Ze kunnen er onmogelijk vanaf.

Sommige mensen zijn bang dat aliens onze kant op komen. Voor die mensen heeft astronoom Michael Hippke nu goed nieuws: als die aliens op een superaarde wonen, hoeven we niet zo snel bang te zijn dat ze ons komen bezoeken. Want de kans lijkt klein dat de aliens zich van hun planeet los kunnen maken. Het heeft alles te maken met de zwaartekracht die op deze grotere en massievere planeten veel groter is dan op de aarde. “Dat maakt ruimtevaart op deze werelden heel uitdagend,” concludeert Hippke.

Onze planeet
Laten we om te begrijpen wat hij bedoelt, eerst eens een blik werpen op onze planeet. Ook onze aarde verlaat je niet zo gemakkelijk; de zwaartekracht trekt namelijk aan ons. En toch is het mogelijk om aan die aardse zwaartekracht te ontsnappen. En wel door je met een snelheid van grofweg 11,2 kilometer per seconde af te zetten. Om in korte tijd zo’n hoge snelheid te behalen, wordt gebruik gemaakt van krachtige raketten. Zij geven satellieten en ruimtesondes de snelheid die nodig is om de aarde te verlaten. In zijn paper gaat Hippke na of bewoners van superaardes zich op vergelijkbare manier uit de voeten kunnen maken. En het antwoord is: nee.

Ontsnappingssnelheid
Hippke illustreert dat aan de hand van Kepler-20b. Dit is een superaarde die ongeveer tien keer zwaarder is dan onze planeet en dus ook een indrukwekkendere zwaartekracht heeft. Het resulteert in een aanzienlijk hogere ontsnappingssnelheid (dat is de minimale snelheid die een object moet hebben, wil het los kunnen komen van het oppervlak). Zo moet je op Kepler-20b een snelheid van zo’n 27,1 kilometer per seconde behalen om de ruimte in te kunnen gaan. De ontsnappingssnelheid ligt dus zo’n 2,4 keer hoger dan op aarde.

55.000 ton brandstof
Stel nu dat je vanaf Kepler-20b een satelliet in de ruimte wilt brengen. Dan heb je nogal wat stuwkracht nodig. Grootste probleem is dan dat dat behoorlijk wat extra brandstof vereist. Stel dat je vanaf Kepler-20b de James Webb-ruimtetelescoop wilt lanceren. Dan heb je 55.000 ton brandstof nodig. Die massa brandstof is grofweg vergelijkbaar met de massa van de grootste slagschepen die op de oceanen rondvaren! En wil je vanaf Kepler-20b een maanmissie à la Apollo opzetten? Dan heb je al snel een raket nodig met een massa van zo’n 400.000 ton. Dan heb je het over een massa die vergelijkbaar is met die van de piramide van Cheops, zo schrijft Hippke. Niet echt haalbaar, dus.

Lastig
Samenvattend kun je concluderen dat aliens met conventionele raketten – zoals wij die nu gebruiken – eigenlijk niet los kunnen komen van hun moederplaneet. Tenzij ze van een hoge berg lanceren, maar dat acht Hippke ook niet zo aannemelijk (zie kader).

“Raketten werken beter in de ruimte dan in een atmosfeer,” zo schrijft Hippke. “Je zou dan ook kunnen overwegen om de raket te lanceren vanaf hoge bergen op superaardes.” Probleem is echter dat superaardes waarschijnlijk geen hoge bergen hebben, omdat ook die door de zwaartekracht klein worden gehouden. “De grootste bergen in ons zonnestelsel bevinden zich op minder zware hemellichamen, zoals de Rheasilvia-bergtop op Vesta (22 kilometer hoog) of Olympus Mons op Mars (21,9 kilometer). Daarom verwachten we dat zwaardere planeten kleinere bergen hebben.” Wel zouden de bewoners van superaardes in theorie een kunstmatige berg kunnen bouwen die dienst doet als lanceerplatform. Maar dat is een hele opgave. Bovendien is nog maar de vraag of zo’n hoog lanceerplatform echt het verschil zal maken.

Zijn aliens op superaardes dan gedoemd om altijd thuis te blijven? Niet per se. Zo zou een ruimtelift een oplossing kunnen bieden. Wel is dan even de vraag waar de kabels van zo’n ruimtelift van gemaakt moeten worden. “Het meest geschikte materiaal dat we vandaag de dag kennen – koolstofnanobuisjes – is voor de aardse zwaartekracht maar net sterk genoeg,” aldus Hippke. Hij wijst erop dat op dit moment onduidelijk is of het mogelijk is om krachtigere materialen te maken. “Als dat niet het geval is, zullen ruimteliften op superaardes niet werken.” En dan is er eigenlijk nog maar één optie: door kernkracht aangedreven raketten. Nadeel van die aanpak is dat het politiek gezien weer wat gevoelig kan liggen. Onduidelijk is echter of de bewoners van superaardes daar net zo over denken.