Wanneer hebben onze ruimteschepen onzichtbare schilden zoals in Star Trek?

Waarover gaat het?

Handige force fields, zoals ze in de sciencefictionliteratuur meestal heten, die je kunt gebruiken om je ruimteschip te beschermen. Onder meer in Star Trek en Star Wars gebruikt men zogeheten ‘deflector shields’ om ruimteschepen zoals de Enterprise te beschermen tegen agressieve aliens en andere kosmische bedreigingen.

Hoe dichtbij zijn we?

‘Red alert! Shields up!’ Als het in Star Trek spannend wordt, zet men het deflector shield aan, een schild dat niet alleen beschermt tegen inslagen van fysieke asteroïden, maar ook tegen de energiewapens van tegenstanders.

Ook in het echt zou zo’n schild handig zijn. Tegen de miljoenen stukken ruimtepuin die rond de aarde draaien, en met enige regelmaat satellieten of het internationale ruimtestation ISS bedreigen, bijvoorbeeld. Of voor wanneer we mensen ooit gaan vervoeren naar Mars, zoals onder meer NASA en ESA hopen. Dan moet je namelijk rekening houden met kosmische straling, die het risico op kanker bij Marsbezoekers zou kunnen verhogen.

En wat te denken van het mazzeltje dat NASA had tussen de missies Apollo 16 en 17, die vertrokken in tijden van hoge zonne-activiteit. De astronauten werden nét niet blootgesteld aan een zonnestorm, die niet alleen hun ruimtevaartuig had kunnen ontregelen, maar volgens experts ook de astronauten zelf het leven had kunnen kosten.

Best handig dus, als je een schild hebt dat zoiets voorkomt. Maar zoals onderzoeker Ruth Bamford in 2013 eens tegen CNN zei: “Star Trek heeft geweldige ideeën, maar ze hoeven het niet daadwerkelijk te bouwen.”

Toch werkt Bamford daadwerkelijk aan een idee voor wat ook zij een ‘deflector shield’ noemt. In dit geval niet eentje die een planetoïde kan afremmen, maar een variant op het aardmagneetveld, dat iedereen op aarde beschermt tegen schadelijke zonnestormen en kosmische straling.

En ze is niet de enige. Bij een overzicht dat onderzoekers in 2016 publiceerden bleek dat die manier van ruimteschepen beschermen inderdaad de stralingsdosis verlaagt. Goed nieuws, ‘al bestaan er geen vastgestelde veilige dosislimieten voor interplanetaire reizen’, schrijven de onderzoekers.

Zelfs als het lukt de straling op die manier helemaal buiten de deur te houden, stop je er nog geen ruimterots of energiewapen mee. Mogelijk kan een schild van loeiheet plasma dan uitkomst bieden. Dat houdt niet alleen straling tegen, maar stopt op papier ook planetoïden, ruimtepuin en zelfs varianten van de in Star Trek populaire ruimtetorpedo’s, simpelweg doordat ze bij botsing met het plasma direct kapot gaan.

Vandaar dat lucht- en ruimtevaartbedrijf Boeing al sinds 2015 een patent heeft op rudimentaire versies van plasmaschilden en dat fysici in het verleden hun nut al eens onderzochten voor NASA. Al concludeerde die laatste groep dat – in elk geval voor het tegenhouden van straling – de wat eenvoudiger magnetische schilden dan beter zouden werken.

En dan plaatsten studenten natuur- en scheikunde in 2014 in het interne studentenvakblad Journal of Special Physics Topics van de universiteit van Leicester bovendien nog een tweede belangrijke kanttekening bij zo’n plasmaschild: je kunt er als gebruiker niet doorheen kijken. Niet zo héél handig wanneer je de kosmos wil verkennen in je ruimteschip.