Inhoudsopgave
    

‘Ik wil verder de ruimte in dan Elon Musk’
Laurens Lammers
door Laurens Lammers
leestijd: 7 min

Volgens Elon Musk kan de mens over zes jaar al naar Mars. De Belg Angelo Vermeulen wil nog verder gaan. Zijn hoofddoel? De interstellaire ruimte, voorbij ons zonnestelsel.

In een glazen werkruimte van de TU Delft toont de Belgische kunstenaar en bioloog Angelo Vermeulen (45) de toekomst van de ruimtevaart: het interstellair reizen, het hoofdonderwerp van zijn promotieonderzoek. Omringd door jonge techneuten met laptops laat hij op een computerscherm een serie bewegende blokjes zien. Elk blokje heeft een eigen kleur en beweegt langzaam over het scherm. Blauwe blokjes zijn astronauten en groene blokjes levende organismen. Als leek valt nauwelijks te beseffen dat deze op het oog simpele computeranimatie deel uitmaakt van het begin van een zoektocht buiten ons eigen zonnestelsel. Op een tweede computer wordt de animatie al een stuk duidelijker. Op het scherm is een grote komeet te zien waarop de blokjes zitten vastgeklikt en samen een evoluerend sterrenschip vormen. 

Tussen de sterren in

Vermeulens hoofdinteresse ligt niet bij de lage baan om de aarde en ook niet bij Mars. Zijn focus ligt geheel op de interstellaire ruimte, het gebied voorbij ons zonnestelsel tussen de sterren in, waar alles onvoorspelbaar is. “Om het reizen naar een ander zonnestelsel mogelijk te maken, moeten we systemen gaan benutten uit de biologie”, zegt Vermeulen, die in 1998 in Leuven afstudeerde in de ontwikkelingsbiologie en ecologie. “Dat kan door evolueerbare capaciteiten in onze ruimtevaarttechnologie in te bouwen. Vanaf aarde vertrekt dan een ruimteschip dat kan groeien en zichzelf kan omvormen. Op momenten dat er zich problemen voordoen, past het ruimteschip zichzelf aan.”

In Delft zette Vermeulen er zelfs een aparte studiegroep voor op, het TU Delft Starship Team, bestaande uit studenten en onderzoekers aan de TU Delft. Samen met zijn team diept hij hier het onderwerp van zijn promotieonderzoek verder uit. “Ik ga geen tastbaar ruimteschip bouwen of hardware hiervoor ontwikkelen. Waar we aan werken is een theoretische grondslag voor ruimtevaartsystemen die kunnen evolueren”, zegt Vermeulen. “Dat doen we nu door computersimulaties te maken en met behulp van algoritmes architectuur voor interstellaire reizen te bedenken.” 

Biomodd

Op het cv van Vermeulen staan al opzienbarende projecten. Bekendheid verwierf hij vooral met Biomodd, een collaboratief kunstproject waarvoor hij in de hele wereld in samenwerking met de lokale bevolking sciencefictionachtige installaties bouwde door oude, gerecyclede computers te verbinden met planten en andere levende organismen. Zo werden onder meer algen gebruikt om de computerprocessors te koelen en sneller te maken. De warmte die de computers afgaven, werd ingezet om goede groeicondities voor de planten te creëren. 

Door Biomodd zou Vermeulen de kans krijgen om zich in een ander avontuur te storten dat qua onderzoek prima aansloot op het kunstproject: een simulatiemissie op Mars, georganiseerd door het Marssimulatieproject HI-SEAS en gefinancierd door de NASA. Zijn opdracht? Als commander-in-chief vooronderzoek doen naar een verblijf op Mars. Met een crew van zes man verbleef hij daarvoor vier maanden lang op de flank van een vulkaan in Hawaï. Na de missie zou Vermeulen opnieuw van zich doen spreken door de bouw van een levensgroot ‘DIY’-ruimteschip in het Seeker-project. 

Vanaf 2009 ben je je geheel gaan bezighouden met artistiek onderzoek naar ruimtekolonisatie. Waarom de overstap van biologie naar ruimtevaart als hoofdthema in je werk?

"Biomodd kwam voort uit een verkenning van de gamecultuur en de scene rond casemodding. Met een Biomodd-installatie kun je ook gamen. Dat zijn alleen geen populaire shootergames, maar games die we zelf maken of hacken en een stuk artistieker zijn dan normale computergames. In een later stadium zijn we daar ook sensoren en robotica aan gaan toevoegen. Door het futuristische karakter van Biomodd kwam ik in contact met mensen van MELiSSA, een onderzoeksprogramma van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA dat gefinancierd wordt door de NASA. Zo rolde ik de wereld van de ruimtevaart in en gingen er allerlei deuren voor me open."

Wat is het MELiSSA-programma precies?

"Dat werd ruim 25 jaar geleden gestart met als doel om kennis op te doen voor de toekomstige ontwikkeling van levensondersteunende systemen bij langdurige ruimtemissies. Dat kunnen bijvoorbeeld systemen zijn voor het voeden van planten met afvalstoffen uit het menselijk lichaam, zoals ontlasting, zweet of CO2-uitstoot."

Kwamen uit het contact met MELiSSA ook weer nieuwe projecten voort? 

"Ja, dat waren kunstprojecten geïnspireerd op het MELiSSA-project. Eentje daarvan was een opstelling met een kleine MELiSSA-bioreactor die onderdeel vormde van een veel grotere ruimtelijke installatie. Als onderzoeker wilde ik echter ook een bijdrage aan de ruimtevaart leveren. Zo ben ik uiteindelijk in Delft terechtgekomen voor een studie naar systemen voor interstellaire ruimtereizen."

In 2013 werd je door NASA geselecteerd voor een Marssimulatie. Je zat daarvoor vier maanden als commander-in-chief in een soort van grote halve golfbal op een flank van de Mauna Lao-vulkaan in Hawaï. Hoe was dat? En heb je van die missie veel geleerd?

"Het is slechts een beperkte tijd dat je in zo'n halve golfbal zit. Maar je krijgt wel het idee dat je een kleine bijdrage levert aan de zoektocht van de mens om naar Mars te gaan. Dat geeft enorm veel energie. Veel geleerd heb ik met name over ruimtewetenschap. In het bijzonder over voeding. HI-SEAS, het onderzoeksprogramma van de NASA, wou uitvlooien of het haalbaar is om astronauten zelf te laten koken met droge voeding als rijst en bloem en gevriesdroogde groenten en vlees." 

Ehhh, koken in de ruimte?

"Ja, dat was vrij uniek in de ruimtevaartgeschiedenis. Echte astronauten koken helemaal niet. Bij ons werd echter om de twee dagen gekookt. De andere dagen aten we kant-en-klare maaltijden. Elke schep eten op ons bord moesten we ook wegen, filmen en evalueren via een vragenlijst, zowel tijdens de hap zelf als nadat we iets hadden gegeten. Dat leverde in vier maanden tijd heel veel papierwerk op. Ons doel was vooral om voedselmoeheid te bestrijden. Steeds weer dezelfde kant-en-klare maaltijden blijken astronauten wel beu te raken. Dat is een probleem bij lange ruimtereizen: astronauten gaan minder eten, waardoor hun conditie slechter wordt. Maar je wilt natuurlijk niet zien gebeuren dat mensen graatmager op Mars arriveren."

Wat was jullie conclusie over het gebruik van voedsel in de ruimte?

"Dat zelfgekookte maaltijden meer gewaardeerd werden dan kant-en-klare maaltijden. Op zich niet verrassend natuurlijk. Missieleden gingen ook erg verlangen naar comfort food, zoals aardappelpuree, brood en soep. De bemanning wilde geen eigenaardige 'hightech'-voedsel. De impact van voeding op de psyche van de crew blijkt eigenlijk enorm. Mensen blijven mensen, ook in de ruimte. Theoretisch zou je ze met een tube moleculen moeten kunnen voeden. Maar in de praktijk werkt dat niet."

Heb je tijdens de missie wel het idee gehad dat je op een andere planeet zat?

"Nee, niet echt. In het begin leef je in extase. Maar dan begint door te sijpelen dat het een namaak-ruimtebasis is en geen echte ruimtebasis. Zo'n basis is ook met beperkte middelen en een beperkt budget gemaakt. Binnenin onze koepel stonden meubels van Walmart en Ikea. In een namaakmissie moet je als groep ook het idee in stand houden dat je echt op Mars zit. En dat vergt vrij veel energie."

Na je missie ben je speciaal voor de Z33 thematentoonstelling Space Odyssey 2.0 een levensgroot 'DIY'-ruimteschip gaan bouwen met hulp van een groep vrijwilligers. Dat was het Seeker-project. Hoe ging dat? 

"Sommige mensen denken dat Seeker een prototype van een echt ruimteschip is. Dat is niet zo. Het is een artistiek project, bedoeld om fysiek gestalte te geven aan onze collectieve verbeelding van de toekomst in de ruimte. Dit alles in de vorm van een soort van rapid-prototyping. Het Seeker-project daagt in feite gemeenschappen over de hele wereld uit om ideeën voor ruimteschepen aan te dragen die een nieuwe kijk bieden op leven en overleven in de ruimte. De eerste Seeker werd gebouwd van gerecycleerde materialen, karton en ducttape. Binnenin werden verder kleine ecosystemen ingebouwd die mensen in een deel van hun voedsel moesten voorzien." 

Seeker is ook wat jij noemt een soort endurance performance. Wat is dat precies?

"In het project voeren we na voltooiing van een ruimteschip onze eigen isolatiemissies uit. Tot nog toe hebben we missies op poten gezet van twee tot vier dagen. Zo ervaren we hoe het is om in een geïsoleerde ruimte met elkaar te overleven in een soort van sociale uithoudingsperformance. We sluiten ons dus op en leven deels van zelfgekweekte planten en insecten. Seeker reist zo de hele wereld rond van de ene naar de andere locatie. Ter plekke kunnen mensen hem weer helemaal hacken, aanpassen of verbouwen. Of ze kunnen gewoon opnieuw met bouwen beginnen. Voor de bouw van Seeker zijn ook allerlei soorten kringloopmaterialen gebruikt, waaronder oude caravans. Het ruimteschip wordt verder vaak zo verbouwd, zoals krakers dat doen. Seeker is eigenlijk ook een starship van krakers." 

Ondernemer en tech-miljardair Elon Musk wil al binnen tien jaar mensen naar Mars brengen. Ook Amazon-baas Jeff Bezos heeft plannen. Wanneer zie jij de eerste Marsmissies op gang komen?

"Marsmissies werden vaak dertig jaar in de toekomst gepland. Intussen is de discussie daarover verlegd door een aantal doorbraken. Er zijn missies in voorbereiding, zoals die van Elon Musk van SpaceX. Met zijn ruimtetuig Red Dragon wil hij gaan demonstreren dat hij mensen op een veilige manier op Mars kan laten landen. Plotseling lijkt een missie naar Mars dus dichterbij dan ooit. Maar ook Elon Musk zal de tijdlijn van zijn missie weer een flink stuk gaan verschuiven. SpaceX wil nu over zes jaar met bemande Marsvluchten beginnen. Dat klinkt vrij spectaculair, wat ook de bedoeling is. Maar het moment om naar Mars te gaan zal over een paar jaar toch weer een stuk vooruit worden geschoven. Musk is niet naïef. Hij is wel een goede verkoper en een goed strateeg. Hij maakt mensen enthousiast door overtuigende storytelling. Zijn concrete plan is daarvoor gekoppeld aan een veel groter verhaal."  

En de plannen van Jeff Bezos, hoe zie je die? 

"Blue Origin van Jeff Bezos staat veel minder in de schijnwerpers dan SpaceX. Dat vind ik wel jammer. Blue Origin was het eerste bedrijf dat zijn herbruikbare New Shepard-raket vijf keer achter elkaar met succes de ruimte in schoot. Dat was geen orbitale raket, zoals die van SpaceX, maar het was toch vrij spectaculair. Blue Origin maakt verder hele fraaie hardware, waaronder capsules voor ruimtetoerisme. Die hebben prachtige grote vensters. Bij Bezos ontbreekt momenteel alleen nog een duidelijk verhaal om naar Mars te gaan."

Zelf heb je voor een realiseerbare Marsmissie een termijn van vijftig tot vijfhonderd jaar in gedachte, klopt dat?

"Klopt. Maar ik maak verschil tussen een verkenningsmissie naar Mars en het effectief op de planeet gaan wonen. Dat laatste vergt nog een enorme sprong. Het vroegst dat we daarin slagen, is over vijftig jaar. Al weet ik niet of het echt zover komt. Kijk naar onze poolbasissen. Die zijn permanent bewoond. Maar we hebben er nog geen echte steden gebouwd, precies omdat het er zo onherbergzaam is. We zijn verder al op de maan geweest, maar er is daar nog steeds geen station gebouwd waar de mens permanent deel van uitmaakt. De directeur van de ESA wil nu een moonvillage gaan ontwikkelen. Dat is een mooi idee, maar nog heel erg conceptueel. Wonen op Mars is eigenlijk nog een hele verre droom."

Jouw starshipmodellen zijn in niets vergelijkbaar met de USS Enterprise in Star Trek. Het starship van de toekomst ziet er in jouw visie uit als een levend wezen. Geef eens een beschrijving van hoe dat eruit ziet?

"Het ruimteschip voor interstellaire reizen wordt een levend, deels organisch systeem, bestaande uit astronauten, een ecosysteem van bacteriën en planten en kunstmatige intelligentie. De biologie gebruik ik daarbij vooral vanuit een conceptueel perspectief. Ik gebruik bijvoorbeeld evolutionaire principes om op een andere manier ruimtevaartsystemen te ontwerpen. Dat doe ik specifiek voor hele lange ruimtereizen, zoals interstellaire missies. Bij de Apollo-vluchten konden we stap voor stap dichter naar de maan reizen. Eenmaal terug op aarde werden allerlei inzichten en risico's in kaart gebracht en oplossingen bedacht voor dingen die onderweg fout kunnen gaan. Bij lange ruimtereizen is dat niet meer mogelijk. Terugkeren naar aarde is er dan niet bij. Je moet dus andere manieren vinden om met onverwachte problemen om te gaan. Mijn oplossing bestaat uit ruimteschepen die zichzelf kunnen omvormen, bijvoorbeeld door gebruikmaking van 3D-printtechnologie. Dan gaat het om printers die niet alleen een stuk plastic kunnen printen, maar ook muren, ruimtes en apparaten." 

Synthetische biologie zal ook belangrijk worden, heb ik gelezen. 

"Klopt. In mijn interstellaire ruimteschip gaan ook DNA-printers mee. Daarmee kunnen we dan synthetische organismen printen met behulp van DNA dat is opgeslagen in een database. Dat is belangrijk voor als één van de levende organismen met een belangrijke functie uitsterft. Maar er zitten ook risico's aan vast. Want wat gebeurt er als synthetische organismen in onze natuurlijke omgeving ontsnappen? Synthetische biologie heeft echter een enorme capaciteit, zowel voor onze voeding als op medisch en economisch vlak, en is eerlijk gezegd ook niet meer te stoppen."

Alle grondstoffen die mensen in de ruimte nodig hebben, kunnen volgens jou gewonnen worden uit een asteroïde die aan het ruimteschip wordt vastgeklikt. Wat valt daar allemaal uit te halen voor interstellaire reizen? 

"Onze kennis over asteroïden of kometen is nog heel pril. We zijn nog maar één keer op een asteroïde en één keer op een komeet geland. Dat was dankzij de Hayabusa- en de Rosetta-missie. Maar er zijn al wel verschillende typen asteroïden bekend. En we weten wat erin zit, zoals metalen, silicaten en organische stoffen. Zo'n komeet kun je dus ontginnen om de grondstoffen eruit te halen die je onderweg nodig hebt. Daarom is er momenteel ook grote commerciële interesse voor het ontginnen van asteroïden. Verschillende bedrijven zijn die mogelijkheid nu volop aan het uitwerken."

Hoe ver zijn we nu concreet als het gaat om interstellaire missies? 

"Onbemande interstellaire missies behoren nu tot onze mogelijkheden. The Voyager is ons zonnestelsel al verlaten. Theoretisch gezien zou je dat ook een interstellair ruimtetuig kunnen noemen. Het probleem is alleen dat dit soort ruimtevaartuigen nog erg traag vliegt om binnen een relatief haalbare tijd zinvol interstellair onderzoek te kunnen doen. Bovendien is het niet mogelijk om met die ruimtetuigen te communiceren vanaf aarde. Dus leveren die onbemande missies wat informatie betreft nog helemaal niets op. Maar er is nu wel een echte interstellaire missie in voorbereiding. De naam daarvan is Breakthrough Starshot. Het doel van de missie is een reis naar Alpha Centauri, het dichtstbijzijnde sterrensysteem op 4,37 lichtjaar hier vandaan. Die missie wordt ook gesteund door mensen als Stephen Hawking en Mark Zuckerberg."

Tot slot: hoe bevalt het onderzoek naar evoluerende ruimteschepen dat je nu in Delft verricht samen met studenten en onderzoekers?

"Tot nog toe prima. Het is een heel inspirerend onderzoek, dat perfect past in de traditie van de TU Delft om onderzoeksteams op te zetten die hele uitdagende dingen doen. Denk bijvoorbeeld aan het team dat begin dit jaar een door SpaceX georganiseerde wedstrijd won met zijn Hyperloop Pod. Ook het TU Delft Starship Team hoort thuis in die categorie onderzoeksteams."

Auteur

Laurens Lammers is freelance journalist en schrijft veel over internettechnologie, internetcultuur en beginnende internetbedrijven.