In een witte koepel op een verlaten berghelling testen we met ons zessen hoe het leven is in een marskolonie. En hier is wat ik vandaag ontdekte.
Ik weet niet meer precies hoe het was om op aarde wakker te worden. Er zijn vijf maanden verstreken sinds onze "landing op Mars", en elke nieuwe dag in een witte koepel midden in een veld met rode lava, begin ik met de vraag: hebben we genoeg energie om de verwarming aan te zetten? Zal het weer ons toelaten om ruimtepakken aan te trekken en de kassen te controleren? Zullen mijn luchtventilatoren werken?
Terwijl al deze gedachten in mijn hoofd ronddraaien, sjok ik naar beneden voor de eerste kop van iets heets. Het nieuws dat mij te wachten staat zal zijn over watts, millimeters kwik, procent vochtigheid en graden Celsius. Ik zal erachter komen wat er van de ene op de andere dag is gebeurd in en rond onze habitat, en hoeveel energie we nog hebben tot het einde van de dag. Ik zal het water horen gorgelen in onze hydrocultuursystemen, de felroze plantlichten zacht neuriënd in ons biologische laboratorium. Ik zal allemaal dezelfde bemanningsleden zien, dezelfde keuken en een halve meter doorsnee, die ik vijf maanden lang elke ochtend zie. Het zicht op de grillige rotsen buiten herinnert ons eraan dat onze wereld, waarin we besloten een jaar te leven als onderdeel van een experiment om de kenmerken van het leven op Mars te testen, vijandig en buitengewoon mysterieus is.
Laat me het uitleggen: een imitatie van Mars is strikt genomen onze wereld. We zijn met ons zessen eind augustus 2015 op een groot eiland in Hawaï geland. Er gingen enkele dagen training voorbij - hoe de stroomtoevoersystemen te gebruiken, hoe je de watertank op de juiste manier aanzet, hoe je een ruimtepak aantrekt zonder iets kapot te maken of te bederven - en de deur van de waterslot ging dicht. We bevonden ons een jaar en een dag "van de planeet af", nadat we ons kamp hadden opgezet op de hellingen van Mauna Kea. Onze “space” crew is speciaal gemaakt voor heel divers: een ruimte architect, een ingenieur, drie wetenschappers en een dokter (ik). Door onze Mars-missie op 28 augustus 2016 te voltooien, worden we veteranen, omdat dit het langste gesimuleerde verblijf op Mars in de geschiedenis van NASA zal zijn.
In het begin kreeg onze missie heel bescheiden aandacht. Toen werd de Marsman getoond, en de hel begon. Journalisten begonnen te bellen, maar al hun inspanningen waren tevergeefs, omdat we de telefoon niet konden gebruiken. Een heel jaar moeten we leven in omstandigheden van een communicatievertraging van 20 minuten, en in beide richtingen, aangezien dit precies de tijd van de afwijking van de aarde naar Mars is, dat wil zeggen hoeveel het signaal van de ene planeet naar de andere reist als ze zich op de maximale afstand bevinden. Voor beter of slechter, we kunnen niet praten aan de telefoon en communiceren via Skype. We kunnen niet met de media praten in de uitzendmodus, we kunnen op geen enkele manier worden gefilmd, gefotografeerd of opgenomen - alleen we kunnen dit allemaal doen.
Deze vertraging is een effectief filter, maar niet alleen. Het is ook een kritisch psychologisch moment waardoor wij en iedereen op aarde doen alsof we inderdaad op Mars zijn. Door het tijdsverschil te simuleren dat ontstaat door de enorme ruimte van miljoenen kilometers, kunnen onderzoekers bestuderen hoe communicatie werkt en of het werkt als het 40 minuten duurt om een bericht te verzenden en een reactie te ontvangen. Stel je voor hoe deze vertraging weerspiegeld wordt in de klassieke film over de ruimte: "Houston, we hebben een probleem … en we verwachten je antwoord binnen drie kwartier." Toeschouwers, wacht …
Hoewel deze vertraging ons wat problemen bespaart, wordt het leven er veel moeilijker door. De communicatievertraging van 20 minuten, hoewel kunstmatig, is heel reëel voor ons en voor de koepel waarin we leven. Neem bijvoorbeeld medische noodgevallen. In tegenstelling tot in de ruimte, kan ik hier 911 bellen. En het zal nog uren duren voordat we antwoord krijgen. Wat gebeurt er bij een medische ramp? Alles is aan mij, aan de ruimtearts. Ik los alle problemen op, indien mogelijk.
Hetzelfde geldt voor technische problemen. We hadden waterlekken in de luchtsluis. Net als elders in het universum hebben verschillende apparaten en gadgets de gewoonte om te falen, en onze waterstof-brandstofcellen werkten nooit zoals verwacht. Deze problemen worden afgehandeld door de hoofdingenieur en de bemanning, als ze iets kunnen doen. Wat betreft voedsel en water, we krijgen regelmatig voorraden. Tussendoor voeden we ons met wat we hebben, zoals de bemanningen van Mars uiteindelijk zullen doen. En we doen ons best om binnen de limiet te blijven en spaarzaam te eten.
Promotie video:
Dit noodzakelijke gevoel van onafhankelijkheid van de aarde en wederzijdse afhankelijkheid van elkaar is een enorm pluspunt om de lange en donkere communicatievertraging van 20 minuten te vergeten. En aangezien noch de telefoon, noch het internet ons afleiden, kunnen we veel werk verzetten. Bovendien hebben we bij afwezigheid van de gebruikelijke communicatiemiddelen een heel reëel gevoel dat we alleen zijn achtergelaten op een andere planeet. Ik moet zeggen dat het zich vrij gemakkelijk en eenvoudig ontwikkelt als je op een lege en verstoken van enige vegetatiehelling van een vulkaan in een koepel op een hoogte van twee en een halve kilometer boven zeeniveau woont.
We hebben geleerd hoe we dingen kunnen repareren, verbouwen en aanpassen voor andere doeleinden op een manier die we nooit hebben kunnen doen. Maandenlang heeft een hemostatische tourniquet van blauw latex de onderdelen van mijn fiets vastgemaakt aan de dynamo die elektriciteit opwekt. We realiseerden ons dat een plastic drogerbox van 8 liter een ideale container is om bepaalde soorten bacteriën te kweken, en om water door vulkanisch gesteente te filteren. In ons station, waar geen geld is, geen plaatsen om het uit te geven, wordt de waarde van dingen, taken en zelfs mensen uitsluitend bepaald door hun nut.
Het leven op een gesimuleerde Mars, zoals op een echte Mars, is eenvoudig en elementair. Onze belangrijkste zorgen en zorgen draaien om de zon, lucht, water en steen, namelijk wat we wel en niet kunnen doen met deze vier fundamenten in de juiste combinatie. De zon zorgt voor energie voor ons. Wij zetten deze energie op onze beurt om in kunstlicht, in de kleuren van het spectrum die onze planten het mooist vinden. Planten verbruiken water en we planten ze met wortels in stenen die we aan de oppervlakte verzamelen. Hun stengels worden naar het licht getrokken en onze hoop groeit met hen mee: groene bladeren ademen ze uit, ze worden geboren in bloemen die in vruchten veranderen.
Dit alles moet plaatsvinden in de koepel. Dit is een analoog van het leven dat ooit op Mars zou kunnen ontstaan. De analoog is van nature niet perfect. Op echte Mars is de lucht erg dun en bestaat voornamelijk uit koolstofdioxide. Omdat Mars niet wordt beschermd door grote stralingsgordels zoals de aarde, wordt de atmosfeer constant weggeblazen door de zon. Volgens gegevens die zijn verzameld door NASA's in een baan om de aarde draaiende MAVEN-satelliet, blaast de zonnewind 9,6 ton van de atmosfeer van Mars per dag. Om het nog erger te maken, wordt het oppervlak van Mars bestraald op een manier die het aardoppervlak waarschijnlijk nooit heeft bestraald - althans sinds de geboorte van het leven. Hier, op het station, hebben we veel betere omstandigheden, want hier is ademende lucht van comfortabele temperatuur en druk, die wordt vastgehouden door de zwaartekracht. We hebben een comfortabel natuurlijk anti-stralingsscherm,en robots voorzien ons regelmatig van voedsel en water. Opgemerkt moet worden dat dit niet vaak gebeurt, maar we krijgen genoeg om te leven en te werken.
Tussen robotbezoeken door, halen we het beste uit wat we kunnen vinden. Onder de juiste omstandigheden kunnen we via kleine plastic schuurtjes water uit de grond halen. Toekomstige bemanningen op Mars zullen hun eigen methoden moeten bedenken om lokale waterbronnen te vinden. We namen zaden, aarde en een speciaal soort bacterie mee. Cyanobacteriën zijn blauwgroene algen. In de pot lijken ze dun en lichtgevend, zoals het Jello Jelly-concentraat voordat het uithardt. Deze aanpasbare kleine wezens kunnen kooldioxide omzetten in ademende lucht. Ze zijn in staat water te zuiveren. Ze kunnen zich voeden met wat er op het slechte Martiaanse dieet is, met behulp van stikstof uit de lucht en mineralen uit de bodem. Ze kunnen ook urine consumeren en onze afvalproducten afbreken. Leven, ademen, voeden en uitzenden van natuurlijke behoeften,Deze bacteriën transformeren de grond, gedroogd en geroosterd onder de roze Marshemel, in een gezonde kweekomgeving en produceren daarbij veel nuttige dingen, van biobrandstoffen tot eiwitten. Bovendien produceren ze ze in tonnen, wat erg handig is voor toekomstige Martiaanse kolonisten.
Wacht. Bedoel je dat je groene bacteriën eet? Het antwoord is nog steeds nee, maar als onze Franse astrobioloog een bord met dergelijk voedsel voor me neerzette, zou ik ze proberen. Als elke hap eten uit de voorraad onmiddellijk iets is, “voeg gewoon water toe”, beginnen zelfs bacteriën er schattig uit te zien, niet alleen vanwege de smaak, maar ook vanwege de gezondheid. We hebben dieren nodig om op onszelf te kunnen leven. Daarom werken we als een collectief van wetenschappelijke boeren, en ieder van ons verbouwt iets, doet iets: kruiden, erwten, groenten (erg lekker), tomaten, brood, yoghurt. Zonder deze gewassen en gewassen zou er geen gezond voedsel voor ons beschikbaar zijn en zou ons leven in gevaar zijn.
Samenwerking, gemeenschappelijk werk is een van de belangrijkste drijfveren voor ons Mars-project. We moeten uitzoeken wat mensen nodig hebben om samen op andere planeten te leven, te werken en te overleven, en hoe we dat aan hen kunnen geven. In principe lijkt het idee heel eenvoudig, maar het is moeilijk om het in de praktijk te brengen. Mensen hebben meer nodig dan voedsel, water en energie om effectief samen te werken. Een gemeenschappelijk doel is ook belangrijk, maar het is niet genoeg om mensen maandenlang gelukkig en tevreden te houden. Dus wat is er nog meer nodig? Geloof en hoop dat er een recept is waarmee de juiste mensen, met het juiste gereedschap, jarenlang samen kunnen leven in een kleine ruimte onder stressvolle omstandigheden en tegelijkertijd bijna tot het uiterste van hun mogelijkheden kunnen werken, zoals astronauten doen in een lage baan om de aarde in de internationale ruimte station. Het is onze taak om in de rol van dergelijke astronauten op te treden en, in omstandigheden van imitatie, de mogelijke componenten van een dergelijk recept te controleren.
Dit betekent dat het leven hier divers is, vol experimenten en soms onvoorspelbaar. Er zijn geplande taken, er is ongeplande tijd voor vrije tijd en recreatie, er zijn experimentele communicatiemethoden, reizen in virtual reality naar de stranden en bossen op aarde. En dan zijn er lange gesprekken tussen de bemanningsleden. Verhuizen naar dit huis is vergelijkbaar met het plotseling hebben van vijf echtgenoten. U zult snel leren dat wat u acceptabel, fatsoenlijk en plezierig vindt, niet noodzakelijk acceptabel, fatsoenlijk en plezierig is voor anderen. Omdat we hier allemaal al heel lang zijn en het onmogelijk is om tijdens een ruimtevlucht te vertrekken, moet iedereen zich in vijf verschillende richtingen tegelijk aanpassen, zo snel mogelijk en tegelijkertijd, zonder te stoppen met werken.
Uitzoeken hoe je dit moet doen, is het moeilijkste deel van ons avontuur. Op het eerste gezicht lijkt alles eenvoudig en duidelijk. Ik ben een ruimtearts. Ik houd de gezondheid van de bemanningsleden in de gaten terwijl we allemaal door het fysieke, psychologische en emotionele doolhof gaan dat voor ons is opgericht. Klinkt als iets uit sciencefiction, maar het is tot op zekere hoogte. Maar zonder ziekenhuis, apotheek en medisch laboratorium blijkt de ruimtevaartgeneeskunde behoorlijk primitief te zijn, zoals vroeger. De medische hulp op het station doet denken aan de tijd dat doktoren al doende leerden, met weinig gereedschap en apparaten, en thuis opbellen.
Vulkanen Mauna Kea (boven) en Mauna Loa (onder) op het eiland Hawaï in de Stille Oceaan
Foto: AFP 2016, NASA
Ruimtegeneeskunde in zijn Martiaanse versie zal een reis naar het onbekende zijn. Je kunt niet alle apparatuur, medicijnen en apparaten meenemen naar de Rode Planeet, maar als zes mensen worden ondergebracht in een ruimte ter grootte van een bescheiden appartement, moeten er snel onorthodoxe beslissingen worden genomen. Waar moeten mensen bijvoorbeeld worden behandeld als elke centimeter van het gebied wordt ingenomen door wetenschappelijke instrumenten of functioneert als een gemeenschappelijke werkruimte? Ik bewaar de meeste van mijn medische benodigdheden in het biolaboratorium, maar er is geen ruimte voor onderzoek, omdat het een aparte kamer nodig heeft. Daarom behandel ik, net als mijn vader, een dokter, die mensen ontving in zijn thuiskantoor, de bemanningsleden in mijn persoonlijke woonruimte. Mijn kamer heeft tenminste een plek om te liggen en uit te strekken, en er is een deur om te sluiten,om vrijuit met de persoon te praten over zijn problemen, zowel mentaal als fysiek.
Door mijn woonruimte om te bouwen tot een dokterspraktijk loste ik één probleem op. Maar er zijn nog veel meer over, die veel moeilijker op te lossen zijn. Wat me het meest zorgen baart, is dat ik zeer beperkte mogelijkheden heb om mensen te behandelen. Nogmaals, ik kijk terug om die ervaring toe te passen op het heden; Ik denk dat het kan worden gebruikt in plaats van pillen, poeders en kompressen. Op een plek waar fondsen en middelen schaars zijn of ontbreken, bied ik iets aan dat ik in overvloed heb: mijn medische kennis en gedachten over wat patiënten ervaren, waarom en hoe te handelen totdat de pijn vanzelf geneest. Door deze manier van doen voel ik me soms professioneel ongeschikt. En dan herinner ik me: zelfs vóór de geboorte van de beschaving gebruikten genezers en genezers dezelfde methoden.
Waarschijnlijk is hier, aan de rand van de beschaving, een zeer geschikte plek om volgens de oude traditie te gaan zitten, naar iemand te luisteren, hem vragen te stellen en uitleg te geven. Ja, ik kan geen recept schrijven en de patiënt naar huis sturen, waar de pillen hem zullen genezen. Maar dit wordt niet van mij verwacht. Ik heb geen rij patiënten voor de deur van het kantoor. Ik heb tijd genoeg. Ja, ik moest mijn planeet verlaten om vrije tijd te vinden. Zo werd ons Mars-station een soort droom die uitkwam. Maar verder is het een dagelijkse nachtmerrie - wat betreft medicijnen, tests en behandelingen.
In deze witte koepel op de Rode Planeet staan we allemaal oog in oog met waar we van houden, wat we missen, wat we nodig hebben om te leven en waar we het meest bang voor zijn. Ik ben een dokter die in de lucht vliegt, de wereld rondreist en uitgestrekte ruimtes doorkruist. Ik heb nooit grote verzoeken of grote angsten gehad. Na mijn afstuderen ging ik met één rugzak door Australië dwalen. Ik heb meer dan een week op het strand doorgebracht, bonen gegeten en al het andere dat ik in de bush kon vinden. En ik voelde me geweldig. Zelfs als kind was ik maar voor één ding bang: Jupiter. Ik had een steeds terugkerende droom: dat ik naar een gasreus vloog en het ijskoude oppervlak van Europa en Ganymede omzeilde. Terwijl ik Io naderbij met zijn vulkaanuitbarstingen, denk ik: te dichtbij, te dichtbij! En op dit moment komt het ontwaken. Ik had geen andere nachtmerries voordat ik naar de medische school ging. Op dezelfde plek, toen ik in een donkere hoek op een bed sliep, veranderde mijn angst voor een gigantische planeet in een gruwel dat ik me op een belangrijk moment in het ziekenhuis zou verslapen. Ik werd abrupt wakker, ervan overtuigd dat ik een oproep aan de patiënt, een spoedoperatie of mijn laatste kans om afscheid te nemen van een patiënt had gemist.
Op ons Marsstation word ik constant vergezeld door een andere soort angst. Deze keer ben ik bang dat als er een dringende oproep binnenkomt, ik er zal zijn, maar ik kan niet helpen. Ik zal geen beademingstoestellen hebben, geen intensive care, geen bloedtransfusie-instrumenten. Godzijdank is dit nog niet gebeurd, en ik heb niet de kans gehad om erachter te komen wat er in dit geval zou gebeuren. De enige operatie die ik heb uitgevoerd, was het verwijderen van de wrat. Hoewel ik het leuk vind om een operatiejas aan te trekken, een injectiespuit met anesthesie en een scalpel op te pakken, zal ik blij zijn als mijn chirurgische praktijk op Mars eindigt met deze wrat. Daarin schuilt nog een eigenaardigheid van de ruimte: wat een saaie dagelijkse routine op aarde lijkt, is hier enorm spannend. Op aarde zijn hartaanvallen en beroertes routine en dagelijks werk. Hier is het leven zo kostbaar, moeilijk en gevaarlijk dat het naaien van een bemanningslid na een val op een rots als het uitvoeren van een moeilijke manoeuvre is.
Niets dat ik eerder heb gedaan (zelfs niet de nachtdiensten op de intensive care) deed me zo intens nadenken over de kwetsbaarheid van het menselijk lichaam, zoals het ruimtepak dat je droeg. Op ons Marsstation moet volgens de regels een ruimtepak worden aangetrokken elke keer dat je naar buiten gaat, zoals mensen zullen doen als ze op Mars aankomen. Een ruimtepak is een heel ecosysteem dat over je waakt, je voedt, wast en verwarmt. Het ruimtepak laat duidelijk zien wat voor zachtaardige wezens we zijn uit een stille en kalme wereld. Je bent zo ingebakerd, ingepakt en beschermd dat je plaatsen kunt bezoeken waar onze levensvorm niet kan bestaan - bezoek, en dan veilig en wel weer terug.
Er zijn vijf maanden verstreken sinds het begin van de expeditie en we missen heel erg de aardse omgeving die we als vanzelfsprekend beschouwden. Leven in Mars-omstandigheden betekent een jaar lang geen direct zonlicht en wind op je gezicht voelen waaien. En geen regen. Zelfs de inboorlingen van Zuid-Californië in onze bemanning zagen van tijd tot tijd regen. En op Mars viel er honderden miljoenen jaren lang geen water uit de lucht (je kunt het niet eens lucht noemen!). In de toekomst die we proberen op te bouwen, zullen we moeten leren hoe we niet bang kunnen zijn voor verschillende ontberingen. We zullen moeten leren ze moedig onder ogen te zien, te beginnen met onze eigen en zeer reële menselijke tekortkomingen en beperkingen.
Het is een axioma dat het succes van de toekomstige Martiaanse kolonie zal afhangen van de ontwikkeling van de noodzakelijke technologieën. Een zeer belangrijke les die we uit onze tijd in de koepel kunnen leren, is echter dat technologie de eenvoudigste factor is. Mechanische oplossingen waarmee de bemanning levend heen en weer kan worden gebracht, zullen zeker na verloop van tijd verschijnen als er geld beschikbaar is. Maar wat niet kan worden uitgevonden en geconstrueerd, zijn mensen. Fysiek, mentaal, emotioneel en spiritueel zijn we zwarte dozen van een witte koepel op weg naar de Rode Planeet.
Fysiologie is moeilijk te slim af te zijn, hoewel we vooruitgang boeken. Met kunstmatige zwaartekracht en goede stralingsbescherming kunnen we het ergste voorkomen dat het menselijk lichaam in de ruimte kan overkomen. Wat moet er in dit geval nog gebeuren om de resterende afstand te overwinnen en het gestelde doel te bereiken, een interplanetaire soort worden? En het zal nodig zijn om juist die krachten te overwinnen die ons gedrag op aarde bepalen: onze individuele psychologie en groepsdynamiek. Hoe we met elkaar (en met onszelf) omgaan, bepaalt het succes en falen van onze onderzoeksmissies. In tegenstelling tot temperatuur, vochtigheid en energieafgifte kan er niet van tevoren rekening worden gehouden met geestelijke gezondheid. Of is het mogelijk? Maar wat als er een geheim van het leven in harmonie is, dat we zullen kunnen ontdekken door van tevoren te oefenen op ons pseudo-Mars-station?
Hiervoor kwamen onze zes hier: om te leren hoe ze met elkaar om konden gaan, en in het proces om de mensheid te helpen voorbij de zwaartekracht het universum in te gaan. Om de dag dichterbij te brengen waarop mensen op het oppervlak van Mars stappen en beginnen te zoeken naar tekenen van verleden en heden daar. Ondertussen vinden we op deze verlaten heuvel iets belangrijks en fundamenteels in onze natuur. Ja, als we de wildernis ingaan, worden we geconfronteerd met de grenzen van onze eigen zelfvoorziening en beginnen we meer afhankelijk te worden van anderen. Ik moet ook zeggen dat voor de meesten van ons de maximale stress beperkt is tot een kampeertrip met een overnachting in een tent, waar het heel goed mogelijk is om te verdwalen, aangezien je dan alsnog terugkeert naar de beschaving - of het gaat op zoek naar jou. Op Mars en daarbuiten wordt deze ervaring naar nieuwe hoogten gebracht. Denk er over na:hoe zal je wereldbeeld veranderen als iedereen die je in de loop van de jaren ziet essentieel is voor je overleving? Dit is het leven onder onze koepel, en zo zal het zijn op de echte Mars. Afstandelijk, onvriendelijk, bewoond door mensen zonder wie je niet kunt leven, en die niet zonder jou kunnen.
Toen ik eraan dacht om naar Mars te gaan, stelde ik me veel voor. Ik heb lang getraind om me voor te bereiden op de reis naar Mars. Het blijkt dat Mars slechts een plek is op het oppervlak waarvan een koepel is geplaatst. De koepel zelf is een gewone doos met wonderen. Als het luik gesloten is, krimpt de wereld niet tot 111 vierkante meter opslagruimten, kamers met wetenschappelijke apparatuur en medicijnen, maar tot zes menselijke lichamen. We vormen één geheel, niet vatbaar voor een exacte beschrijving, maar redelijk herkenbaar. We hebben een krachtige collectieve geest en een complex verleden. We hebben verschillende overtuigingen, voorkeuren en verlangens. Dit is de inhoud van deze wereld - wijzelf.
Als ik morgen wakker word, is de hele wereld binnen gehoorsafstand. Ik heb dit nog nooit eerder meegemaakt. En waar ik in de toekomst ook ga op aarde, dat zal ik ook niet meemaken.
Shayna Gifford is een medische wetenschapper en journalist voor de aardse tegenhanger van het Mars-station van NASA in Hawaï. Ze schrijft voor StarTalk Radio.