De grootste maan van Saturnus is mogelijk de enige plaats buiten de Aarde waar mensen kunnen leven
Het idee om een menselijke kolonie op Titan, de grootste maan van Saturnus, op te starten lijkt te gek voor woorden. De temperatuur schommelt er rond 180 graden Celsius onder nul, en het regent er methaan en ethaan die naar zeeën van koolwaterstoffen vloeien. Toch is het mogelijk dat Titan de enige plaats in ons zonnestelsel is waar het logisch is om een permanente, zelfvoorzienende menselijke nederzetting op te bouwen.
Wetenschappers bereikten deze conclusie door de planeten in een nieuw licht te zien: ecologisch. Ze keken naar de habitat die mensen nodig hebben en zochten deze condities in het nabije heelal. Hun kolonisatiescenario is gebaseerd op wetenschap, technologie, politiek en cultuur en vormt een gedachte-experiment voor iedereen die over de verre toekomst van onze soort wil denken.
Wetenschappers gaan ervan uit dat de menselijke natuur hetzelfde blijft. Mensen hebben in de toekomst nog altijd dezelfde motivaties en noden als nu. Praktisch gezien moet hun thuis een overvloed aan energie en leefbare temperaturen hebben. Hij moet hen ook bescherming bieden tegen de ruwheid van het heelal, inclusief kosmische straling, die enorm gevaarlijk is voor biologische wezens zoals wij.
Veilig tegen straling
Tot voor kort beschouwden de meeste onderzoekers de maan of Mars als de volgende stap voor de menselijke bewoning. Deze bestemmingen hebben twee grote voordelen. Ze zijn redelijk dichtbij en zijn geen compleet onrealistische keuze om naartoe te gaan. Die tweede eigenschap ontbreekt bij de andere planeten van het binnenste zonnestelsel, Mercurius en Venus.
Mercurius ligt te dicht bij de zon, waardoor het extreme temperaturen en andere fysieke omstandigheden heeft die amper te overleven zijn. De atmosfeer van Venus is giftig, verpletterend zwaar en snikheet door een uit de hand gelopen broeikaseffect. Het is misschien mogelijk om hoog in de atmosfeer van Venus te leven, in huizen die opgehouden worden door ballonnen, maar zo’n nederzetting zou nooit zelfvoorzienend kunnen zijn.
Hoewel de maan en Mars relatief redelijke bestemmingen lijken, hebben ze een fataal probleem. Geen van beide is beschermd door een magnetosfeer of atmosfeer. Kosmische straling, de energetische deeltjes van afgelegen supernova’s, bombardeert de oppervlakte van de maan en Mars. Mensen kunnen de aanval van kosmische straling niet langdurig overleven.
Het is al lang geweten dat deze krachtige straling kanker kan verwekken, hoewel het effect nog altijd moeilijk uit te drukken is. Uit onderzoek van de laatste paar jaar is een nog groter gevaar vastgesteld: hersenschade. Kosmische straling bevat deeltjes zoals de kernen van ijzeratomen die bijna aan de snelheid van het licht reizen en hersenweefsel vernietigen.
Muizen die aan deze straling blootgesteld werden kregen hersenschade en verloren cognitieve vaardigheden, zo bleek uit een studie van 2015. Dit onderzoek toont aan dat we nog niet klaar zijn om astronauten naar Mars te sturen voor een expeditie, laat staan ze er te laten wonen.
Op aarde zijn we van de kosmische straling beschermd door water in onze atmosfeer. We hebben echter twee meter water nodig om de helft van de straling uit de ruimte te blokkeren. Een nederzetting op de maan of Mars zouden we ondergronds moeten bouwen om veilig te zijn voor de straling.
Ondergronds onderdak is moeilijk te bouwen en is niet flexibel of gemakkelijk om uit te breiden. Kolonisten zouden enorme uitgravingen nodig hebben om plaats te hebben voor al hun voedselvoorziening, productie en dagelijks leven. De vraag is waarom ze zo veel moeite zouden doen als we op aarde ook ondergronds zouden kunnen leven. Wat is het voordeel om dit op Mars te doen?
Een tweede aarde?
Na Mars ligt onze beste potentiële tweede thuis tussen de manen van Jupiter en Saturnus. Daarin zijn er tientallen keuzes, maar de winnaar is duidelijk. Titan lijkt meer op aarde dan alle andere manen.
Titan is het enige andere hemellichaam in het zonnestelsel met vloeistof op de oppervlakte, met meren van methaan en ethaan die verrassend veel op aardse waterlichamen lijken. Het regent methaan op Titan en soms worden moerassen ermee gevuld. Duinen van vaste koolwaterstoffen lijken opvallend op de zandduinen op aarde.
Titan heeft een stikstofatmosfeer die de helft dikker is dan die van de aarde, wat een goede bescherming is tegen radiatie. De magnetosfeer van Saturnus biedt ons nog extra beschutting. Op de oppervlakte liggen enorme hoeveelheden van koolwaterstoffen in vaste en vloeibare vorm gewoon voor het rapen om energie op te wekken. Hoewel de atmosfeer geen zuurstof bevat, kan het waterijs net onder de oppervlakte gebruikt worden om zuurstof te leveren om te ademen en om de koolwaterstoffen als brandstof te verbranden.
Het is koud op Titan (-180°C), maar dankzij de dikke atmosfeer hebben de inwoners geen drukpakken nodig, alleen warme kleren en ademhalingstoestellen. Ze zouden de huisvesting maken van plastic die ze van de oneindige grondstoffen op de oppervlakte kunnen produceren, en die kan bestaan uit koepels die opgeblazen worden door warme zuurstof en stikstof. Het gemak om ze te bouwen laat toe om enorme binnenruimtes te maken.
Titaniërs (zoals de inwoners genoemd zouden worden) zouden niet constant binnen moeten blijven. De recreatiemogelijkheden op Titan zijn uniek. Je kan er bijvoorbeeld vliegen. De zwakke zwaartekracht (vergelijkbaar met die van de maan), gecombineerd met de dikke atmosfeer, laat mensen toe te vliegen met vleugels op hun rug. Als de vleugels loskomen is het gemakkelijk om te landen. De eindsnelheid is op Titan maar een tiende dan die op aarde.
Hoe geraken we daar? Momenteel, kunnen we het nog niet. Helaas kunnen we waarschijnlijk ook niet eens veilig naar Mars gaan, zonder snellere voortstuwing om de tijd in de ruimte en de bijhorende kosmische straling te limiteren voor de astronauten onnodig geschaad worden. We hebben een snellere voortstuwing nodig om Mars of Titan te bereiken. Veel sneller zelfs voor Titan, want de reis duurt momenteel zeven jaar.
Er is geen snelle manier om de aarde te verlaten. We moeten onze problemen hier oplossen. Maar als we blijven investeren in ruimte-exploratie en de technologie die nodig is om een goede gezondheid te behouden in de ruimte, zullen er ooit mensen op Titan leven.
DIt is een vertaling van Scientific American.
Vertaling: Marc Lebailly
