Wetenschap in een ruimtelab

Na een ruim zes maanden durend verblijf aan boord van het internationale ruimtestation ISS keert ESA-astronaut André Kuipers op zondag 1 juli weer terug naar de aarde. Hij voerde tijdens zijn missie bijna zestig wetenschappelijke experimenten uit.

Auteur: Sander Koenen Fotograaf: ESA

Hij noemt zichzelf ‘de oren en ogen van wetenschappers op de grond’. Waarom in de ruimte? Dat is de eerste vraag die wetenschappers moeten beantwoorden als ze hun experiment aan boord van het ISS willen uitvoeren. Drie proeven nader bekeken.

Hoe olie evolueert
Stefan Van Vaerenbergh van de Vrije Universiteit Brussel bestudeert diffusie, de beweging van moleculen in vloeistoffen. “Op aarde is dat moeilijk door zwaartekracht en convectie, het fenomeen dat warme lucht en vloeistoffen opstijgen en koude juist dalen. Wij willen weten hoe componenten van een vloeistof zich distribueren onder invloed van warmte, maar zónder convectie.” Met de hulp van André Kuipers hoopt Van Vaerenbergh te begrijpen hoe olie evolueert. “Kilometers diep onder de grond kan een temperatuurverschil optreden van 200 graden Celsius tussen de bovenkant en de onderkant van een olievoorraad. Welke gevolgen heeft dat voor de samenstelling en voor de beste manier om de olie te winnen?” Als ‘operator’ assembleert Kuipers de verschillende onderdelen in de Microgravity Science Glovebox (MSG), een luchtdicht af te sluiten ‘handschoenenkast’. Camera’s registreren het gedrag van de koolwaterstoffen wanneer ze worden blootgesteld aan temperatuurveranderingen. Dat resulteert in honderden opnames – waarmee Van Vaerenbergh aan de slag kan.

Op dieet voor de wetenschap
Gewichtsloosheid is funest voor botten. Daarom moeten astronauten veel sporten. Maar ook een goed dieet kan helpen. Petra Frings-Meuthen van het Duitse luchtvaart- en ruimtevaartinstituut DLR meet de invloed van zoutinname. “We verwachten dat een hoge zoutinname het proces van botontkalking versnelt. Als het lichaam meer zout moet afvoeren, dan gaat in het kielzog kalk uit de botten mee. Bovendien bevordert zoutinname de aanmaak van zuren die botmassa afbreken.” André Kuipers volgt het dieet eerst in de ruimte en vervolgens op aarde als controle-experiment. De eerste week is de zoutinname 11,5 gram per dag. De tweede week slechts 2,9 gram. Uit specifieke proteïnen in bloed- en urinemonsters kan Frings de botmassa van Kuipers’ lichaam afleiden.

Worstelend brein
Op aarde oriënteren we ons op basis van onze waarneming, ons lichaam en de zwaartekracht. In de ruimte valt die laatste aanwijzing weg. Astronauten beschikken bij het experiment Neurospat over hun lichaam en door onderzoekers gemanipuleerde visuele aanwijzingen. “We zijn benieuwd hoe snel de hersenen zich aanpassen. Zodat ze het lichaam, ondanks de ontbrekende informatie, toch juist kunnen informeren over de oriëntatie”, zegt Balázs Lászlò van de Hongaarse Academie van Wetenschappen. “We verwachten dat visuele aanwijzingen belangrijker worden voor de hersenen, om zo te compenseren voor de ontbrekende zwaartekracht.” Neurospat werkt met EEG's, scans van de hersenactiviteit. André Kuipers doet een ‘badmuts’ op met daarin 62 elektrodes die alle activiteit registreren. “Het is interessant om te weten hoe snel het brein van een astronaut zich aanpast aan gewichtloze omstandigheden. Maar op aarde heb je talloze vergelijkbare vraagstukken.”

loading ...


Social Media
NatGeoNL 20-11-14 19:45 #Paarden ontstonden in #India! nationalgeographic.nl/magazine/actue…
Nieuwsbrief ›
Blijf op de hoogte van National Geographic.
Meld je nu aan voor onze nieuwsbrief.