ESA-astronaut over historische ruimtemissie: Daarom is een ruimtewandeling zo complex en riskant
ESA-astronaut Andreas Mogensen gaat een half jaar doorbrengen op 400 kilometer hoogte. Hij gaat foto’s maken van gigantische bliksemschichten die alleen vanuit de ruimte te zien zijn. En hij gaat waarschijnlijk de wandeling van zijn leven maken. Wij spraken met Mogensen om meer te weten te komen over zijn aanstaande missie en de wetenschap erachter.
Een ruimtewandeling duurt zes tot zeven uur. Met een snelheid van 28.000 km/h maakt de zwevende astronaut tijdens de ruimtewandeling vijf rondjes om de aarde.
Op vrijdagochtend onze tijd buldert het ruimtevaartuig SpaceX Crew Dragon in de richting van het kosmische platform van de mensheid.
De lancering vormt het begin van zes maanden hard werken voor vier astronauten, die zullen slapen, eten en wetenschap bedrijven op het internationale ruimtestation ISS.
Het ISS is een laboratorium en een huis ver van huis in een baan om de aarde, dat stevige eisen stelt aan de bewoners. De ruimtereis maakt daarom gebruik van ’s werelds toonaangevende ruimtetechnologie en wordt bemand door de beste astronauten ter wereld.
Een van hen is de Deense astronaut Andreas Mogensen, die als eerste Europese astronaut de piloot zal zijn tijdens een SpaceX-missie.
Vanaf eind september zal hij bovendien het commando voeren over het ISS.
Maar voordat het zover is, sprak Wetenschap in Beeld met hem – over wilde ruimte-experimenten en een surrealistische wandeling.
Achterkant van de maan
De astronauten hebben een strak schema, en hun missie staat bol van de wetenschappelijke experimenten.
Tijdens zijn verblijf in de ruimte zal Andreas Mogensen meer dan 200 experimenten uitvoeren in een gewichtloze omgeving, terwijl het ruimteschip 16 keer per etmaal rond de aarde draait.
Er zijn experimenten om het leven op aarde te verbeteren en er zijn experimenten om de toekomstige ruimtevaart te verbeteren.
Naar welke wetenschappelijke experimenten kijkt u het meest uit?
‘Er zijn twee spannende experimenten waarbij ik in de Cupola mag zitten en foto’s mag maken.’
De Cupola is een kleine, koepelvormige observatietoren met zeven ramen, die astronauten een prachtig panoramisch uitzicht over de aarde en de ruimte geeft.
‘Ik ga de schaduwzijde van de maan fotograferen tijdens verschillende fasen in een experiment om te berekenen hoeveel zonlicht door de aarde wordt teruggekaatst in de ruimte. De energiebalans van de aarde hangt af van hoeveel zonlicht ze absorbeert en hoeveel ze terugkaatst naar de ruimte. Dit is een belangrijk experiment, omdat de energiebalans van de aarde bepaalt of de planeet afkoelt of opwarmt.’
Andreas Mogensen gaat o.a. de aarde, de maan en bliksemschichten fotograferen door de ramen van de Cupola. Die module is in 2010 aan het ISS toegevoegd, heeft een diameter van 3 meter en is 1,5 meter hoog.
In een soortgelijk experiment zal Mogensen reusachtige bliksemschichten fotograferen, die in tegenstelling tot gewone bliksemschichten vanuit donderwolken de ruimte in schieten in plaats van naar de aarde.
Vanaf de aarde kunnen we ze niet zien omdat de bewolking in de weg zit, maar vanuit het ISS is er vrij zicht om ze te bestuderen.
Deze bliksemschichten kunnen waterdamp omhoog schieten in de stratosfeer. Omdat waterdamp het meest voorkomende broeikasgas in de atmosfeer is, is het belangrijk om de rol die de bliksemschichten spelen in het klimaat en de weersomstandigheden te bestuderen.
‘Als we over onweersbuien vliegen, gebruik ik een aangepaste camera, die niet alleen veel losse beelden maakt, maar ook veranderingen in pixels detecteert. Dit betekent dat de camera 100.000 beelden per seconde kan maken, zodat we zelfs de kleinste details vastleggen.’
Andreas Mogensen
- Geboren op 2 november 1976 in Kopenhagen. Woont sinds 2016 in Houston, Texas met zijn vrouw en hun drie kinderen.
- Studeerde ruimtevaarttechniek aan het Imperial College London en haalde een PhD in ruimtevaart aan de University of Texas in Austin.
- Werd in 2009 uit 8400 kandidaten geselecteerd als een van vijf astronauten voor het Europese astronautenkorps.
- Is verbonden aan de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA als vertegenwoordiger van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA.
- Werd op 2 september 2015 de eerste Deen in de ruimte tijdens een tiendaagse missie naar het internationale ruimtestation ISS.
- Op 25 augustus 2023 vertrekt hij opnieuw naar het ISS, dit keer voor zes maanden.
Andreas Mogensen wordt de eerste astronaut ooit die het 3D-printen van metalen gereedschappen en reserveonderdelen test in de gewichtloze omgeving van de ruimte.
Als dit lukt, kunnen tijdens de geplande kolonisatie van hemellichamen als de maan reserveonderdelen op aarde worden ontworpen en vervolgens digitaal worden doorgestuurd naar de ruimte, waar het fysieke object binnen enkele uren wordt gemaakt.
Daarnaast zal Mogensen lichtpanelen testen die het ritme van het daglicht op aarde nabootsen en het melatoninegehalte van de astronauten op peil houden. Men hoopt dat deze lichtpanelen ervoor zullen zorgen dat de astronauten beter slapen, wat niet meevalt als je vastgebonden bent aan de wand van een lawaaierig ruimtestation.
En dan is er nog een heel bijzondere opdracht, die Mogensen maar wat graag wil uitvoeren: een ruimtewandeling maken.
Dans van eenzaamheid
De afgelopen jaren heeft Mogensen talloze uren doorgebracht op de bodem van het grootste zwembad ter wereld in het Neutral Buoyancy Laboratory van NASA in Houston, om te trainen voor ruimtewandelingen.
De kans is groot dat er dit najaar twee ruimtewandelingen zullen zijn. Hoe werken die?
‘Het is een van de meest ingewikkelde en riskante taken. Het duurt meestal zo’n 80 uur om alles voor te bereiden voor een ruimtewandeling, dus we besteden er één tot twee weken aan. We testen onder andere de luchtsluis en maken ons ruimtepak klaar. Hoewel we het een ruimtepak noemen, heeft het meer weg van een ruimteschip. Als je de luchtsluis opent en naar buiten kruipt, ben je alleen en volledig afgesneden van het ruimtestation, op een veiligheidslijn na. Daarom zit het ruimtepak vol voorraden om ons daar in leven te houden.’
Een ruimtewandeling maken is een van de meest complexe dingen die je in de ruimte kunt doen. Daarom heeft Andreas Mogensen training op land en op zee gevolgd om de omstandigheden na te bootsen.
‘Op de dag zelf ademen we vier uur lang 100 procent zuurstof in bij normale druk, dat wil zeggen ongeveer 1 bar, voordat we aan de ruimtewandeling beginnen. We doen dit om decompressieziekte te voorkomen: de druk in het ruimtepak is tijdens de ruimtewandeling slechts 0,3 bar. Het risico op decompressieziekte komt door de lage druk van het pak, maar dat is nodig om in het ruimtepak te kunnen bewegen, want ze worden omringd door het vacuüm van de ruimte.’
Om zo veel mogelijk uit de uitgebreide voorbereiding te halen, duurt een doorsnee ruimtewandeling zo’n zes tot zeven uur. Met een snelheid van 28.000 km/h maakt de vrij zwevende astronaut tijdens één ruimtewandeling vijf rondjes om de aarde.
Als Andreas Mogensen hopelijk kan beginnen aan de eerste ruimtewandeling van zijn leven, zal hij uit de luchtsluis van het ISS zweven. Met zijn ruimtepak aan en gezekerd met een veiligheidslijn kan hij zich verplaatsen aan de buitenkant van het ruimtestation. Deze illustratie laat zien hoe Mogensen een kapotte camera vervangt.
Een ruimtewandeling bestaat meestal uit het repareren en onderhouden van de buitenste componenten van het ISS. Een van de vier astronauten moet bijvoorbeeld een camera vervangen die stuk is.
Maar voor het eerst zullen ze ook een experiment uitvoeren tijdens een ruimtewandeling.
‘Aan de buitenkant van de Destiny-module zitten enkele kleppen, die lucht en andere gassen van het ISS de ruimte in sturen. We gaan monsters nemen van die kleppen om te kijken of bacteriën die uit het ISS komen het aan de buitenkant van het ruimtestation hebben overleefd. Het wordt heel spannend om erachter te komen of leven kan bestaan in het extreme vacuüm en de stralingsomgeving van de ruimte. Dat is een fundamentele wetenschappelijke vraag die meer kennis zal opleveren over cellen en het leven in het algemeen.’
Welke gevaarlijke scenario’s kunnen zich voordoen in het ISS?
‘Er is steeds meer ruimtepuin, dus het grootste risico is waarschijnlijk dat we geraakt worden door ruimtepuin dat de romp doorboort. Maar gelukkig zijn er grote radarsystemen die de ruimte in de gaten houden, dus als we ruimtepuin detecteren dat op ons afkomt, verplaatsen we het ruimtestation. We verhogen het naar een iets hogere baan of we verlagen het naar een iets lagere baan.’
Tot nu toe staat de lancering van Andreas Mogensen gepland op vrijdag 25 augustus om 9.49 uur onze tijd – maar tot het laatste moment kan nog alles veranderen.
Morgen, woensdag, zetten we ons gesprek met Andreas Mogensen voort en hebben we het over leven in het heelal in een tijd waarin Amerikaanse militaire functionarissen beweren dat de regering opzienbarende informatie over UFO’s achterhoudt.