De aarde vormt een diepe zwaartekrachtsput en is daarmee niet erg geschikt als haven voor ruimtevoertuigen. Waar kunnen we het beste het overslagpunt voor ruimtereizen inrichten? De maan, een van de Lagrangepunten van het aarde-maanstelsel of toch maar LEO, low earth orbit?
“Metrokaart” van het zonnestelsel met delta-v per node. Klik voor een vergroting. Let op: zeer groot, doe dit niet op je databundel. Bron: User: CuriousMetaphor op reddit.com
Wat is delta v en waarom is delta v zo belangrijk in de ruimtevaart?
Delta v is de totale verandering (delta in natuurkundige vergelijkingen) in snelheid (v). Delta v wordt uitgedrukt in kilometers per seconde. Als de intercity waarin je zit versnelt van 0 naar 240 km/uur en vervolgens weer stopt bij het volgende station, is de delta v (240 + 240 = 480) km/uur (oftewel: 0,133 km per seconde). Op aarde is dat niet zo belangrijk. Een trein kan afremmen op de rails en de elektromotor. In het luchtledig van de ruimte kan dat niet, je zou misschien de zonnewind of het magneetveld van de zon of de aarde kunnen gebruiken, of je snelheid verkleinen of vergroten door een “gravity slingshot” langs een planeet, maar dat is het dan wel. Dat betekent: zowel versnellen als afremmen kost evenveel raketbrandstof. Raketbrandstof die je aan het begin van je reis moet meenemen, want er zijn nog geen tankstations onderweg. En waarbij het ook weer veel brandstof kost om deze extra brandstof mee te nemen. Voor de gemiddelde interplanetaire missie bestaat maar enkele procenten van het laadgewicht uit nuttige lading. De rest, meer dan 90 tot 98 procent, is stuwstof. Kortom: de delta v van je reis wil je zo laag mogelijk hebben.
Sport onder gewichtsloze omstandigheden kan groot worden. Hier een bal die aan boord was van de verongelukte Space Shuttle Challenger. Bron: NASA
Zwaartekrachtsput
Van alle delta v die nodig is om van de aarde naar bijvoorbeeld Mars te reizen, ongeveer 20 km/s, is er maar liefst 11,1 km/s nodig om volledig aan de aarde te ontsnappen. Voor de eigenlijke reis van de aarde naar Mars zelf veel minder, ongeveer 1 km/s. De rest is nodig om op Mars tot stilstand te komen, tenzij je wilt eindigen als de zoveelste krater op het al behoorlijk geteisterde oppervlak van Mars. Dat maakt de aarde een slechte keuze als overslagstation voor interplanetaire ruimtevaart. Een retourtje aarde vanaf een Lagrangepunt komt je op meer brandstof te gaan dan een enkele reis Mars: 22 km/s. Laat staan, als die enkele reis Mars via twee strategisch geplaatste ruimtehavens op de Lagrangepunten van de aarde en Mars verloopt: rond de 1 km/s. Kortom: een snuggere ruimteveerdienst blijft ver uit de buurt van de aarde en maakt gebruik van de Lagrangepunten. Hier een video met meer details.
Leven in een ruimtehaven In het begin zal een ruimtehaven spartaans ingericht zijn, maar dat zal niet zo blijven. Als ruimtemijnbouw en het koloniseren van de rest van het zonnestelsel echt op gang komt, zal het een komen en gaan zijn van passagiers. Ook is een ruimtestation een toeristische attractie op zich. Denk aan de vele mogelijkheden van gewichtloosheid. Of het spectaculaire uitzicht op de aarde. Fabrieken waar hoog-vacuüm of microzwaartekracht benut kunnen worden? Casino’s? Zero gravity sportzaal? De mogelijkheden zijn zo eindeloos als de ruimte zelf.
In de verre toekomst, rond de 2 miljard jaar na nu, zal de convectie in de aardkern tot stilstand komen en het aardmagnetisch veld verdwijnen. Met de aarde zal dan gebeuren wat eerder met Mars gebeurde: een genadeloos bombardement van zonnewind zal de atmosfeer langzaam maar zeker uitputten en de aarde uitdrogen. Kan een kunstmatig magnetisch veld de aarde redden? Hoe sterk zou dit moeten zijn?
Hoe ontstaan magnetische velden?
Magnetisme bestaat alleen omdat de speciale relativiteit bestaat. Sterker nog: de speciale relativiteitstheorie is rechtstreeks af te leiden uit de vier fundamentele vergelijkingen van Maxwell die alle elektromagnetisme beschrijven. Een elektrische lading die beweegt, wekt een magnetisch veld op. Ook bestaan er elementaire magneetjes in de vorm van ijzeratomen of microstructuren, zoals in keramische magneten van neodymium en samarium. Deze wekken ook een magnetisch veld op: de reden waarom permanente magneten bestaan.
Op deze schaal zijn permanente magneten niet praktisch. We richten ons daarom op elektromagneten.
Het aardmagnetisch veld wordt opgewekt door stromingen in de aardkern. Als deze stoppen, hoe vervangen we die dan? – NASA
Hoe sterk is het aardmagnetisch veld?
Het aardmagnetisch veld heeft op de aardoppervlakte een sterkte van 25 tot 65 microtesla’s. Dit is op het eerste gezicht niet erg sterk: het veld van een sterke neodymiummagneet is tienduizenden malen sterker. Echter: dit veld omvat de gehele aarde. Om de zonnewind af te weren, moet een veld worden geconstrueerd dat minimaal dezelfde grootte en sterkte heeft.
Hoe vervangen we dit aardmagnetisch veld?
De eenvoudigste oplossing is een elektrisch supergeleidende spoel die om de aarde zweeft. Denk bijvoorbeeld aan een locatie op tienduizend kilometer van de aardkern, dus rond de 3 500 km boven de aardoppervlakte. Dit betekent een totale lengte per winding van rond de 62 800 km. Deze ring is in principe instabiel, dus moet voortdurend worden bijgestuurd en in de juiste baan worden gehouden.
Hier moet vervolgens een sterke stroom doorheen worden gestuurd. Voor een te bereiken veldsterkte van 50 microtesla en tienduizend windingen is dan in principe een stroom van 50 000 ampère toereikend om dit veld op te wekken. Japanse wetenschappers zijn er in 2014 in geslaagd om 100 000 ampère op te wekken en door een supergeleidend circuit te laten vloeien.
In theorie is deze oplossing dus zeker mogelijk. Echter: de bouw van 620 miljoen kilometer supergeleidende kabel die nooit mag haperen, zal zeer veel grondstoffen vergen. Wellicht is het dan slimmer om ionkanalen te openen – in de ruimte heerst vacuüm – die door richtringen worden gestuurd. Zeg maar een soort deeltjesversneller rond de aarde.
Oplossing voor Mars en Venus?
Deze techniek kan nu al worden gebruikt om een toekomstig geterraformeerd Mars te beschermen tegen de zonnewind. Omdat Mars veel kleiner is dan de aarde en de flux van de zonnewind maar de helft is, zou dit systeem kleiner kunnen.
Voor Venus zal een twee keer zo sterke veldsterkte, en hiermee stroomsterkte, nodig zijn om hetzelfde effect te bereiken.
Venus zal grondiger aangepakt moeten worden: zo moet de planeet weer in rotatie worden gebracht en verlost van de verstikkende deken koolstofdioxide. De hoeveelheden energie die hier voor nodig zijn, vereisen een Kardashev-II beschaving en liggen nog ver buiten ons bereik.
Volgens astronomen gaat de zon in een soort sluimermodus. Dit betekent dat er voor een periode van ca 100 jaar geen zonnevlekken te zien zijn.
Zonnecyclus
Normaal gesproken is er een cyclus van 11 jaar waarbij er in een periode van een jaar erg veel zonnevlekken zijn en 5,5 jaar later veel minder. Dit komt omdat de zon een iets variabele ster is. Zonnevlekken zijn gebieden op de zon waar er veel magnetische activiteit is. De oppervlaktetemperatuur van de zon is plm. 6000 °C en die van een zonnevlek ca 5000°C. Daardoor lijkt deze zwart in vergelijking met de rest van het zonneoppervlak. Deze zonnevlekken zijn magnetische hotspots die veel geladen deeltjes, voornamelijk heliumkernen, uitstoten die de zonnewind vormen.
Kosmische straling
De zonnewind vormt een soort magnetisch schild rond ons zonnestelsel die de interstellaire kosmische straling tegenhoudt: de heliosfeer. Deze kosmische straling is afkomstig van supernova’s, neutronensterren, pulsars, magnetars en zwarte gaten. Kosmische straling bestaat ook uit elementaire deeltjes zoals protonen, positronen enz. Deze bewegen random, maar de kosmische straling die anders op aarde zou belanden, is naar de zon gericht. Immers, de heliopauze, de grens waar de zonnewind overgaat in het interstellair medium, ligt op meer dan honderd maal de afstand aarde-zon, waardoor kosmische straling richting aarde vrijwel richting zon beweegt. Wanneer de zon in een rustigere fase verkeert met weinig magnetische activiteit is de zonnewind zwakker waardoor er wat van de kosmische straling het zonnestelsel weet binnen te dringen. Deze straling zorgt er voor dat er moleculen in de atmosferen van de planeten ioniseren. Deze ionen vormen dan condensatiekernen wat resulteert in meer bewolking. De laatste 2 cyclussen zijn de maxima minder intens dus is de algehele zonnewind zwakker. De verwachting op basis van waarnemingen uit het verleden is dat de volgende cyclus nog zwakker is dan de huidige en dat er vanaf 2050 geen zonnevlekken meer zijn gedurende een aantal decennia. Dit resulteert dan in iets feller zonlicht..
Een nieuwe ijstijd, of globale afkoeling, zou lijden tot grote hongersnoden. Mogelijk zelfs tot het einde van de beschaving.
Afkoeling
Als er meer bewolking is op Aarde dan is het albedo groter. Wit weerkaatst bijna alle licht, absorbeert warmte minder goed dan zwart. Hierdoor koelt het klimaat met de loop der jaren af. Dit valt goed waar te nemen in een experiment dat je makkelijk zelf thuis kunt uitvoeren. Als je met een vergrootglas in de zon een stuk krant in brand probeert te zetten, zal het papier dat bedekt is met een donkere inktlaag sneller ontbranden dan het witte papier zonder inkt. Ook het effect van kleine deeltjes op waterdamp valt goed te bestuderen als je wat sigarettenrook in een kopje hete koffie of thee blaast. Wat je waarneemt is dat de condensatie wordt bevorderd doordat de rookdeeltjes als condensatie kernen fungeren net als de ionen in de atmosfeer. De laatste 2 jaar valt goed waar te nemen dat er steeds minder dagen zijn waarbij er helemaal geen wolken zijn. Ook hebben we zowel vorig jaar als dit jaar een aantal kouderecords in de zomer en het voorjaar. Vorig jaar een dag in augustus met slechts 12°C graden overdag en ’s nachts in de buurt van het vriespunt. Ook van het voorjaar was er op 22 mei een kouderecord met -10°C in de nacht en overdag slecht 5°C in De Bilt. Ook de rest van Europa had bijzonder koud weer waarbij er veel landbouwgewassen door heel Europa schade hebben opgelopen. Op 16 september hebben we weer een kouderecord gebroken met slechts 12°C overdag. Daarnaast hebben we een van de koudste septembermaanden ooit. Daarnaast hebben we de afgelopen 2 jaar bijzonder veel regen te verwerken gehad. Ook de warme pieken kunnen zijn veroorzaakt door verhoogde kosmische straling omdat de straalstroom eerst gaat kronkelen om vervolgens verder naar het zuiden te gaan. Hierdoor kan de wind tijdelijk lang uit het zuiden of juist het noorden gaan waaien met temperatuur extremen tot gevolg. Wanneer de straalstroom in het geheel zuidelijker komt te liggen dan kunnen we permanent in de koudere arctische lucht terechtkomen wat dan resulteert in koele natte zomers en ijzige winters. De gemiddelde wereldwijde temperatuur kan 4°C lager worden.
Het broeikaseffect
Velen zullen het niet geloven vanwege het feit dat de media zich enkel met het broeikaseffect bezig houdt en daarbij andere factoren die het klimaat ook reguleren negeren. De invloed van kooldioxide is in werkelijkheid zeer gering en er zijn zelfs aanwijzingen in ijskernen gevonden dat er in het verleden van de aarde de opwarming van het klimaat vooraf ging aan de stijging van CO2 ipv andersom. Dit zou kunnen komen door onder andere bosbranden die toenemen in een warmer klimaat en ook micro organismen die organisch materiaal afbreken zoals schimmels actiever werden. Dit zou van toepassing zijn geweest aan het einde van elke ijstijd toen de temperaturen dramatisch stegen in korte tijd. Toen de temperaturen weer daalden bleef het CO2 gehalte nog even stijgen alvorens deze ook weer terug liep. Kooldioxide heeft wel degelijk een hogere infrarood absorptie dan stikstof en zuurstof maar deze zou in procenten toe moeten nemen in de atmosfeer wil dit een aanzienlijk effect krijgen op het klimaat. De laatste keer dat dat het geval was, was in de ramp aan het einde van het Perm, 252 miljoen jaar geleden, als gevolg van een gigantische vulkaan uitbarsting in Siberië die ook nog eens plm. 100000 jaar doorging. De huidige atmosfeer bevat slechts 0,04 procent (voor-industriëel niveau: 0,027%). Ter vergelijking bevat de atmosfeer van Mars vele malen meer kooldioxide ondanks dat deze veel ijler is dan de aardatmosfeer. En toch ligt de gemiddelde Martiaanse temperatuur ver onder het vriespunt [n.v.d.r.: het broeikasffect van de Martiaanse atmosfeer verhoogt de temperatuur op Mars met zes graden]. Volgens het klimaatmodel van Svante Arrhenius,dat alleen uitgaat van kooldioxide zelf, heeft de huidige verhoging in CO2 op zichzelf een temperatuursverhoging van gemiddeld één graad Celsius tot gevolg. Moderne klimaatmodellen gaan uit van extra opwarming door waterdamp. Het is de vraag of dat wel klopt.
Economische schade.
Doordat het weer natter en kouder wordt is het steeds moeilijker om op de traditionele wijze landbouw te bedrijven. Hierdoor wordt voedsel steeds duurder. Dit jaar is voedsel al ruim 8% duurder geworden met als uitschieter zuivel dat wel 40% duurder is dan voorheen. Ook legt een kouder klimaat een hogere druk op de gasvoorraden met nog meer calamiteiten als de aardbevingen in Groningen als gevolg. Daarnaast wordt aardgas dus ook duurder. Als de oogsten nog slechter worden zullen de prijzen de pan uit gaan reizen. De infrastructuur zal ook niet worden ontzien. Door stormen, hevige regen en uitzonderlijke hoeveelheden sneeuw zal het verkeer worden verstoord, kan de elektriciteit uitvallen en ook tv en internet gaan storen.
Einde beschaving. Door deze schade wordt de economie hard geraakt en geeft dit meer voedingsbodem voor een nieuwe wereldwijde economische crisis. Daarnaast zijn er al allerlei andere factoren naast een eventuele mini-ijstijd die ons nog eens extra kwetsbaar maken. Zo raakt de landbouwgrond steeds meer uitgeput van sporenelementen en erosie. Ook wordt fossiele brandstof steeds schaarser en dus duurder, wat ook prijsstijgingen in de hand werkt. Dit zal in combinatie met een mini-ijstijd een dodelijke cocktail zijn voor de beschaving.
Zelfvoorziening
Gelukkig zijn er allerlei dingen die je zelf kunt doen en maken. Veredelde gewassen zijn praktisch onmogelijk om kweken in een koud en vochtig klimaat maar er zijn talloze wilde planten soorten die ook eetbaar zijn, en zelfs nog veel meer voedingstoffen bevatten dan conventionele groenten. Als vervanging voor vlees kunnen we insecten eten. Ik vind sprinkhanen persoonlijk heel erg lekker. Ze bevatten 2 x zoveel eiwitten als normaal vlees en zijn vlug op te kweken. Ons aardgas kunnen we vervangen door biogas dat we van onze eigen groen afval en ontlasting maken. Als fruit eten we bramen, frambozen, vlierbessen, sleedoorns en rozenbottels; deze zijn veel beter bestand tegen koude omstandigheden. Om dit allemaal zelf in je eentje te verwerken is nogal wat dus zullen we er goed aan doen te investeren in onze relaties met de buren zodat we samen kunnen werken en eventueel kunnen ruilen. En we kunnen dan stapje voor stapje werken naar de energiestandaard waar ik hier op Visionair in het verleden over heb geschreven.
Pak je zuurstofmasker en zorg voor een goede bescherming tegen UV-straling. Zuurstof en dus een ozonlaag, is er namelijk vier miljard jaar geleden op Aarde nog niet. Wil je levende organismen zien? Vergeet dan de microscoop niet…
Ondertussen was Mars, nu een koude woestenij, 4,3 miljard jaar geleden veel gastvrijer dan nu. De ondiepe oceanen waren nog niet weggeërodeerd door de zonnestraling. Erg warm was het nooit op Mars, maar met een gemiddelde temperatuur van 5 graden boven nul leefbaar. Nu zijn temperaturen onder de -120 graden geen uitzondering op de planeet.
Onze andere buurplaneet, Venus, is op dit moment de meest dodelijke plek in het zonnestelsel. De Venera 13, een door de Sovjets ontworpen zeer solide ruimtevaartuig, hield het niet langer dan twee uur uit op de oppervlakte met een luchtdruk van 90 maal de aardse en een verschroeiende 450 graden Celsius.
Breakthrough Starshot, het project van Stephen Hawking en de steenrijke Rus Yuri Milner om onze naaste buren Alfa Centauri A,B en Proxima te bezoeken, is weer een stap dichterbij gekomen. Er is nu namelijk een methode ontwikkeld om af te remmen.
Breakthrough Starshot
Anders dan standaard ruimteschepen, die tonnen wegen, kan je de ruimtesonde van Breakthrough Starshot met gemak in een brief verzenden. Het concept-ruimteschip weegt namelijk niet meer dan zo’n tien gram. Dat is zonder het enorme vangzeil van zo’n 100.000 vierkante meter (een tiende km2). Dat weegt natuurlijk iets meer. De verhouding massa ten opzichte van voortstuwing is het voornaamste technische probleem in de ruimtevaart. Dat geldt vooral voor zeer snel bewegende ruimteschepen. Volgens Einstein wordt de massa van een ruimteschip groter als dit de lichtsnelheid nadert.
Dit betekent: enorm veel energie. De energie-equivalent van 1 gram massa is 100 miljoen MJ, of 2500 kuub benzine of diesel. Dat is de reden dat het geplande ruimteschip naar Alfa Centauri zo klein is. Het energie-equivalent van 100 miljoen megajoule is nog wel op te wekken voor enkele tientallen miljoenen. Een ruimteschip van 100 ton lanceren met relativistische snelheden, vereist de hulpbronnen van minimaal een Kardashev-I beschaving die een complete planeet kan aftappen. Of een echte death ray. Kortom: zelfs Elon Musk, Jack Bezos en Jack Ma samen kunnen dat niet betalen.
Zeer sterke laser
Conceptversie van Breakthrough Starshot. De vier rode laserbundels op de hoeken worden gebruikt voor communicatie met de aarde. Bron: Universiteit van Puerto Rico / Arecibo Observatory
Breakthrough Starshot wordt door middel van een geconcentreerde laserbundel versneld tot enkele procenten van de lichtsnelheid. Dit scheelt brandstof en een motor. Nadeel is dat als de afstand groter wordt, steeds meer laserlicht niet meer op het vangzeil van het ruimtescheepje terecht komt. Daardoor neemt het rendement sterk af. Een veel groter probleem is het afremmen. Dit is zonder brandstof bijna niet te doen. Weliswaar zal de zonnewind van Alfa Centauri A en B tegendruk leveren, maar deze is onvoldoende om het ruimtescheepje af te remmen.
Afremmen met zon en zeil
René Heller van het Max Planck Institute for Solar System Research in het Duitse Göttingen en zijn collega Michael Hippke hebben een oplossing ontwikkeld. Het komt er in het kort op neer om het enorme zeil te gebruiken om af te remmen. In de oorspronkelijke plannen bleef dit ingeklapt. Door gebruik te maken van de zwaartekracht van het stersysteem is het volgens hun berekeningen zelfs mogelijk om het ruimteschip te manoeuvreren.
Beide creatieve geesten bedachten ook een slimme oplossing om de energie slurpende laser te vervangen. Namelijk de stralingsdruk van de Zon zelf. Op die manier wordt de lancering qua energie vrijwel gratis, want de zon doet het werk. Uiteraard blijft het technische probleem van het bouwen van een zeer licht, enorm zonnezeil overeind. Maar hiervoor hebben we ondertussen een oplossing: grafeen. Een km2 grafeen van één atoomlaag dik heeft een massa van minder dan 20 gram. Dit grafeen kan ook als zonnepaneel dienen. Wel moeten we dan routinematig grafeen kunnen produceren, zoals we nu bijvoorbeeld aluminiumfolie produceren. Dit lukt steeds beter, maar nog steeds is grafeen schaars en duur.
Kortom: project Breakthrough Starshot begint steeds meer science en steeds minder fiction te worden. Alfa Centauri, here we come!
Bron
Heller, R., & Hippke, M. (2017) “Deceleration of high-velocity interstellar sails into bound orbits at Alpha Centauri”, The Astrophysical Journal Letters, Volume 835, L32, DOI: 10.3847/2041-8213/835/2/L32
Een rots waarmee de complete Amerikaanse staatsschuld in één keer is af te lossen,met die van Europa er bij. Ontmoet Amun 3554. Planetary Resources heeft het metalen brokstuk van een kubieke kilometer in het vizier. Onder andere. Zal het lukken om deze schat uit de planetoïdengordel richting aarde te krijgen?
Planetary Resources is een startup met als doel, ruimtemijnbouw nu serieus aan te gaan pakken. Weliswaar bevat de planetoïdengordel maar weinig massa – 3% van die van de maan – maar deze massa is wel in hapklare brokstukken verdeeld. Een brokstuk als Amun 3554 bevat de complete inhoud van alle metaalmijnen op aarde, maar dan als puur metaal. Niet als erts. Kortom: de natte droom van iedere mijnwerker. Enig probleem: hoe krijg je die rots heelhuids naar de aarde….
Op dit moment is het al grensverleggend om kolonies op Mars te stichten. Deze video gaat over een nog veel gedurfder plan: de mensheid en ander aards leven verspreiden tot ver buiten het Zonnestelsel. Het plan begint met een kolonieschip van 2 kilometer lang dat met tien procent van de lichtsnelheid beweegt.
Een waanzinnig plan? Inderdaad, een dergelijk schip zou op dit moment meer kosten dan het wereld-GDP. Dat is echter nu. De situatie over een eeuw is waarschijnlijk geheel anders – zo kunnen we dan als we verstandig te werk gaan de complete energieproductie van de zon aftappen – waardoor ook dit soort megalomane projecten binnen bereik komen.
Een exoplaneet die als maan rond een Jupiterachtige gasreus heendraait, zou een nieuw thuis voor de mensheid kunnen zijn.
De NASA-rover Curiosity nam foto’s van een uitgedroogd meer op Mars dat,blijkt uit analyses, gefossiliseerde resten van mogelijke stromatolieten bevat. De kans wordt hiermee steeds groter dat er ooit leven op Mars heeft bestaan, en mogelijk nog steeds bestaat.
Foto van vermoedelijke stromatolieten op Mars. bron: NASA
De foto’s werden genomen toen Marsrover Curiosity door de uitgedroogde meerbedding Yellowknife Bay reed. Deze stroomde miljarden jaren geleden periodiek over. [1]
Miljarden jaren geleden waren de hoogste levensvormen op aarde bacteriën en archaeae (bacterieachtige eencelligen).
Hiervan zijn op aarde sporen teruggevonden in de vorm van gefossiliseerde stromatolieten. Dit zijn gelaagde bacteriekolonies, die grillige uitstulpingen vormen en nu nog op aarde voorkomen, op plekken waar ze niet door andere organismen worden aangevreten,zoals e Australische Shark Bay. Sporen van dergelijke structuren zijn aangetroffen in rotsen van miljarden jaren oud. Opmerkelijk is dat precies dezelfde structuren nu ook op Mars zijn aangetroffen[2]. Dit doet vermoeden dat er miljarden jaren geleden op Mars, net als op de aarde, stromatolieten voorkwamen – met andere woorden leven.
Doorslaggevend bewijs dat dit werkelijk de restanten zijn van bacteriële matten op Mars is er nog steeds niet, maar het is wel de meest voor de hand liggende verklaring. Dit bewijs sluit goed aan bij eerdere, ook op Visionair beschreven ontdekkingen: het fotograferen van stromatoliet-achtige structuren vanuit een omloopbaan rond Mars en de experimenten van de Marslander Viking rond 1976 met de Marsbodem.
De aarde wordt erger dan Venus in de toekomst. Is er nog redding?
De aarde is een planeet met uitgestrekte oceanen. Onze buurplaneet Venus heeft ook een soort oceaan – een kooldioxide-atmosfeer die met bijna honderd maal de aardse luchtdruk aan de oppervlakte zo dicht is dat je er doorheen moet waden. Er is ook sneeuw op de toppen van de Venusiaanse bergen. Metaalsneeuw. Geen wonder, want de temperaturen op Venus liggen tussen de vier- en vijfhonderd graden Celsius. Kortom: geen plek waar je je vakantie wilt doorbrengen. Hier de video.
Bliksem op Venus (artist impression). Bron: ESA
De zon wordt elke miljard jaar zo’n tien procent heter. De oceanen zullen verdampen. Kooldioxide hoopt zich op. Over een miljard jaar zal de aarde een grotere hel zijn dan Venus. De reden: ons magnetische veld houdt de waterdamp vast, waardoor dit krachtige broeikasgas, anders dan op Venus, behouden blijft. Volgens sommige schattingen zal de aarde zelfs boven de 2000 graden Celsius heet worden. Bij deze temperaturen zal de aardkorst wegsmelten. Kortom: de aarde wordt erger dan Venus wat dat betreft.
Aarde wordt erger dan Venus – hoe te voorkomen
Op het eerste gezicht lijken onze kansen klein. Deze processen gaan de menselijke schaal ver te boven. De zon is gigantisch groot. Leven wordt dan onmogelijk. Of is de aarde toch nog te redden?
Dat is mogelijk, maar gaat lastig worden, aldus deskundigen. Alleen als we op zeer grote schaal geoengineering toepassen. Of de grootste verhuisoperatie ooit, namelijk door de aarde in een baan verder van de zon te brengen. Het goede nieuws is dat we nog ruim de tijd hebben. Want een miljard jaar is best wel lang. Een miljard jaar geleden was het ingewikkeldste dier een eencellige. Als wij als mensheid een Kardashev-II beschaving weten op te bouwen, hebben we de totale energievoorziening van de zon onder ons beheer. De aarde redden en de zon op een wat lagere stand zetten, door starlifting, zal dan mogelijk zijn.
We staan er niet bij stil, maar de aarde vormt een kleine oase van lucht en leven in een oneindige zee van dood en leegte. Ruimtekoloniën zijn kleine eilanden met lucht, (bij zwevende ruimtestations) kunstmatige zwaartekracht en leefbare temperaturen. Letterlijk elk molecuul lucht moet worden ontworsteld aan de omgeving. Buiten de kolonie kan je alleen in een ruimtepak komen. Buiten zonnen, of andere aardse pleziertjes is er niet bij. Toch heeft het leven in een ruimtekolonie ook voordelen. Het is een kleine, gesloten gemeenschap waar iedereen elkaar kent. Een soort ruimtedorp. Gewichtloos sporten? Het kan, in sommige gevallen.
Vervelend is dan wel weer dat je met een verrekijker in de tuin kan gluren van mensen verderop. De meest praktische manier om kunstmatige zwaartekracht op wekken is namelijk de ruimtekolonie vorm te geven als een om zijn as draaiend rond blik…
