iss-groot

Elke ruimtemissie kost een aanzienlijke hoeveelheid geld, die uit de zak van de belastingbetaler wordt betaald. In tijden van recessie, is het voor velen de vraag of deze kosten gerechtvaardigd en de moeite waard zijn. Zeker ook omdat er genoeg problemen op aarde zijn die ook aandacht verdienen.

Maar de ruimtevaart is meer dan alleen een kwestie van geld. Tal van nieuwe technologieën, medische hoogstandjes en innovaties kennen hun oorsprong in de ruimtevaart en hebben een onmisbare plaats ingenomen in onze eigen leefwereld en bijhorende maatschappij. Iedereen plukt – wellicht onbewust – dagelijks de vruchten van de ruimtevaart. De meest bekende toepassingen uit de ruimtevaart zijn op het gebied van telecommunicatie, meteorologie en navigatie. Door hun afstand tot de aarde kunnen satellieten gegevens verzamelen, overdragen of verspreiden over enorme afstanden op aarde. Draadloze communicatie is het kernbegrip: iedereen kan overal ter wereld draadloos bellen.

Altijd Wat Wijzer: De ruimtevaart nader bekeken. Animatie: Altijd Wat/YouTube

ISS als laboratorium
Wat minder voor de hand liggend is het wetenschappelijk onderzoek dat wordt uitgevoerd op het internationale ruimtestation ISS. Het internationale ruimtestation ISS is een uniek laboratorium voor het uitvoeren van onderzoeken en verstrekt een beter inzicht in bepaalde aspecten van de menselijke gezondheid, zowel in de ruimte als op aarde. In de eerste plaats willen wetenschappers graag weten wat het effect van de beperkte zwaartekracht is op het menselijk lichaam. Dit met het oog op een toekomstig langdurig verblijf in de ruimte. De gevolgen van de beperkte zwaartekracht is voor de gezondheid van de mens (nog) een vloek, maar blijkt voor wetenschappelijk onderzoek juist een zegen te zijn. De microzwaartekrachtomgeving schept unieke condities en maakt het mogelijk om wetenschappelijke experimenten uit te voeren die anders niet mogelijk zouden zijn op aarde. Door eliminatie van de invloed van de zwaartekracht kan men verschijnselen bekijken die op aarde niet kunnen worden waargenomen. Dit onderzoek levert nieuwe inzichten die kunnen leiden tot nieuwe doorbraken in de ontwikkeling van medicijnen, voedsel of nieuwe technologieën.

ESA-astronaut Pedro Duque werkt op het internationale ruimtestation met de Microgravity Science Glovebox aan een experiment.  Foto: ESA–P. Duque

ESA-astronaut Pedro Duque werkt op het internationale ruimtestation met de Microgravity Science Glovebox aan een experiment. Foto: ESA–P. Duque

Vaccins
Wetenschappers maken in hun zoektocht naar medicijnen en vaccins tegen de Salmonellabacterie bijvoorbeeld gebruik van de microzwaartekracht in de ruimte. Cheryl Nickerson, wetenschapper aan de Arizona State University, werd aanvankelijk gefinancierd door NASA in een poging om te begrijpen hoe Salmonellabacteriën reageren op een microzwaartekrachtomgeving. Uit het onderzoek blijkt onder meer dat het ziekteverwekkende vermogen van de bacterie toeneemt in microzwaartekracht. Het in de ruimte gestationeerde Salmonellaonderzoek resulteerde in de ontdekking van een potentieel vaccin voor deze ziekteverwekker. Op aarde wordt verder gewerkt aan vervolgonderzoek en de commerciële ontwikkeling van het vaccin.

Ook andere vaccinmonsters worden overgevlogen naar het ruimtestation. Recentelijk onderzoek richt zich op het verbeteren van bestaande vaccins tegen Streptococcus pneumonia (bacteriën die levensbedreigende ziekten zoals longontsteking en meningitis veroorzaken). De evolutie van vaccins gaat hand in hand met het onderzoek in de microzwaartekrachtomgeving in de ruimte en is het bewijs dat ISS als laboratorium een waardevolle toevoeging vormt op laboratoria hier op aarde.

Lab-on-a-chip van glas. Foto: Wikimedia Commons

Lab-on-a-chip van glas. Foto: Wikimedia Commons

Lab-on-een-chip
Maar niet alleen door de ruimtevaart ingegeven ideeën voor vaccins beïnvloeden onze gezondheid op manieren die we nooit hadden kunnen voorzien. Datzelfde geldt ook voor een andere uitvinding die we aan de ruimtevaart te danken hebben: de lab-op-een-chip-technologie. De lab-op-een-chip-technologie is een miniatuurlaboratorium in een microchip die aanvankelijk werd ontwikkeld voor de ruimtevaart. De gezondheid van astronauten is enorm belangrijk, maar grote controles zijn geen optie in de ruimte. In de jaren negentig ontwikkelde TNO daarom een draagbaar bloeddrukmeetsysteem voor ESA, CNES en NASA. Dezelfde technologie biedt ook mogelijkheden voor het testen van kleine menselijke cellen en een nanopil die, eenmaal doorgeslikt, tests ín het lichaam kan doen. Het systeem vond zijn weg ook naar de aarde, waar meer dan duizend exemplaren werden verkocht aan artsen en ziekenhuizen in de wereld.

Technologie
Naast de bijzondere ontdekkingen op het gebied van ruimtevaart en gezondheid zijn er ook qua technologie vele ontdekkingen gedaan. Het proces waarbij nieuwe technologie uit de ruimtevaart zijn weg vindt naar ons dagelijks leven noemen we een spin-off. Alles wat in de ruimte functioneert, krijgt met heftige omstandigheden te maken: enorme trillingen, meerdere temperatuurschommelingen per dag, ruimtestof, enzovoort. En toch moet het jarenlang betrouwbaar blijven functioneren, zonder mogelijkheid voor het uitvoeren van reparaties. Dit leidde tot nieuwe innovaties, kennis en vernieuwingen die we dagelijks tegenkomen.

Spin-off 2012

De NASA heeft een brochure samengesteld met de leukste en belangrijkste spin-offs van het jaar 2012. Van consumentengoederen tot aan informatie technologieën en van gezondheid en medicijnen tot aan publieke veiligheid. Bekijk de brochure hier.

Huis, tuin en keuken
Misschien wel het meest bekende voorbeeld is het traagschuim dat in 1966 door NASA werd ontwikkeld om tijdens de lancering met de Saturnus V-raket de enorme versnellingskrachten op te vangen door de druk beter over het lichaam te verdelen. Uiteindelijk is het niet door NASA gebruikt, maar vond wel zijn weg naar speciale medische toepassingen. Traagschuim kreeg grotere bekendheid toen een Zweedse matrassen- en kussenfabrikant het ging toepassen. Men maakte er matrassen van die verkocht werden onder de merknaam Tempur.

Eén van de meest onmisbare hulpmiddelen in elke keuken is wellicht de tefal-pan met de bijzondere anti-aanbaklaag. Het materiaal tefal, dat een combinatie is van de materialen teflon en aluminium, werd oorspronkelijk in de ruimtevaart gebruikt om satellieten te beschermen tegen inslagen. Producten of voorwerpen zoals een ei of een micrometeoriet glijden er makkelijk overheen. De Tefal-pan en een Tempur-matras zijn slechts twee voorbeelden. Geschat wordt dat de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA alleen al de afgelopen vijftig jaar meer dan 1.650 spin-offs ontwikkelde die vandaag de dag toegepast worden in de informatica, landbouw, geneeskunde, transportsector en industrie.

Rampen op aarde
Een heel ander punt waarbij de ruimtevaart wel degelijk nut heeft, is remote sensing oftewel aardobservatie. Recente ontwikkeling als detectoren die gevoelig zijn voor magnetische straling, satellieten en beeldverwerking met behulp van computers, hebben het toepassingsgebied van remote sensing uitgebreid naar onder meer de meteorologie, oceanografie, landbouw en milieukunde.

De baan van het ISS om de aarde zorgt voor een bijzonder perspectief en dit kan goed van pas komen. In tegenstelling tot onbemande satellieten, kan de bemanning van ISS schakelen tussen de aanwezige systemen en waar nodig gericht informatie verzamelen. Deze flexibiliteit komt vooral van pas wanneer er onverwacht een natuurramp of natuurverschijnsel plaatsvindt. Astronauten kunnen in real time aan het grondpersoneel uitleggen wat ze zien. Het ISS dient de mensheid door het verzamelen van gegevens over het klimaat, veranderingen in het milieu en natuurrampen met behulp van de unieke aanvulling van aardobservatieapparaten. Door het verzamelen van beelden van de getroffen gebieden kan de omvang van een ramp in kaart worden gebracht. Hulpdiensten kunnen gericht naar een regio gestuurd worden, bijvoorbeeld een zwaar getroffen gebied op de Filipijnen. Op de aarde zelf is het in kaart brengen van een rampgebied nog een lastig punt. De beelden zorgen ook voor het beter begrijpen van de milieuproblemen van onze thuisplaneet. Het ruimtestation biedt een uniek uitkijkpunt voor het observeren van de ecosystemen van de aarde.

WIST U DAT…

… de ruimtevaart in Nederland een lucratieve zaak is?

Leven zonder ruimtevaart
Niet iedereen beseft welke cruciale rol ruimtevaart speelt in ons leven op aarde. Een leven zonder ruimtevaart ziet er heel anders uit. Zonder ruimtevaart worden smartphones, radio’s en televisies onbruikbaar, omdat ze werken op basis van satellietdata. Navigeren op zee, op het land en in de lucht wordt een stuk lastiger zonder GPS. Het betalingsverkeer stagneert. Zonder ruimtevaart kunnen er bovendien gevaarlijke situaties ontstaan, doordat er geen tijdige waarschuwingen worden gegeven voor bijvoorbeeld overstromingen. Een leven op aarde zonder ruimtevaart is daarom moeilijk voor te stellen.

Kunnen we dat geld dan toch niet beter ergens anders in investeren? We kunnen ons afvragen of wij al het bovenstaande wel nodig hebben om een gezond en gelukkig leven te leiden. Onze verre voorouders hebben het ook gered zonder de ruimtemissies en de high-tech producten die daaruit voortkwamen. Maar veel mensen realiseren zich niet dat ruimtevaart ons juist meer geld oplevert dan we eraan uitgeven. Vooral werkgelegenheid is daar een groot onderdeel van. De uitkomsten verschillen per berekening, maar geschat wordt dat iedere geïnvesteerde euro tussen de twee en de vijf euro oplevert. Geldverspilling is het dus zeker niet.