De maan en Mars werden onlangs door NASA en Roscosmos aangekondigd als het volgende "grote doelwit". Is de mensheid klaar om ze onder de knie te krijgen? Deze vragen worden beantwoord door kosmonaut Oleg Kotov en zijn collega's van het Instituut voor Medische en Biologische Problemen van de Russische Academie van Wetenschappen.
Internationaal Lunapark met shuttle
De eerste geruchten over de mogelijkheid om een "zuster-ISS" in een maanbaan te creëren, verschenen in het najaar van 2016 na een besloten vergadering van de International Spacecraft Development Group (ISCWG).
In september 2017 bevestigden vertegenwoordigers van Roskosmos en NASA deze plannen officieel en ondertekenden een memorandum van samenwerking bij de bouw van het LOP-G-maanstation, volgens welke Rusland zijn luchtsluismodule zou moeten ontwerpen.
De bouw van het station zou naar verwachting halverwege de jaren 2020 beginnen. Vervolgens werd de ontwikkeling besproken van maanshuttles en andere systemen die nodig zijn om mensen en robots naar het maanoppervlak te brengen. De mogelijkheid om een permanent bewoonde maanbasis te creëren was niet uitgesloten.
De onderhandelingen die waren begonnen, zoals bronnen vertelden aan RIA Novosti, kwamen echter in een impasse: de Russische zijde was niet tevreden met haar rol in dit project, zoals Dmitry Rogozin in september 2018 aankondigde.
Volgens de verzekering van de hoofden van Roscosmos en NASA werden sommige meningsverschillen in oktober vorig jaar beslecht, toen Jim Bridenstein, de nieuwe directeur van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie, voor het eerst naar Moskou en Baikonoer vloog.
Promotie video:
Vervolgens benadrukte hij dat de bouw van LOP-G onmogelijk zou zijn zonder de hulp van Roscosmos en andere internationale partners. Bovendien beloofde hij dat de standaarden op basis waarvan het station tot stand komt, open blijven en dat iedereen die dat wil kan meedoen aan zijn ontwikkeling.
Onder hen is het Russische Instituut voor Biomedische Problemen van de Russische Academie van Wetenschappen, een van 's werelds toonaangevende medische centra die gespecialiseerd zijn in de opleiding van kosmonauten en de studie van levensomstandigheden in de ruimte en op andere planeten.
Het programma, dat nu wordt voorbereid door wetenschappers en vertegenwoordigers van Roscosmos, zou een van de belangrijkste drijvende factoren moeten worden in de ontwikkeling van de Russische ruimtevaartindustrie.
Even belangrijk is dat dit project andere industrieën zal boeien en, zoals het hoofd van het instituut opmerkte, "een locomotief van ontwikkeling voor het hele land" zal worden. In de nabije toekomst zal het document dat wordt ontwikkeld ter overweging naar de regering worden gestuurd.
Volgens de directeur van het IBMP is de hoofdtaak niet alleen om te herhalen wat de Amerikaanse astronauten hebben gedaan in het kader van het Apollo-programma, maar om geleidelijk de maan te gaan beheersen met behulp van nieuwe wetenschappelijke ontdekkingen en technologische middelen. Uiteindelijk hebben we het over het creëren van een lanceerplatform voor vluchten naar de verre ruimte.
Weg naar de maan
Om al deze ambities te realiseren, is het niet alleen nodig om nieuwe soorten draagraketten te bouwen die in staat zijn om elementen van een toekomstige maanbasis in een baan om de aarde te brengen, maar ook om te begrijpen hoe het leven buiten het stralingsschild van de aarde de gezondheid van de LOP-G-bemanning zal beïnvloeden.
Met name recente experimenten door Russische en buitenlandse wetenschappers hebben aangetoond dat kosmische straling en andere vormen van straling niet alleen de kans op het ontwikkelen van kanker vergroten, maar ook het gedrag van dieren en mensen kunnen veranderen en ernstige hersenschade kunnen veroorzaken.
Bovendien is het nog niet helemaal duidelijk hoe zonnevlammen de levens van de bewoners van het maanstation zullen beïnvloeden, die niet worden beschermd door het magnetische veld van de aarde. Soortgelijke vragen rijzen over veranderingen in het functioneren van de hersenen, het immuunsysteem en de activiteit van ziekteverwekkers onder omstandigheden van langdurig verblijf in de open ruimte en gewichtloosheid.
Russische onderzoekers en hun buitenlandse partners hebben al enkele antwoorden op deze vragen ontvangen of zullen deze in de nabije toekomst ontvangen als onderdeel van experimenten met de Bion-M en Bion-M2 biosatellieten. Zoals Orlov benadrukte, werd het wetenschappelijke programma van het tweede apparaat, dat gepland staat voor lancering in 2022 of 2023, opgesteld met het oog op interplanetaire missies.
Volgens hem ontwikkelen Russische specialisten die zich voorbereiden op de lancering van de Bion-M2 tegelijkertijd een wetenschappelijk programma voor de Vozvrat-MKA-sonde. Aan boord gaan twee dozijn muizen op een lange vlucht, vergelijkbaar met een reis naar de maan. De lancering van het ruimtevaartuig is gepland voor de tweede helft van de jaren twintig, tenzij de financiering voor ruimteprogramma's wordt verlaagd.
Naast experimenten in de ruimte, worden stralingsexperimenten op muizen en andere dieren uitgevoerd door specialisten van het Institute of International Biological Problems en op aarde in samenwerking met het Joint Institute for Nuclear Research van de Russian Academy of Sciences in Dubna. Onlangs hebben vertegenwoordigers van NASA en de Amerikaanse wetenschappelijke gemeenschap voorgesteld om de krachten te bundelen en gezamenlijke programma's op dit gebied op te zetten.
Al deze experimenten, legde Kotov uit, zijn van cruciaal belang voor zowel NASA als Roscosmos om een simpele reden: ze zullen wetenschappers helpen technische criteria te formuleren voor het bouwen van stationscomponenten die de bemanning tegen straling kunnen beschermen.
Volgens hem doet IBMP al mee aan de ontwikkeling van standaarden die gebruikt gaan worden in LOP-G levensondersteunende systemen. Zoals Kotov toegaf, verliep niet alles soepel door verschillen in technische benaderingen, maar dit belette niet dat verschillende criteria snel genoeg tegelijk werden aangenomen.
Academicus Orlov voegt eraan toe: het is nog niet duidelijk welke route de kosmonauten en astronauten zullen nemen naar de maanstations en bases. De stralingsbelasting kan tientallen en zelfs honderden keren verschillen voor verschillende bewegingsbanen door de werking van stralingsgordels, zware ionenfluxen en fakkels op de zon.
Wetenschappers zijn van plan nauwkeurige metingen uit te voeren tijdens vluchten naar de maan van de eerste schepen in automatische modus. Een van de apparaten - "Federatie" - kan een soort biologisch laboratorium worden met een "ploeg" muizen en andere dieren.
Al deze experimenten, zo hopen biologen, zouden tegen 2030 voltooid moeten zijn, wanneer vermoedelijk de eerste vlucht van een Russische kosmonaut naar de maan zal plaatsvinden. Daar houdt het onderzoek echter niet op - de uitvoering van plannen voor de bouw van maanbases en vluchten naar Mars vereist nieuwe, nog grotere experimenten.
Sommigen van hen zijn gepland voor de nabije toekomst. Wetenschappers overwegen bijvoorbeeld de mogelijkheid van gedeeltelijke isolatie van de ISS-bemanning - dit zal het mogelijk maken om een vlucht naar Mars en andere deep space-objecten te simuleren, autonome levensondersteunende systemen te testen en de psychologische aspecten van dergelijke reizen bloot te leggen.
Lunar tuinen
Maanstof is van bijzonder belang voor Russische onderzoekers, zoals Vladimir Sychev opmerkte. Volgens hem is het nog niet duidelijk hoe giftig het is, of het kan worden gebruikt als grond voor het kweken van landplanten en of het op de een of andere manier de veiligheid van de verkregen vruchten zal beïnvloeden.
Oleg Kotov voegde eraan toe dat deze vraag speculatief is: noch Rusland, noch de Verenigde Staten zijn van plan om de "maantuinen" nog te doorbreken. Volgens hem zullen in de eerste stadia van de verkenning van de maan geen bioregeneratieve systemen worden gecreëerd - prioriteit zal worden gegeven aan levensondersteunende en voedingssystemen.
Voor dergelijke experimenten zou de verbeterde Lada-kas, die in december 2016 naar het ISS zou gaan, geschikt zijn. Ze stierf bij de crash van het Progress-schip en wetenschappers besloten het niet te herstellen.
Vladimir Sychev gelooft dat de bouw van een kas op een maanstation of basis binnen de macht van de mensheid ligt. Dit item is aanwezig in de Amerikaanse plannen om LOP-G en daaropvolgende maanprojecten te creëren. Een ander ding is dat dergelijke ideeën meer worden geassocieerd met een vlucht naar Mars dan met de oprichting van een maanstation, waar mensen sporadisch zullen leven.
Volgens kosmonaut Oleg Kotov onderhandelen Russische wetenschappers momenteel met NASA om gezamenlijke experimenten uit te voeren in de Veggie-kas die is geïnstalleerd in het Amerikaanse deel van het ISS.
Gezamenlijke experimenten zullen helpen een andere belangrijke vraag te beantwoorden: hoe tolereren terrestrische organismen de zwaartekracht van de maan of Mars. Noch op aarde, noch in de ruimte, benadrukte Kotov, zijn er geen geschikte omstandigheden, terwijl het op het ISS voldoende is om hiervoor een centrifuge te installeren.
Volgens hem zijn IMPB en het Cosmonaut Training Center van plan om metingen uit te voeren tijdens parabolische vluchten, wanneer gewichtloosheid of omstandigheden in de buurt van de maan en Mars op bepaalde tijden in het vliegtuig voorkomen.
Zal er in de toekomst een nieuwe "maanrace" beginnen? Oleg Kotov is er zeker van dat projecten alleen zullen worden uitgevoerd in het kader van internationale programma's - noch Rusland, noch de Verenigde Staten, noch de Europese Unie of China kunnen deze problemen alleen oplossen.
Volgens hem kunnen nationale programma's in het beste geval alleen maar herhalen wat de Apollo heeft gedaan. Daarom is het beter om de krachten te bundelen bij de oprichting van LOP-G en dit project in te passen in het Russische programma voor de verkenning van de maan.