Welkom op Mars. Tijd om te overleven

Daar ben je dan. Na maanden reizen ben je aangekomen op de rode planeet. Tijd om de benen te strekken. Je loopt naar de uitgang van het ruimteschip, doet de deur open, stapt naar buiten, klaar om deze nieuwe wereld te verkennen… en je valt meteen dood neer. Op Mars gaat het er heel anders aan toe dan op aarde. Op Mars is het bijvoorbeeld een stuk kouder. Ook is er minder zwaartekracht en is de atmosfeer anders dan de atmosfeer op aarde. Maar hoe zou je lichaam hierop reageren? En hoe kun je jezelf beschermen?

Om antwoord daarop te krijgen stelden wij deze vragen aan twee onderzoekers, Angelo Vermeulen van de Technische Universiteit Delft en Inge Loes ten Kate van de Universiteit Utrecht. Vermeulen is bioloog en kunstenaar, en heeft in 2013 vier maanden lang meegedaan aan een Marssimulatie op Hawaii. Ten Kate doet onderzoek naar micro-organismen op Mars en heeft meegewerkt aan de Curiosity, de robotwagen die nu op Mars rondrijdt om onderzoek te doen.

Een dunne atmosfeer

Volgens Vermeulen en Ten Kate zou je kunnen overleven op Mars, maar er zijn veel obstakels. De grootste obstakels zijn de temperatuur en de lucht. Zo is het op Mars een stuk kouder. “Op de evenaar rond het middaguur kan het ongeveer nul graden zijn,” vertelt Ten Kate. “Dan zul je niet direct doodvriezen. Maar midden in de nacht wordt het min tachtig. Dat hou je ook niet heel lang uit.” Dat het zo koud is komt doordat Mars een stuk verder van de zon vandaan staat. Ook is de dampkring (of atmosfeer) op Mars heel anders. De atmosfeer is een stuk dunner en bestaat uit andere stoffen dan op aarde. Daardoor houdt de atmosfeer een stuk minder warmte vast. Je moet je dus goed kleden op de kou.

Dat deze lucht een stuk dunner is en er anders uitziet, heeft ook nog andere problemen. Ten Kate laat weten dat je er niet kunt ademen. “Als je op Mars probeert te ademen, dan lopen je longen gewoon leeg. Dat heeft te maken met de druk. Op Mars is de druk buiten je lichaam veel lager en de lucht in je longen gaat daardoor vanzelf naar buiten toe. Het andere probleem is dat de atmosfeer op Mars vooral koolstofdioxide is. Dat is de stof die we uitademen en niet inademen. Ons lijf heeft namelijk zuurstof nodig.” Door te weinig zuurstof en een lage druk is ademen op Mars niet mogelijk, dus moet je constant in de aanwezigheid van Aardse zuurstof en luchtdruk zijn.

Deze dunne atmosfeer geeft ons nog meer problemen. De temperatuur waarop een stof smelt of kookt hangt af van de luchtdruk. Hoe lager deze druk is, des te lager het kookpunt van stoffen. Dit kan ook met je bloed gebeuren. “Ik zou niet zeggen dat je bloed begint te koken,” vertelt Vermeulen. “Wat wel gebeurt, is dat er gasbellen in je bloed ontstaan.” Als er gas in de bloedbaan terechtkomt, dan zal dit de normale bloedbaan blokkeren en vallen je hart, hersenen en longen uit door een zuurstoftekort. Als je tegen die tijd nog niet doodgevroren of gestikt bent, dan ga je hier wel dood aan.

Hoge straling en weinig zwaartekracht

Onderkoeling, verstikking en gas in je bloed. Het gebeurt allemaal vrij snel. Als we ons hiertegen kunnen beschermen, heeft leven op Mars

ook effecten op de langere termijn.” Mars heeft geen ozonlaag,” vertelt Ten Kate. De ozonlaag is een laag in onze dampkring die straling afkomstig van de zon en uit de ruimte tegenhoudt. “De straling bereikt de planeet en als je te lang in de zon zit, verbrand je heel snel en dan kun je vrij snel kanker krijgen.” Tegen sommige straling kun je jezelf prima beschermen. Baksteen houdt bijvoorbeeld uv-straling tegen, dus als we die van de grond op Mars kunnen maken, zitten we gebakken. Maar sommige vormen van straling zijn veel moeilijker tegen te houden. “Dat moet je tegenhouden met loden muren, of je moet onder de grond gaan zitten.”

Wat die effecten op de lange termijn precies zijn, weten we echter niet zeker. Volgens Vermeulen richten de meeste studies over straling zich vooral op aarde. “Biologen kijken vooral naar wat nou het effect is van hele grote hoeveelheden straling op korte termijn. We kijken niet naar iets hogere hoeveelheden op de lange termijn.” Ten Kate denkt dat de mens zich op lange termijn hier wel op kan aanpassen: “Misschien evolueren we wel zodat we beter tegen deze straling kunnen als we lange tijd op Mars leven.” Hoe we dan zouden evolueren is onduidelijk. Er bestaat een bacterie genaamd Deinococcus radiodurans die zijn eigen DNA kan repareren na schade door straling. Misschien kunnen wij mensen ook wel zoiets ontwikkelen.

Ook de lagere zwaartekracht op Mars is een obstakel. Je kunt daardoor dus een stuk verder springen. Maar op de lange termijn, zit daar een probleem aan, vertelt Ten Kate. “De zwaartekracht is ongeveer drie keer zo laag als op aarde. Op de korte termijn is dat niet zo’n probleem, maar op lange termijn wel. Onze lichamen breken constant onze cellen af en zetten er nieuwe voor in de plaats. Maar dat is allemaal aangepast op de zwaartekracht van de aarde. Dus ons lichaam breekt wel evenveel cellen als op aarde af, maar er komen er minder voor in de plaats. Vooral bij botten en spieren is dat een probleem.” Botten worden daardoor dunner en brozer, en zullen sneller breken. Als je op Mars een hoge sprong zou maken en landen, dan kun je een gebroken been verwachten.

Om te overleven op Mars moet de mensheid flink wat hobbels overwinnen. Het belangrijkste dat we moeten regelen is warmte, luchtdruk en zuurstof. Ook moeten we rekening houden met zwaartekracht en straling. Mochten we ooit naar Mars gaan, dan is er nog een hoop werk aan de winkel.