor werkenden en opvangkampen voor “probleemgevallen”. Eventueel kan er nog een derde groep mobiele woningen komen voor buitenlandse gastarbeiders.

Zelfvoorzienende woningen
Een voor de hand liggend vraagstuk is de infrastructuur die nodig is voor de woningen: water, energie, riolering. Deze is erg kostbaar, een hectare bouwrijp maken kost al gauw een half miljoen euro. Op een hectare kunnen vier tot zes huizen worden gebouwd. Een groot deel is nodig omdat huizen niet zelfvoorzienend zijn. Zo doet een persoon ongeveer een week met een kubieke meter drinkwater. Waterbesparende toiletten en douches halveren het verbruik. In Nederland valt per jaar zeventig centimeter neerslag, dus een huis van honderd vierkante meter met wateropvang levert alle drinkwater dat een gemiddeld huishouden nodig heeft. Afvalwater kan worden vergist tot biogas in een septic tank. Het dakoppervlak, wanneer volledig bedekt met zonnepanelen, levert een groot deel van het stroomverbruik maar vooral in de winter is extra vermogen nodig.

Watson kan nu al de meeste mensen kloppen bij het vragen beantwoorden in een kennisquiz.

`Evoluerende robots gaan mens overtreffen`

De volgende stap in de evolutie van machines is gezet met het oprichten van een communicatienetwerk dat door robots onderling wordt gebruikt om ervaringen uit te wisselen en zo bij te leren. Computers krijgen hierdoor mogelijkheden die mensen van te voren niet kunnen voorzien. Wat kunnen de mogelijke gevolgen zijn?

Biologische evolutie krijgt concurrentie van technische evolutie
Miljarden jaren was onze planeet het domein van de biologische evolutie. Door het langzame proces van Darwiniaanse evolutie ontwikkelde het leven zich uit een eencellige voorouder tot de enorme variëteit aan levensvormen die we vandag de dag kennen. Het sleutelwoord bij deze ontwikkeling is “langzaam”. Het kost doorgaans duizenden tot miljoenen jaren voor een nieuwe soort zich heeft ontwikkeld uit een oudersoort. In extreme omstandigheden, zols na een allesvernietigende natuurramp kunen dieren en planten zich weliswaar snel ontwikkelen tot nieuwe soorten, maar zelfs in dit geval gaan hier duizenden jaren of langer overheen.

Technische evolutie: razendsnelle ontwikkeling
Met de komst van een levensvorm die abstract kan denken, de mens, is een tweede evolutionair domein ontstaan, de noösfeer en kon zich techniek ontwikkelen. Dat is ook gebeurd; de evolutie van techniek gaat nu werkelijk razendsnel. Onze wereld is zelfs voor iemand die honderd jaar geleden leefde onherkenbaar geworden. De reden is dat technische evolutie mogelijkheden kent die biologische evolutie voor zover we weten niet bezit. Er bestaan geen dieren die alleen door naar een ander dier te kijken, de genetische code voor bijvoorbeeld snelle poten, sabeltanden of een efficiënter verteringsproces kunnen overnemen. We kunnen niet ons lichaam herontwerpen (al doen plastisch chirurgen hun best). De menselijke techniek kan dit wel. De eerste auto leek op een koets met een motor er in in plaats van er voor. Ideeën uit andere vakgebieden worden nu snel verwerkt in technologieën waarin ze van pas komen. Echter: al deze technische evolutie kent nog een beperking. Bij elke wijziging in techniek moet er een mens tussen staan die ze bedenkt en uitvoert.

Watson kan nu al de meeste mensen kloppen bij het vragen beantwoorden in een kennisquiz.
Watson kan nu al de meeste mensen kloppen bij het vragen beantwoorden in een kennisquiz.

Internet voor zelfevoluerende machines
Met de komst van RoboEarth, een internet alleen voor robots verandert dit fundamenteel. Via RoboEarth kunnen robots onderling ervaringen uitwisselen en (de reden voor de naam van het project) een eigen wereldkaart ontwikkelen: Google Earth, maar dan voor robots. Lopen ze ergens mee vast, dan kunnen ze een andere robot om hulp vragen. Machines kunnen nu van elkaar leren en zichzelf herprogrammeren. Hierme is hun evolutie los komen te staan van de mens. De gevolgen hiervan kunnen niet overschat worden. Dit betekent de eerste stap naar een van de mens losstaande machine-ecologie. Vanaf nu zullen machines op hun eigen manier evolueren.

Computer slimmer dan een mens al een feit?
De huidige generatie robots is vrij dom, te vergelijken met een insekt of een niet al te slimme vis. Dit is snel aan het veranderen. Kunstmatige intelligentie op zich (niet ingebed in een robot) klopt de mens op steeds meer terreinen. Rekenwonders moesten er als eerste aan geloven. De schaakwereld wordt ook al langer geteisterd door onoverwinnelijke schaakcomputers.

Nieuw is dat ook in complexere intellectuele domeinen, waar computers tot voor kort weinig mee konden, nu computers mensen verslaan. Zo slaagt de IBM-computer Watson er steeds vaker in om in de kennisquiz Jeopardy van topkandidaten te winnen. Watson is enorm groot – negentig samenwerkende IBM Power 750 servers met samen vijftien terabyte werkgeheugen (dat is vijftien grote harde schijven) en bijna tienduizend snelle processors. Opmerkelijk detail: vijftien terabyte is volgens sommige schattingen de totale hoeveelheid informatie die het menselijk brein kan bevatten.

Als we Watson als grensgeval voor mensgelijke kunstmatige intelligentie beschouwen, waar niet iedereen het mee eens is, dan zal de komst van kwantumcomputers of een voortdurende voortzetting van de Wet van Moore (alsmede, uiteraard, slimmere AI-algoritmen) betekenen dat een computer waarvan het denkvermogen dat van een mens evenaart of overstijgt, over hooguit enkele tientallen jaren in een humanoïde robot ingebouwd kan worden (Watson kan nu al in een robot ter grootte van een blauwe vinvis ingebouwd worden). Er zijn nu al technieken in ontwikkeling om computers duizend keer efficiënter te maken, waarmee dit punt in één klap bereikt zou zijn. We krijgen dan een ras van intelligente wezens die heel snel van elkaar kunnen leren en zichzelf kunnen herontwerpen. Willen we deze richting op? We kunnen er maar beter goed over nadenken voor het te laat is…

Machines houden het vaak niet erg lang uit in het oerwoud...

Wordt de ruimte het domein van machines?

De aarde is gastvrij voor leven: vocht, aangename temperaturen en zuurstof. Precies dezelfde redenen die de planeet voor machines een risicovolle omgeving maken. Buiten de aarde zijn de omstandigheden voor mensen onleefbaar, maar voor machines in veel opzichten ideaal: luchtledig dus geen chemisch agressieve zuurstof, geen water (die al even funest werkt) de overvloedige zonne-energie. Gaan de wegen van mens en machine zich scheiden?

Aarde is erg vijandig voor machines (en andersom)
Patman van Zaplog wees me op het uitstekende en visionaire boek Cradle to Cradle. Lezen hiervan was (en is) bepaald geen zonde van uw tijd. Eén van de inzichten hiervan is dat er in feite twee ecosystemen bestaan: de ecosfeer, bestaande uit planten, dieren en mensen en de technosfeer, de grondstoffenkringloop in de industrie.

Machines houden het vaak niet erg lang uit in het oerwoud...
Machines houden het vaak niet erg lang uit in het oerwoud...

Ecosfeer en technosfeer houden er een ongemakkelijke en weerbarstige relatie op na. Het wordt steeds duidelijker dat materialen uit de technosfeer, zoals plastics,  mijnafval en bergen met kolenslakken en bepaalde elektromagnetische straling,  funeste gevolgen hebben op de ecosfeer. Omgekeerd (vraag de slachtoffers van zeepokken of iemand met schimmel in huis maar) probeert de ecosfeer materialen uit de technosfeer op te slokken en deel uit te laten maken van zichzelf. Apparaten op plaatsen waar de ecosfeer het sterkst aanwezig is, moerassen en oerwouden bijvoorbeeld, hebben het sterkst te lijden van slijtage en zijn hulpeloos zonder menselijke technici die ze voortdurend onderhouden.

De ruimte: ongastvrij voor mensen, een paradijs voor machines
Buiten de atmosfeer verandert de situatie volkomen. Hier zijn machines sterk in het voordeel. De lage of zelfs afwezige zwaartekracht betekent dat machines doorgaans veel beter en efficiënter werken.

Sovjetkosmonauten Vladislav Volkov, Georgi Dobrovolski en Viktor Patsayev kwamen om toen hun bescherming tegen het luchtledig van de ruimte defect raakte.
maar mensen nog minder lang in het luchtledig van de ruimte.

De omgeving is veel voorspelbaarder: het is makkelijker om een robot op weg te sturen naar Titan dan een robot in een oerwoud te laten lopen. In de ruimte is er niemand die last heeft van de enorme afvalhopen die industriële processen, bijvoorbeeld het winnen van erts, achterlaten. Sterker nog: dit afval kan vaak heel goed voor een ander industrieel proces gebruikt worden.

Daarentegen is de ruimte voor mensen een vijandige omgeving. Er is veel meer kosmische straling dan op aarde. Er is geen zuurstof, voedsel en water. Temperatuursverschillen zijn zeer groot (Mercurius is de recordhouder). Mensen kunnen in de ruimte alleen in leven blijven omdat er een compleet ecosysteem van machines voor zorgt dat een adembaar mengsel vast wordt gehouden en wordt ververst.

De ruimte als industriegebied, de aarde als woongebied
Met uitzondering van vijftig kilometer boven Venus (en zelfs daar is bescherming tegen kooldioxide en geconcentreerd  zwavelzuur nodig) is de rest van het zonnestelsel alleen na uitgebreide technische aanpassingen, denk aan het uithollen van asteroïden of drukkoepels, voor mensen bewoonbaar.

Er zullen veel mensen zich in de ruimte vestigen – de hoeveelheid grondstoffen is enorm en met enige aanpassingen zijn de mogelijkheden echt onbegrensd – maar de meeste mensen zullen voorlopig op de aarde blijven wonen. Wel kan de industrie voor een groot deel naar de ruimte worden verplaatst. Dingen die op aarde heel veel energie kosten om te bereiken, denk aan vacuüm, microzwaartekracht  en temperaturen vlak bij het absolute nulpunt, zijn in de ruimte een gegeven. Mensen kunnen in hun gerieflijke woonomgevingen op aarde of drijvende kolonies op Venus de ontwerpen maken, die door machines in ruimtestations worden verwerkt tot producten. De machines snorren en werken ongestoord door vocht, agressieve zuurstof of zwaartekracht aan delicate nanoschakelingen.

Bron:
Cradle to cradle, ISBN-13: 9789055945771