Vrijdag 02/12/2022

AchtergrondRuimtevaart

Bedrijven zien nieuwe kansen in de ruimte

Astronaut Thomas Pesquet (links) van ESA (European Space Agency) installeert met een collega nieuwe zonnepanelen voor het ruimtestation ISS. Beeld AFP
Astronaut Thomas Pesquet (links) van ESA (European Space Agency) installeert met een collega nieuwe zonnepanelen voor het ruimtestation ISS.Beeld AFP

Het internationaal ruimtestation ISS nadert zijn levenseinde. En de betrokken overheden gaan geen opvolger bouwen. De commercie neemt het over.

Maarten Muns

In september 1993 kondigden de Amerikaanse vicepresident Al Gore en de Russische premier Viktor Tsjernomyrdin het begin aan van een nieuwe samenwerking in de bemande ruimtevaart. De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA wilde al langer een eigen permanent station in de ruimte en de Russische kennis en ervaring, onder andere met ruimtestation Mir, kwamen daarbij goed van pas.

Na de jarenlange competitie van de Koude Oorlog zouden de twee grootmachten, plus de kleinere Europese, Canadese en Japanse ruimteagentschappen, voortaan samen de ruimte gaan exploreren. Het resultaat was het International Space Station (ISS). De eerste module werd gelanceerd in 1998 en sinds 2000 is het ISS, op 400 kilometer boven de aardbodem, permanent bewoond.

Het ISS is een van de symbolen van de nieuwe wereldorde na de val van de Berlijnse Muur en de daaropvolgende ineenstorting van de Sovjet-Unie. Een systeem van innige internationale samenwerking, zij het onder aanvoering van de Amerikanen. Even symbolisch is daarom de aankondiging van de Russen eind juli om ermee te stoppen. Eerst zou dat al per 2024 zijn, maar het werd al snel ná 2024, óf wanneer Rusland een eigen ruimtestation heeft. Een eerste ontwerp hiervoor, het Russian Orbital Service Station (ROSS), werd begin augustus in allerijl gepresenteerd.

De Amerikanen willen de levensduur van het bijna 25 jaar oude ISS juist rekken. De regering-Biden kondigde aan het ruimtestation tot ten minste 2030 in de lucht te willen houden. Ook China bouwt aan een eigen ruimtestation, de Tiangong (Hemels paleis). En diverse commerciële partijen roeren zich. Ondernemingen als Blue Origin (van Amazon-oprichter Jeff Bezos) en Axiom Space (opgericht door oud-medewerkers van NASA) hebben ruimtestations in ontwikkeling. De samenwerking met de Russen in het ISS mag onzeker zijn, er lijkt, ondanks de spectaculaire kosten, een glorieuze toekomst te zijn weggelegd voor bemande ruimtestations.

Maar hoe en waarom precies? Wat heeft deze vorm van ruimtevaart in een lage baan rond de aarde (minder dan 1.000 kilometer hoogte) de afgelopen jaren opgeleverd? En wat gaat die nog brengen?

100 miljard euro

Het ISS heeft de afgelopen dertig jaar zo’n 100 miljard euro gekost, waarvan het leeuwendeel is opgebracht door de Amerikanen en de Russen. De bijdrage van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA, en dus van de Europese deelnemers, is zo’n 8 miljard. “Een euro per Europeaan per jaar, minder dan de prijs van een kopje koffie”, zoals Europese ruimtevaartorganisatie ESA het op zijn website zegt. Evengoed een enorm bedrag.

De organisaties achter het ISS hebben voor het ruimtestation ooit vier hoofddoelen gedefinieerd. Ten eerste het vergaren van nieuwe wetenschappelijke en technologische kennis. Daarnaast zijn er nog drie ‘zachtere’ doelen: het stimuleren van economische groei, het opzetten en bestendigen van internationale samenwerking, en het inspireren van komende generaties. Volgens ESA zijn al deze doelen met het ISS ruimschoots behaald.

“Wat het doel van kennisvergaring betreft hebben we met het ISS de afgelopen jaren twee soorten wetenschappelijke kennis opgedaan”, zegt Philippe Schoonejans, projectleider bij ESA. “Ten eerste kennis over de mens in de ruimte. Wat is er nodig voor bemande ruimtevaart? Dus in een ruimtestation, maar ook als we weer naar de maan willen of zelfs naar Mars. Daarnaast hebben we op het gebied van zowel fundamentele als toegepaste kennis veel bereikt omdat we er langdurige experimenten kunnen doen zonder zwaartekracht. Zwaartekracht is eigenlijk heel vervelend. Die is er op aarde altijd en beïnvloedt allerlei fundamentele processen. Kortdurend geen zwaartekracht ervaren kun je hier op aarde bereiken in een valtoren of met een paraboolvlucht. Maar als je biologische of natuurkundige effecten langduriger en zo puur mogelijk wil bestuderen, moet je dat in een omgeving zonder zwaartekracht doen. Het enige permanente microzwaartekracht-lab dat we hebben is het ISS.”

Zo is de optimale toediening van het coronamedicijn Remdesivir getest in het ISS. Ook worden er aan boord van het ISS heel pure eiwitkristallen gekweekt, veel beter dan op aarde mogelijk is. Die zijn van nut voor onderzoek naar ziekten waarbij eiwitvorming een rol speelt, zoals alzheimer. Een microzwaartekracht-omgeving blijkt ook zeer geschikt voor onderzoek naar het kweken van menselijke organen, om de processen te bestuderen die daarbij komen kijken.

Minder stroperig

Toch lijkt het zuivere wetenschappelijke belang van onderzoek in de microzwaartekracht van het ISS beperkt, in ieder geval in Nederland. Zo oordeelde ook de KNAW (Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen) in een evaluatie van wetenschappelijk ruimteonderzoek in 2011. De betrokkenheid van Nederland bij onderzoek in microzwaartekracht is klein, merkte de KNAW op, en “ontdekkingen van dezelfde orde als die in de astronomie, aardobservatie en planeetonderzoek zijn er niet gedaan”. De KNAW adviseerde destijds dan ook te kiezen voor investeringen in deze laatste gebieden. Sindsdien loopt in Nederland geen formeel onderzoeksprogramma meer op het gebied van microzwaartekracht, laat het ruimtevaartagentschap van de Nederlandse overheid weten.

“Inmiddels zijn de procedures om een wetenschappelijk experiment te doen in het ISS sterk verbeterd en veel minder stroperig dan vroeger. We hebben echt geleerd dat dit sneller moet om nuttig te zijn voor bijvoorbeeld de industrie”, zegt Schoonejans. “Hierdoor konden we snel een nuttig onderzoek aan Remdesivir opzetten toen dat nodig was. Met snellere procedures wordt het ISS als microzwaartekracht-lab hopelijk steeds aantrekkelijker, voor de industrie maar ook voor bijvoorbeeld universiteiten. Een promovendus kan nu, binnen de vier jaar die voor een promotieonderzoek staat, prima een microzwaartekracht-experiment in een van de wetenschappelijke labs aan boord van ISS aanvragen, laten uitvoeren en de resultaten ervan ontvangen. Dat kon eerst helemaal niet.”

Het ISS moet niet enkel afgerekend worden op wetenschappelijke resultaten. Naast wetenschap zijn er de zogenoemde spin-offs: hoogwaardige technologie die oorspronkelijk voor ISS ontwikkeld werd maar later ook op aarde toepassingen kreeg. Voorbeelden zijn methoden om water te recyclen of lucht te verversen, en de robotica die inmiddels ingezet wordt tijdens complexe kankeroperaties.

Internationale samenwerking

Dan is er nog de rol van ISS als platform voor internationale samenwerking. Het is de enige plek waar nog steeds, ondanks alle dreigementen uit Moskou, samengewerkt wordt met de Russen. Alle andere samenwerking, ook op het gebied van ruimtevaart, is gestopt. Schoonejans hoopt ooit weer een normale relatie met Rusland te kunnen opbouwen. “Ze hebben veel kennis en zijn internationaal een belangrijke speler. Als alle lijntjes nu breken, wordt het veel lastiger om de samenwerking op een later moment weer op te starten.”

De ambitie van ESA is dus om het ISS voorlopig voort te zetten, samen met NASA en het liefst ook samen met de Russen. Het ISS is aan het verouderen en vertoont mankementen. Maar uit evaluaties blijkt dat het ruimtestation nog jaren mee kan. Er zijn onlangs weer upgrades gedaan, bijvoorbeeld op het gebied van datatransmissie van en naar de aarde. Dit omdat wetenschappelijke experimenten steeds meer data opleveren.

Schoonejans: “Kijkend naar de toekomst is het belangrijkste dat we niet moeten stoppen met microzwaartekracht-onderzoek en met ruimtestations in een lage baan om de aarde. Dit soort stations zijn de makkelijkste manier om toegang tot de ruimte te houden. Je vliegt er in een paar uur naartoe en kan daar bijvoorbeeld astronauten voorbereiden op verdere reizen. De beste en goedkoopste manier om dit voort te zetten is door te blijven gebruiken wat je al hebt. Maar er komt een moment dat de onderhoudskosten simpelweg te hoog worden en ISS niet meer rendabel is. Dan komt een volgende stap in zicht.”

Kijken naar de markt

De opvolgers van het ISS gaan de ruimtevaartagentschappen waarschijnlijk niet meer zelf ontwikkelen. Ze kijken hiervoor naar de markt. De afgelopen jaren hebben de deelnemende landen de risico’s van het ontwikkelen van de kostbare ruimtevaarttechnologie gedragen. Veel modules van ISS werden echter al door commerciële partijen gebouwd, in opdracht van de ruimtevaartorganisaties. De volgende stap zal zijn dat deze bedrijven zelf ruimtestations bouwen, die ook in eigendom hebben en verhuren aan wie maar interesse heeft.

Zeker vier bedrijven tonen al indrukwekkende plannen voor eigen ruimtestations. Deze grote vier zijn Axiom Space, Blue Origin, Nanoracks en Northrop Grumman. Ze zijn allemaal Amerikaans en eerder betrokken geweest bij het ISS. NASA heeft aan Blue Origin, Nanoracks en Northrop Grumman al ruim 415 miljoen dollar aan ontwikkelsubsidies uitgekeerd. Zo blijft de Amerikaanse dominantie van de ruimte in stand, is de hoop.

De bedrijven spreken van een revolutie in de ruimtevaartindustrie en een scala aan mogelijkheden: zowel wetenschap en innovatie als toerisme en andere commerciële toepassingen. Denk aan ruimtehotels of het maken van films in microzwaartekracht. De bedrijven bouwen, afgaande op hun websites, al fanatiek aan de eerste onderdelen van hun ruimtestations.

Ruimtevaartdeskundige Erik Laan juicht de ontwikkeling toe maar is ook kritisch. “Commercialisatie is een logische volgende stap. Maar in de praktijk zullen de ruimtevaartorganisaties de enige grote klant zijn, zeker in het begin. Die zullen ook garanties moeten afgeven om de risico’s te dekken. Dat gaat indirect dus nog steeds een hoop belastinggeld kosten. Dus je kunt je afvragen in hoeverre dat al echt marktwerking is. Qua commercialisatie zal dit nog niet direct hetzelfde zijn als bijvoorbeeld in de telecommunicatie, waar nauwelijks nog een ruimteagentschap bij komt kijken.”

Rendement is twijfelachtig

Een andere vraag is hoe de markt voor ruimtestations er straks precies uit gaat zien. Laan: “Sommige doelstellingen die het ISS bestaansrecht gaven, zoals internationale samenwerking en inspiratie voor jonge generaties, kan je niet zomaar doortrekken. Die zijn voor de industrie niet relevant. Ook ruimtetoerisme levert niet voldoende op, zolang dat niet voor meer mensen toegankelijk wordt. En het microzwaartekracht-onderzoek in ISS heeft tot nu toe geen belangrijke innovaties voor de industrie opgeleverd. Dat maakt het onduidelijk of het echt rendabel wordt op de manier zoals deze bedrijven het nu presenteren. Maar een commercieel dienstverleningsmodel is wel de toekomst. Er zal ongetwijfeld goed over nagedacht worden door deze bedrijven, in samenspraak met de ruimteagentschappen.”

Vanwege de nauwe betrokkenheid van de ruimteagentschappen bij de commerciële exploitatie van nieuwe ruimtestations verwacht Laan dat het nog wel even duurt voordat de eerste stations operationeel zijn. “Wellicht dat de eerste tegen het eind van dit decennium opengaan. Maar als de levensduur van het ISS verder wordt opgerekt kan dat veel langer gaan duren.”

Nieuwe ruimtestations in de maak

Orbital Reef van Blue Origin

null Beeld Blue Origin
Beeld Blue Origin

Blue Origin werd al in 2000 opgericht. Doel van het bedrijf is om ruimtevaart en -toerisme toegankelijker en goedkoper te maken. In oktober 2021 maakte Blue Origin bekend het ruimtestation Orbital Reef te gaan ontwikkelen, samen met onder andere Boeing.

Starlab van Nanoracks

null Beeld Nanoracks
Beeld Nanoracks

Nanoracks werkt bij de bouw van Starlab samen met partner Lockheed Martin. Het ruimtestation focust sterk op onderzoek en krijgt vier labs aan boord. Een biolab, plantenlab, een lab voor materiaalonderzoek en een algemeen lab.

Axiom Station

null Beeld Axiom Space
Beeld Axiom Space

Axiom Space komt voort uit NASA. Het bedrijf bouwt modules die in eerste instantie nog aan het ISS gekoppeld worden. Uiteindelijk vormen deze een afzonderlijk, volledig commercieel ruimtestation. Axiom Station richt zich op onderzoek en toerisme.

Northrop Grumman Space Station

null Beeld Northrop Grumman
Beeld Northrop Grumman

Hightechbedrijf Northrop Grumman heeft als partner van NASA veel ervaring met ruimtevaarttechnologie. Zijn station richt zich op wetenschappelijke en commerciële doelen. Het bedrijf belooft onder andere technologie aan boord om kunstmatig zwaartekracht op te wekken. Dan kunnen bezoekers langer in de ruimte blijven omdat ze minder last hebben van de negatieve effecten die afwezigheid van zwaartekracht op het lichaam kan hebben.

Nu belangrijker dan ooit: steun kwaliteitsjournalistiek.

Neem een abonnement op De Morgen


Op alle artikelen, foto's en video's op demorgen.be rust auteursrecht. Deeplinken kan, maar dan zonder dat onze content in een nieuw frame op uw website verschijnt. Graag enkel de titel van onze website en de titel van het artikel vermelden in de link. Indien u teksten, foto's of video's op een andere manier wenst over te nemen, mail dan naar info@demorgen.be.
DPG Media nv – Mediaplein 1, 2018 Antwerpen – RPR Antwerpen nr. 0432.306.234