Voorwaarts Mars lente 2011

 

Embed or link this publication

Description

Dit is het vijfde nummer van Voorwaarts Mars, gepubliceerd door voorheen Mars Society Nederland en tegenwoordig Explore Mars Nederland.

Popular Pages


p. 1



[close]

p. 2

colofon redactie voorwaarts mars hoofdredacteur cas laansma overige redactieleden artemis westenberg frans blok bert kaal ton schuckman emile knetemann michel van pelt hans klootwijk richard reekers michel ketelaars inhoudsopgave 3 4 redactioneel feuilleton home is where the hab is gelach in de ruimte over een tweeling en het ontstaan van leven aarde en mars stichting mars society nederland amiranten 12 2904 vb capelle a/d ijssel website www.marssociety.nl e-mail info@marssociety.nl telefoon 010-4510776 voorzitter dra artemis westenberg penningmeester gerard kuijpers webmaster bert kaal redactie voorwaarts mars cas laansma 6 7 13 de marinermissies naar mars 18 boekbespreking red mars ­ kim stanley robinson 19 een nieuw tijdperk een nieuwe organisatie 21 2010 op mars 27 water overal water maar niet iedere druppel bevat leven 29 krijg wat u toekomst 3 voordelen lidmaatschap nieuwe leden ontvangen een welkomstgeschenk waarbij u kunt kiezen uit een boek een t-shirt of een poster leden van de mars society krijgen korting of gratis toegang bij alle activiteiten en op mars society artikelen zoals boeken t-shirts posters kaarten en 3d-brillen bovendien zijn leden van mars society nederland automatisch lid van de mars society usa hoe word je lid kijk op onze website www.marssociety.nl en klik join us het lidmaatschap kost 25 per jaar en 20 voor jongeren tot en met 18 jaar en studenten met een geldig college-kaart verschijningsfrequentie dit blad verschijnt eenmaal per jaar maar het is ons streven om daar op termijn twee keer per jaar van te maken omslagillustratie gusevkrater door kees veenenbos 2

[close]

p. 3

redactioneel door cas laansma mars wordt op dit moment nog steeds intensief bestudeerd door marsrovers en orbiters waarover ook in dit nummer weer verslag wordt gedaan en nieuwe missies staan al weer in de startblokken zo zal eind dit jaar de grote marsrover curiosity naar mars vertrekken de eerste grote doorbraken in het marsonderzoek werden gedaan door de mariners in de jaren 60 en 70 daar staan we in dit nummer ook even bij stil want de foto s en metingen veranderden definitief het beeld dat we toen hadden van de rode planeet ik herinner me bijvoorbeeld nog een oud boekje over ruimtevaart uit mijn jeugd waarin serieus verondersteld werd dat er op mars primitieve plantengroei aanwezig was zoals korstmossen ook in oude science fiction-verhalen zie je dit idee terugkeren de bevindingen van de mariners maakten hier definitief een eind aan mars is een kille en dorre woestenij gebleken maar misschien niet helemaal levenloos want dat blijft nog steeds de grote vraag is er ooit leven ontstaan op mars en indien dat het geval was bestaat het dan nog steeds de condities voor het ontstaan van leven waren immers aanvankelijk op zowel de aarde als mars min of meer gelijk en er is lange tijd ook een ruime hoeveelheid water op mars aanwezig geweest toch heeft mars zich anders ontwikkeld dan de aarde maar de kans dat hier ook leven is ontstaan mag niet uitgesloten worden geacht de relatief grote hoeveelheden methaangas in de dampkring van mars zouden daarvoor misschien een aanwijzing kunnen zijn nieuwe onderzoeken zullen in de toekomst hierover uitsluitsel geven ook voor onze stichting zijn er grote veranderingen op til er is een nieuwe internationale organisatie opgericht met de naam explore mars en onze voorzitter artemis westenberg is daarvan de president geworden explore mars gaat misschien wel invloedrijker dan de mars society worden en heeft grote plannen voor de toekomst waarbij we o.a ook zullen samenwerken met grote ruimtevaartorganisaties daarbij zullen we iedereen zo veel mogelijk doordringen van onze uitgangspunten dat een expeditie naar mars mogelijk betaalbaar en zelfs noodzakelijk is toekomstig marsonderzoek met de marsrover curiosity 3

[close]

p. 4

feuilleton home is where the hab is dagboek van een marsonaut deel 5 ­ vlaggen en voetstappen door frans blok 29 oktober 2014 door de patrijspoorten zie ik een rood landschap vertrouwd en toch buitenaards het zou nevada kunnen zijn als er niet zo n onwerkelijk rood-bruin-rose lucht boven hing we staan in een brede vallei lichtglooiend bezaaid met rotsen twee kilometer naar het noorden is een rotswand van een meter of honderd hoog aan de andere kant zijn wat lage heuvels verspreid over de vallei liggen wat kraters waaronder een vrij grote een paar kilometer naar het westen nog eenmaal brulden de motoren toen ging er een laatste schokje door het schip en was het ineens oorverdovend stil de stem van emilia klonk uit de luidsprekers this is clarke station we have touched martian soil jammer dat sir arthur het zelf niet meer heeft mogen meemaken ons soepblikvormige onderkomen zal hier tot in lengte van jaren blijven dit huis zal jaren leegstaan na ons vertrek met de tsjolkovski over achttien maanden misschien zullen er ooit andere marsonauten tijdelijk onderdak in vinden op een dag zal het wel als museum worden ingericht maar een ruimteschip zal de copernicus nooit meer worden volgens capcom olivier brulhet in noordwijk verkeert europa in een juichstemming en kunnen ze in amerika slechts tandenknarsen vijfenveertig jaar na armstrong lopen er weer amerikanen op de maan maar europa heeft de volgende grote stap voor de mensheid genomen president clinton was wel zo sportief ons een email te sturen met haar gelukwensen namens het amerikaanse volk we waren graag als kinderen zo blij naar buiten gerend maar helaas een marsmissie is geen schoolreisje de schoonheid van het landschap is bedrieglijk mars is een wereld waar het gevaar loert ieder uitstapje moet zorgvuldig gepland worden en na twee dagen gewichtsloosheid konden we ook wel een nachtje slaap gebruiken maar vanochtend was het zo ver na het ontbijt wurmden emila olga en ik ons in ons ruimtepak geholpen door de anderen vanaf het moment dat ik mijn helm opzette had ik jeuk aan mijn neus het aantrekken van drie ruimtepakken duurde een klein uur vervolgens tien minuten in de luchtsluis twee vrouwen een man twee vlaggen en een videocamera in een ruimte nauwelijks groter dan een toilet dat emilia de eerste voet op mars zou zetten lag voor de hand het als eerste betreden van nieuw ontdekt land is een eeuwenoud voorrecht van de leider van een expeditie dat olga als tweede naar buiten zou stappen was ook beelden zonder getuigen ik heb van de hele landingsprocedure niet meer gezien dan de drie miljard kijkers thuis misschien zelfs minder want ik lag weer wat ongemakkelijk in mijn ruimtepak vastgesnoerd op bed op het schermpje boven me kwamen de beelden door die ook naar de aarde werden gestuurd maar ik zag het wel twintig minuten eerder en ik voelde alles tot twee maal toe een flinke schok bij het uitvouwen van de parachutes gevolgd door een paar minuten flinke gkrachten een schok van herkenning toen ik een wit stipje zag op het snel naderende mars-oppervlak op mijn scherm de tsjolkovski het schip waarmee we naar huis zullen reizen over anderhalf jaar of moet ik zeggen over driekwart marsjaar 4

[close]

p. 5

niet eeuwig in de wieg gevolgd door een eigen kleine toevoeging en mars is onze kleuterschool daarna was het mijn beurt geen vlag maar wel een compleet gedicht een kleine verbouwing van denkend aan holland van marsman het meest geparodieerde gedicht uit de nederlandse geschiedenis maar in dit geval wel passend gezien de naam van de dichter denkend aan mars zie ik brede ravijnen diep door oneindig hoogland gaan vier ondenkbaar grote vulkanen als brede reuzen aan den einder staan daar zullen de vertalers nog een flinke kluif aan hebben een perfecte zachte landing logisch vanwege de grote russische bijdrage aan het ermex-programma zonder de russische kennis en ervaring hadden we nog steeds rondjes om de aarde gedraaid we hebben geloot om de derde plek het is dus puur geluk dat ik de geschiedenis in zal gaan als de eerste man op mars eindelijk ging de deur naar een nieuwe wereld open emilia stapte als eerste op het platformpje bovenaan de trap en begon meteen af te dalen de veelkleurig gestreepte europese vlag in de hand olga volgde met het wat saaie wit-blauwrood van rusland ik zocht een goede positie op het platform om het grote moment te filmen voor het eerst in zes maanden stond ik buiten en nog steeds zag ik buiten door een ruitje ik zal deze wereld altijd door glas moeten bekijken direct contact is uitgesloten het lichte briesje dat wat stof deed opstuiven rond de habitat ik voelde het niet de veertig graden onder nul aan de schaduwkant van de hab ook daar merkte ik weinig van in mijn verwarmde pak emilia s voet raakte het stof un passo giu un universo davanti klonk het krakerig uit de luidsprekers in mijn helm en uit een miljard televisie-toestellen op aarde en vervolgens in het engels one step made and the universe to go er vormde zich een nederlandse vertaling in mijn hoofd een stap gedaan een universum te gaan met enige moeite boorde emilia de europese vlag in de marsbodem olga plantte haar russische vlag erbij en zette dat gebaar kracht bij met eerst in het russisch en daarna in het engels de woorden van konstantin tsjolkovki de russische ruimtevaartpionier de aarde is de wieg van de mensheid maar een mens blijft we maakten een korte wandeling in een wijde boog om ons huis we beklommen voorzichtig een van de heuvels bij de hab en keken van boven neer op onze landingsplaats het voelde raar zo n eind te lopen simpele handelingen als bukken of je knieën buigen zijn lastig in ruimtepak het bedienen van een videocamera kost ook moeite met die dikke handschoenen en aan de binnenkant van mijn helm vormden zich kleine condensdruppeltjes die me nog verder afsloten van de wereld toch hebben we op die ene symbolische wandeling al bijna dezelfde afstand afgelegd als tien jaar geleden de rovers spirit en opportunity tijdens hun hele werkzame leven ik heb tientallen stenen opgeraapt en bekeken een ervan met vreemde regelmatige strepen aan de onderzijde heb ik meegenomen naar huis voor nader onderzoek na een uur klommen we de ladder naar de luchtsluis weer op het vlaggen en voetstappengedeelte was voorbij het echte werk kan beginnen wachten tot het speelkwartier is 5

[close]

p. 6

gelach in de ruimte 6

[close]

p. 7

over een tweeling en het ontstaan van leven aarde en mars door hans klootwijk kan kennis over het ontstaan van leven op aarde aanwijzingen geven over de aanwezigheid van leven op mars nu of in het verre verleden in dit artikel een schets van de wetenschappelijke inzichten over het ontstaan van leven op aarde en een vergelijking met de geschiedenis van mars ontstaan van grote moleculen die in staat zijn zichzelf te kopiëren daarna kan dan de biologische evolutie van start gaan daarbij ontwikkelen de zichzelf kopiërende moleculen zich door natuurlijke selectie tot organismen die zich efficiënter kunnen reproduceren door gebruik te maken van betere energieomzetting en grotere overlevingskansen indien er leven is op mars dan kunnen we ons in de eerste plaats afvragen òf en in hoeverre het verwant is aan het leven op aarde beide planeten zijn zo n 4,6 miljard jaar geleden ontstaan uit dezelfde kosmische stofwolk en zullen dus in oorsprong in ieder geval een vergelijkbare abiotische chemische samenstelling hebben gehad de vroege atmosfeer van de aarde bestond volgens onderzoekers vooral uit waterdamp h2o stikstof n2 en kooldioxide co2 en daar naast uit hoeveelheden koolmonoxide co waterstofsulfide h2s ammonia nh3 methaan ch4 en waterstof h2 het voor ons zo belangrijke vrije zuurstof o2 was nog nergens te bekennen waterdamp in de atmosfeer condenseerde en veroorzaakte een regenbui van gigantische proporties die miljoenen jaren duurde en waardoor het kokende gesteente afkoelde en oceanen ontstonden hoewel de verhoudingen van de hoeveelheden misschien verschilden lijkt de veronderstelling gerechtvaardigd dat in deze vroege fase de aarde en mars in samenstelling veel op elkaar leken wat is leven voordat we ons verdiepen in het ontstaan van het leven moeten we ons afvragen wat we daaronder precies verstaan leven we worden in ons dagelijkse bestaan omringd door een soms overstelpende verscheidenheid aan levensvormen waarin oppervlakkig gezien soms moeilijk verwantschap te zien is voor biologen is het belangrijkste kenmerk van het leven dat het zichzelf kan en wil reproduceren dat betekent dat een levend organisme aan twee voorwaarden moet voldoen ten eerste moet er informatie zijn vastgelegd over de eigenschappen van het organisme die kan worden doorgegeven aan de nakomelingen in de tweede plaats moet er een mechanisme zijn dat het mogelijk maakt dat die informatie wordt gekopieerd en doorgegeven in het leven zoals wij het hier op aarde kennen vervult dna de rol van informatiedrager voor het tweede kenmerk is het noodzakelijk dat het organisme energie uit de omgeving kan opvangen vasthouden en omzetten bij planten gebeurt dat door de fotosynthese het proces waarbij energie uit zonlicht wordt gebruikt voor de productie van bouwstoffen van koolwaterstofverbindingen dierlijk leven onttrekt energie aan een voedselketen die gebaseerd is op de plantaardige biomassa die gevormd wordt bij de fotosynthese veel dieren eten planten en veel van die planteneters staan op hun beurt weer op het menu van vleeseters een uitzondering wordt gevormd door sommige bacteriën die hun energie halen uit andere bronnen zoals chemische reacties of vulkanische warmte het ontstaan van leven bij het ontstaan van leven kunnen we drie stadia onderscheiden het proces begint met een chemische evolutie waarbij uit abiotische chemische stoffen meer complexe organische verbindingen ontstaan de volgende stap is het de vroege fase van de aarde 7

[close]

p. 8

eerste fase de chemische evolutie al in 1871 vroeg darwin zich af of het leven ontstaan zou kunnen zijn in some warm little pond with all sorts of ammonia and phosphoric salts light heat electricity etc present that a protein compound was chemically formed ready to undergo still more complex changes in 1953 voerden miller en urey een beroemd experiment uit waarbij een mengsel van water methaan ammonia en waterstof in een kolf gedurende een week werd blootgesteld aan elektrische ontladingen na afloop vonden ze organische stoffen die aan de basis van het leven staan ondermeer waterstofcyanide hcn en formaldehyde h2co dat zijn allebei grondstoffen voor suikers aminozuren stikstofbasen en vetzuren de bouwstenen van het leven zoals wij dat kennen op aarde sinds deze experimenten spreken we wel van de oersoep waarin het leven is ontstaan interessant is dat men de oerbouwstenen uit het experiment van miller en urey ook heeft aangetroffen in sommige meteorieten het is daarom mogelijk dat het leven op aarde een beetje hulp heeft gekregen vanuit de ruimte dat zou ook kunnen gelden voor mars het is ook denkbaar dat er tussen de planeten onderling een uitwisseling van organische verbindingen heeft plaatsgevonden doordat bij inslagen van meteorieten stukken van de oppervlakte de ruimte in zijn geslingerd op aarde zijn stukken rots van mars aangetroffen en wellicht is er in omgekeerde richting ook gesteente verplaatst het is twijfelachtig dat er op die wijze echte levende organismen verhuisd zijn van de ene naar de andere planeet maar misschien zijn er wel complexere organische stoffen uitgewisseld op die manier in ieder geval is experimenteel aangetoond dat de aardse omstandigheden op zichzelf voldoende waren om de bouwstenen voor het leven voort te brengen ruim vier miljard jaar geleden was de oersoep klaar voor de volgende grote stap op weg naar leven van de vroege atmosfeer van mars verloren ging veel waterstof en helium verdween de ruimte in maar ook grote hoeveelheden co2 en n2 vervlogen door het geweld van de botsing daarmee verloor de planeet belangrijke grondstoffen voor het leven koolstof is onontbeerlijk voor het leven zoals we dat kennen alle organische verbindingen zijn gebaseerd op de bijzondere eigenschappen van koolstof stikstof is eveneens onmisbaar voor het leven omdat het nodig is voor zowel eiwitten als dna en rna er wordt geschat dat mars op dit moment nog maar 0,1 van haar oorspronkelijke hoeveelheid koolstof over heeft wel wijzen alle bevindingen op de aanwezigheid gedurende lange tijd van een ruime hoeveelheid water op mars die andere essentiële voorwaarde voor het ontstaan van leven alles bij elkaar genomen lijken de benodigdheden voor een chemische evolutie de eerste stap op weg naar leven aanwezig geweest te zijn er was water als medium voor chemische interacties en er waren verschillende energiebronnen vulkanische hitte kosmische straling om chemische reacties op gang te brengen de grote vraag is dus of er na de dramatische geologische gebeurtenissen nog voldoende ingrediënten over waren voor een levensvatbare oersoep tweede fase het ontstaan van zelfreplicerende moleculen op aarde kwam een proces op gang waarbij de eenvoudige suikers aminozuren stikstofbasen en vetzuren samenklonterden en aan elkaar plakten zo ontstonden er lange ketens en meer complexe samengestelde verbindingen gedurende honderden miljoenen jaren plakten combinaties van allerlei kleine en grote moleculen aan elkaar en lieten weer los vormden nieuwe combinaties en vielen na korte of langere tijd weer uit elkaar totdat er op een gegeven moment meer stabiele combinaties ontstonden die het langer volhielden en die in staat waren om iets heel bijzonders te doen ze konden een soort kopieën van zichzelf maken en omdat ze dat konden en het tevens langer volhielden dan de rest konden ze zich vermeerderen en verspreiden deze moleculen bestonden uit een keten van suikers ribosen met daaraan verbindingen die ondermeer waren opgebouwd uit ringen met koolstofen stikstofatomen die we nucleinezuren noemen daarom worden ze ribose nucleic acids oftewel rna genoemd dit rna kun je zien als een primitieve vorm en voorloper van ons bekende dna het verschil bestaat eruit dat het suiker een zuurstof-atoom minder heeft in den beginne op mars de rode planeet maakte tot vier miljard jaar geleden een turbulente periode door onderzoekers menen dat er 4,4 miljard jaar geleden een botsing plaatsvond met een hemellichaam zo groot als onze maan het hoogteverschil tussen het noordelijk en zuidelijk halfrond op mars zou een gevolg zijn van deze kosmische botsing een ander gevolg lijkt te zijn geweest dat veel 8

[close]

p. 9

desoxyribose en daarom desoxyribose nucleic acid dna wordt genoemd het oeroude rna speelt nog steeds een onmisbare rol in ons leven omdat het ondermeer de schakel vormt tussen de genetische code van het dna en de eiwitten die ermee gemaakt worden late heavy bombardment op kosmische schaal wordt het begin van de tweede fase gekenmerkt door het zogenaamde late heavy bombardment waarbij zo n 3,9 miljard jaar geleden de planeten in ons zonnestelsel werden getroffen door grote objecten uit de ruimte recent inzicht suggereert dat deze fase niet zozeer een ernstige bedreiging was voor de ontwikkeling van het leven op aarde maar juist de evolutie versnelde doordat de oersoep nog eens flink werd doorgeroerd en opgestookt omdat meteoren naast mineralen ook veel water bevatten werd de soeppan ook nog eens flink aangevuld indien er zich op mars een eerste fase had voorgedaan en er organische verbindingen ontstaan waren dan is de volgende grote vraag welk effect het zure milieu in de tweede fase gehad zou hebben losten de koolwaterstoffen op in de zure soep of werden er verbindingen gevormd die bestand waren tegen de ogenschijnlijk onvriendelijke omstandigheden en konden daaruit zelf-replicerende moleculen ontstaan extremofiele organismen de grenzen waarbinnen leven kan bestaan op aarde liggen soms ver buiten de beperkingen van het menselijk lichaam daarom zijn ze soms misschien moeilijk voor te stellen zogenaamde extremofielen zijn organismen die bestand zijn tegen en vaak ook afhankelijk van extreme fysische omstandigheden extremofiele bacteriën zijn te vinden bij temperaturen van -15 c tot +150 c dat is boven het kookpunt van water en bij een zuurgraad van ph=0 extreem zuur tot een ph-waarde boven de 10 extreem basisch er zijn ook extremofiele organismen gevonden die leven in zoutmeren en zwaar radioactief vervuilde milieus om te kunnen overleven in dergelijke extreme omstandigheden zijn er weliswaar bijzondere aanpassingen nodig in de samenstelling van bijvoorbeeld de eiwitten waaruit dergelijke levensvormen zijn opgebouwd maar het illustreert de enorme flexibiliteit van het leven wanneer het eenmaal uit de startblokken is de fundamentele vraag is natuurlijk of leven ook kan ontstaan in dergelijke omstandigheden of dat het een aanpassing achteraf betreft na een begin onder meer gematigde condities hoewel het milieu om mars in deze periode naar aardse begrippen misschien niet gunstig was vulkanisch zuur droog met periodieke overstromingen lijkt er evenwel een variatie aan omstandigheden aanwezig geweest te zijn die allerlei verschillende chemische interacties toeliet we kunnen dus niet op voorhand uitsluiten dat in de loop van de miljoenen jaren moleculen zijn ontstaan die zichzelf konden reproduceren grote inslagen tijdens het late heavy bombardment op mars kondigde deze periode het einde van het eerste geologische tijdperk aan de planeet verloor tot 3,7 miljard jaar geleden nog veel waterstof stikstof koolstof en waterdamp het tharsis-gebergte ontstond en dat ging gepaard met veel vulkanische activiteit waardoor er veel zwaveldioxide vrijkwam in de atmosfeer het so2 reageerde met water en sloeg neer als zure regen hoewel het bij tijd en wijle dus veel regende in deze voornamelijk droge periode had dit vooral tot gevolg dat er veel erosie en verzuring van de bodem optrad de zure omstandigheden lijken niet gunstig voor het ontstaan van leven want organische verbindingen zijn er niet goed tegen bestand derde fase de biologische evolutie toen het kopieermechanisme eenmaal ontstaan was op aarde werd een evolutie door natuurlijke selectie mogelijk moleculen die het beste in staat waren om zichzelf te kopiëren kregen vanzelf de overhand en verspreidden zich door kleine foutjes in het kopieerproces mutaties ontstonden zowel betere als slechter aangepaste varianten van het zichzelf replicerende molecuul de slechtere kopieën was geen lang 9

[close]

p. 10

leven beschoren maar de verbeterde varianten verspreidden zich verder en verdrongen hun minder goed aangepaste broertjes en zusjes omdat wordt aangenomen dat deze ontwikkelingen zich in de eerste plaats afspeelden in iets dat leek op darwin s warm little pond stonden de zelf-replicerende moleculen bloot aan allerlei wisselende chemische omstandigheden in de soep sommige speciale plekjes in bijvoorbeeld de fijne structuur van kleilagen boden wel enige bescherming tegen de steeds wisselende omgevingsfactoren maar door het ontstaan van membranen deed zich de mogelijkheid voor dat druppeltjes oersoep zich afzonderden en geïsoleerd raakten van de grote plas daardoor verschenen er kleine blaasjes met daarin een meer stabiel milieu waarin de kwetsbare moleculen konden gedijen een membraan bestaat uit een verzameling vetachtige moleculen die niet willen mengen met water hetzelfde effect als een druppel vet in een kom soep laboratoriumexperimenten laten zien dat in een eenvoudig mengsel van suikers en opgeloste eiwitten of een mix van vet-achtige verbindingen met water blaasjes ontstaan met een duidelijke binnen en buitenkant het effect van compartimentalisatie het ontstaan van afgezonderde mini-porties oersoep binnen membranen was zo ingrijpend dat sommige geleerden de opvatting huldigen dat membramen al ontstonden voordat er sprake was van zelf-replicatie het is niet ondenkbaar dat beide systemen zelf-replicatie en compartimentalisatie naast elkaar ontstaan zijn en elkaar gevonden en versterkt hebben daarmee was het principe van een afzonderlijke levende cel ontstaan aanvankelijk waren het blaasjes met instabiel en misschien wat grof kopiërend rna maar geleidelijk ontwikkelden zich nu steeds betere kopieën die zich konden vermeerderen en verder evolueren men denkt nu dat zo n 3,7 miljard jaar geleden op aarde de eerste levende cellen met dna ontstonden waarmee de biologische evolutie van start ging water op mars na het late heavy bombardement komt een einde aan de grote vulkanische activiteit op mars ook het beschermende magnetische veld lijkt te verdwijnen rond die tijd daarmee krijgen kosmische stralen vrij spel en de kansen op de verdere ontwikkeling van leven op het oppervlakte van mars lijken klein ook omdat de beperkte aanwezigheid van h2 n2 co2 h2o verder afneemt door doorlopend verlies van deze stoffen aan de ruimte er zijn aanwijzingen dat er 3,5 miljard jaar gelden op mars een grote oceaan was en dus mogelijk een kringloop van water door verdamping en neerslag het heeft er de schijn van dat het oppervlaktewater van mars voor een deel onder de grond terecht is gekomen een recente theorie wil dat veel grote valleien en ogenschijnlijke rivierbeddingen zijn ontstaan door verzakking ten gevolge van ondergrondse waterstromen als er al leven was ontstaan in een eerder stadium dan zou zich dat waarschijnlijk alleen hebben kunnen handhaven onder de grond veilig voor de vernietigende effecten van kosmische straling hierdoor en door de grotere afstand tot de zon is het niet waarschijnlijk dat er ook in kokend heet water zoals in deze geiser zijn er extremofiele bacteriën aanwezig © andreas tille wikimedia commons 10

[close]

p. 11

op mars fotosynthese is ontstaan een alternatieve energiebron was mogelijk geothermische vulkanische activiteit maar die is lang geleden opgehouden op mars het ligt voor de hand dat àls er al leven was ontstaan dit zijn energie waarschijnlijk onttrok aan chemische reacties zoals sommige extremofiele bacteriën op aarde stof heeft het veel minder mogelijkheden om zich te binden met andere atomen en is het te groot om goede meervoudige covalente bindingen aan te gaan daardoor mist het die veelzijdige aspecten die koolstof juist zo flexibel en geschikt maken om een enorme verscheidenheid aan verschillende verbindingen te vormen maar goed hoewel onderbedeeld had mars toch de beschikking over de basisgrondstoffen die leven zouden kunnen voortbrengen de volgende noodzakelijke stap was de vorming van langere ketens van koolwaterstoffen en complexere moleculen die atomen als fosfor en zwavel opnamen in het water op aarde ontstonden zo in de loop van miljoenen jaren moleculen die in staat waren tot iets opmerkelijks ze konden stukjes van zichzelf kopiëren daardoor plantten ze zichzelf als het ware voort hun eigenschappen werden doorgegeven aan een volgende generatie de omstandigheden waaronder deze moleculen tot stand kwamen op aarde zijn onzeker een mate van warmte was nodig om chemische reacties op gang te brengen maar als het te heet was dan zouden de moleculen uit elkaar vallen een matige afwisseling van warmte en koude zoals bij een ritme van dag en nacht in een getijdenpoeltje lijkt het meest tegemoet te komen aan de voorwaarden maar ook de zuurgraad en het zoutgehalte waren van invloed op de noodzakelijke chemische reacties die mochten niet te extreem zijn 3,5 miljard geleden was er een grote oceaan op mars een tweeling aarde en mars zijn nauw verwant als een soort twee-eiige tweeling in het begin van hun bestaan was er een grote overeenkomst tussen beiden we mogen er vanuit gaan dat mars toen dezelfde abiotische grondstoffen had als de aarde indien we rekening houden met het bestaan van interplanetaire pre-biotische moleculen zoals waterstofcyanide en formaldehyde dan waren de zaden van het leven die in hun bodems werden geplant ook hetzelfde maar zoals menselijke tweelingen zich in heel verschillende richtingen kunnen ontwikkelen door uiteenlopende ervaringen en invloeden tijdens het opgroeien zo zal het kosmische tweelingpaar dat aarde en mars vormen ook uit elkaar gegroeid zijn in de loop van hun respectievelijke ontwikkelingen het feit dat op onze blauwe planeet leven is ontstaan vormt op zichzelf nog geen garantie dat hetzelfde resultaat gevonden kan worden op haar rode broertje als we de levensverhalen van de twee naast elkaar leggen dan valt op dat mars al snel na het begin met een achterstand te kampen had hij ontbeerde een aantal essentiële voedingsstoffen waterstof kooldioxide en stikstof zijn de meest elementaire bouwstenen voor het biologische leven en mars moest het stellen met veel minder dan aarde er wordt wel eens gespeculeerd over een alternatieve biochemie die niet gebaseerd is op koolstof maar op silicium hoewel een aantal chemische eigenschappen van silicium overeenkomen met die van kool leven op mars vloeibaar water een gematigde afwisseling van hoge en lage temperaturen en gemiddelde waarden voor zuurgraad en zoutgehalte waren dergelijke condities te vinden op mars gedurende de eerste miljard jaar van haar bestaan het is goed mogelijk dat mars een waterkringloop kende met verdamping en neerslag en hoewel de tekenen erop wijzen dat het oppervlaktewater flink verzuurd was door vulkanische uitstoot van so2 is het ook niet ondenkbaar dat er regenpoeltjes waren waarin een meer gematigd klimaat heerste die vulkanische activiteit kan tegelijkertijd energie in de vorm warmte hebben geleverd misschien bood de vulkanische as ook wel enige bescherming tegen vernietigende kosmische straling door de vorming van een wolkendek dus hoewel de omstandigheden veel minder gunstig lijken te zijn geweest dan op aarde is er geen reden om helemaal uit te sluiten dat er een vorm van complexe biochemie is ontstaan op mars 11

[close]

p. 12

heftige vulkanische activiteit op het vroege mars indien er inderdaad complexe moleculen waren ontstaan die zichzelf konden repliceren zouden die dan lijken op ons rna of dna of zijn er alternatieven denkbaar ons genetisch materiaal bestaat simpel gezegd uit een ketting van suikers en fosfaten met daaraan vier soorten kralen die bestaan uit ringen van koolstof en stikstof variaties zouden kunnen bestaan uit andere suikers in de ketting of kralen die in samenstelling of structuur een beetje afwijken van wat we gewend zijn de genetische code op aarde vertaalt de kralen van de ketting in drietallen naar één aminozuur wij kennen twintig van die aminozuren in de natuur ook die worden in levende cellen aaneen geregen tot ketens die we eiwitten noemen eiwitten doen alles wat denkbaar is in een levend organisme om een paar functies te noemen ze geven stevigheid aan cellen in onze huid ze transporteren allerlei stoffen door ons lichaam ze zorgen dat energie wordt opgeslagen en weer wordt vrijgemaakt wanneer dat nodig is ze laten onze zintuigen werken en ze reguleren hun eigen productie door genen aan en uit te zetten de evolutie is gebaseerd op toevallige veranderingen die al dan niet nuttig kunnen zijn voor een zichzelf kopiërend organisme nuttige mutaties verbeteren de voortplantingskansen en worden doorgegeven schadelijke of niet nuttige veranderingen leiden tot geen of minder succesvolle voortplanting en worden dus niet doorgegeven de twintig aminozuren die wij kennen zijn toevallig ontstaan in de oersoep en ze zijn gebleven omdat ze nu eenmaal werkten hadden het ook andere aminozuren kunnen zijn of veel meer of misschien een paar minder en had de genetische code er ook anders uit kunnen zien zodat er vier of meer kralen de code bepalen voor één aminozuur omdat hij overleefd heeft kunnen we aannemen dat de aardse erfelijke code de beste uitkomst is van de mogelijkheden die zich op ònze planeet hebben voorgedaan maar durft iemand met zekerheid te zeggen dat dat àlle denkbare mogelijkheden waren een mogelijk antwoord op deze vragen kan misschien geleverd worden door verder onderzoek op mars bronnen o.a alberts et al essential cell biology third edition garland science 2010 beaty et al news views key science questions from the second conference on early mars geologic hydrologic and climatic evolution and the implications for life astrobiology volume 8 number 6 2005 d voet j.g voet biochemistry 4th edition john wiley sons 2004 http universe-review.ca 12

[close]

p. 13

de marinermissies naar mars door michel ketelaars het is moeilijk een missieprogramma te bedenken dat meer invloed op onze kijk op mars heeft gehad dan het amerikaanse mariner-programma de foto s en metingen die door de ruimtevaartuigen werden gemaakt veranderden het beeld dat we van mars hadden in een decennium tijd van een wat mysterieuze mogelijk bewoonde en geologisch nog onbekende planeet naar een kil onbewoond maar geologisch fascinerend hemellichaam het programma dat overigens niet alleen mars maar ook venus en mercurius als onderzoeksdoelen had vormde tussen 1962 en 1973 een keerpunt in de bestudering van mars mariner 3 als rechtlijnig voortbewegend object de diepte van het universum indook in allerijl werd de mariner 4 met behulp van de data van de mislukte lancering van zijn voorganger aangepast op 28 november vertrok de marssonde aan zijn lange reis naar de rode planeet hoewel de lancering vlekkeloos verliep bleef de angst tijdens de reis dat het toestel de oriëntatie ten opzichte van de zon zou verliezen deze angst werd veroorzaakt door de moeite die de mariner 4 had toen het vlak na de lancering aan de hand van de zon en de ster canopus haar positie in de vrije ruimte moest bepalen de sensor `vergiste zich en richtte zich op een andere ster waardoor de sonde vanaf de aarde de opdracht moest krijgen naar canopus te blijven zoeken ook nadat het toestel de juiste ster had gevonden en koers had gezet naar mars bleef er de angst voor desoriëntatie van het toestel losspringende deeltjes verschenen als glinsterende `sterren voor de sensor waardoor de computer het stabiliteits-systeem de opdracht gaf canopus weer te vinden handmatige correctie bleef nodig en pas na enkele weken hadden technici het probleem onder controle mariners 3 en 4 de eerste telgen van het mariner-programma hadden niet de planeet mars als bestemming in de zomer van 1962 werden mariner 1 en mariner 2 in de richting van venus geschoten de lancering van de eerste sonde op 22 juli 1962 verliep weinig succesvol de raket behield niet haar voorgeprogrammeerde baan en moest vijf minuten na de start vernietigd worden de lancering van de mariner 2 op 27 augustus 1962 slaagde wel het apparaat voerde bijzonder waardevolle metingen uit aan de atmosfeer van de verzengend hete planeet de nasa bewees dat het bijzonder nuttig kon zijn om niet één maar twee sondes per lanceervenster gereed te maken voor vertrek zonder de mariner 2 had de ruimtevaartorganisatie immers anderhalf jaar moeten wachten alvorens een nieuwe poging had kunnen worden ondernomen nu was er tussen de eerste en tweede lancering tijd om het probleem dat de eerste lancering had doen mislukken bij het tweede exemplaar te verhelpen ook voor de verkenning van mars werd voor deze aanpak gekozen zo stonden in november 1964 twee identieke ruimtevaartuigen gereed voor lancering de mariner 3 die op 5 november werd gelanceerd was eenzelfde lot beschoren als de mariner 1 de missie moest al na een kleine 9 uur als een mislukking worden beschouwd nadat de neuskap waarachter het toestel verborgen zat niet loskwam en als dood gewicht de eerste versnelling verstoorde een poging van de vluchtleiders op aarde om de versnellingsmotor opnieuw te ontsteken strandde toen de stroom van het toestel uitviel en de mariner 4 na een reis van 550 miljoen kilometer kwam de mariner 4 op 15 juli 1965 op haar bestemming aan de 22 foto s die het toestel binnen 26 minuten van de planeet zou maken veranderden in één klap het beeld dat we van mars hadden voor het eerst in de geschiedenis werden van nabij foto s van het oppervlak van de planeet gemaakt naar moderne maatstaven was de apparatuur aan boord van het ruimtevaartuig archaïsch de radioantenne met een debiet van 8,3 bits per seconde stuurde de foto s van 200 13

[close]

p. 14

bij 200 beeldpunten in 64 grijswaarden naar de aarde het duurde 8 uur voordat een enkele foto was doorgestuurd ondanks dat op bijna de helft van de foto s weinig of niets te zien was werd de missie als een groot succes beschouwd de geslaagde foto s toonden het ware gezicht van mars een wijds oud desolaat en dor landschap geen spoor van de neerslag van water geen teken van leven en al helemaal geen kanalen zoals lange tijd door marswaarnemers was beweerd verrassend was het grote aantal kraters dat op de afbeeldingen te zien was in totaal werden zeker zeventig kraters geteld in doorsnee variërend van 5 tot 120 kilometer het toonde direct aan dat het marsoppervlak zeer oud was resse gewekt en werkte men hard door om een volgende generatie ruimtevaartuigen op tijd voor het volgende lanceervenster gereed te krijgen mariners 6 en 7 nadat de mariner 5 op 14 juni 1967 richting venus was geschoten waren de twee volgende mariners weer voorbestemd naar mars te reizen opnieuw werd ervoor gekozen om twee identieke toestellen gereed te maken voor het lanceervenster en ditmaal werd de inzet ook dubbel beloond beide toestellen de mariner 6 op 25 februari 1969 en de mariner 7 op 27 maart 1969 werden succesvol gelanceerd en op pad gestuurd richting mars de techniek had sinds de lanceringen van de mariners 3 en 4 niet stil gestaan de nieuwe ruimtevaartuigen waren veel beter uitgerust om mars aan een grondige inspectie te onderwerpen zo kon de communicatieapparatuur met een snelheid van 16.200 bits per seconde gegevens doorzenden bijna 2000 maal sneller dan tijdens de vorige missie dat stond toe dat veel scherpere foto s van het marsoppervlak gemaakt zouden kunnen worden de mariners legden de afstand naar mars in betrekkelijk korte tijd af in vijf maanden tijd zouden ze hun `close-encounter met de planeet hebben geheel vlekkeloos verliep die reis niet een week voor aankomst bij mars verloor het nasa jet propulsion laboratory het contact met de mariner 7 `mission-control slaagde er in om via een reserveantenne het contact te herstellen onderzoek wees later uit dat een van de batterijen aan boord was ontploft maar gelukkig was de schade gering en kon het apparaat uiteindelijk alle hoogwaardige apparatuur ten volle gebruiken reeds ver voor aankomst bij mars begonnen de twee ruimtevaartuigen met het maken van foto s eerste foto ooit gemaakt van het marsoppervlak door mariner 4 naast het maken van foto s verrichtte mariner 4 nog een aantal opzienbarende atmosferische en magnetische metingen zo werd hoog in de atmosfeer een ionosfeer aangetroffen en kwam vast te staan dat de planeet hooguit een uiterst zwak intrinsiek magnetisch veld heeft wetenschappers verbaasden zich echter nog het meest over de waargenomen atmosferische druk deze was met een waarde tussen de 4 en 7 milibar veel lager dan de 85 millibar die tot dan toe werd aangenomen met andere woorden de luchtdruk op mars was vergelijkbaar met die van de aarde op 40 kilometer hoogte de mariner 4-missie veranderende het beeld dat we hadden van mars radicaal het was definitief gedaan met de idyllische voorstellingen die er nog van de planeet waren intelligent leven op mars was uitgesloten en kolonisatie zou bijzonder lastig worden desalniettemin was de inte een opname van mars door de mariner 7 14

[close]

p. 15

artistieke impressie van mariner 6 bij de nadering van mars van het marsoppervlak uiteindelijk zouden ze meer dan tweehonderd foto s in een veel hogere resolutie dan de beelden die mariner 4 had gemaakt doorzenden naar de aarde gefotografeerd werd met 704 beeldlijnen in 256 helderheidsniveau s hetgeen ongeveer vijf miljoen bits opleverde evenveel als de 22 foto s van de mariner 4 samen de twee mariners hadden bovendien allebei een eigen deel van de planeet toegewezen gekregen mariner 6 zou zich vooral richten op de equatoriale gebieden terwijl mariner 7 de lens zou richten op de poolgebieden met name de zuidpool zodat er optimaal van de succesvolle lanceringen gebruik kon worden gemaakt in totaal werd 10 procent van het oppervlak van mars gefotografeerd de foto s die naar de aarde werden gezonden overtroffen de kwaliteit van de foto s van mariner 4 ver het beeld van een droge planeet met een maanachtig karakter werd bevestigd opvallend was wel dat er grote gebieden te onderscheiden waren waarop weinig tot geen kraters groter dan 300 meter de minimale resolutie van de camera te zien waren wetenschappers schreven deze waarneming toe aan de stormachtige winden die over het planeet konden razen en alle oneffenheden op het oppervlak weg poetsten een ander waargenomen oppervlaktype met korte rillen en valleien door wetenschappers enkel als `chaotisch betiteld was lastiger te duiden tevens werd er op de foto s nog eens naarstig naar de in het verleden door onder andere giovanni schiparelli waargenomen `canali gezocht maar daar werd geen spoor van teruggevonden de foto s maakten definitief een einde aan deze aardse `waarneming opnieuw werden naast fotografische ook atmosferische waarnemingen gedaan de lage luchtdruk die door mariner 4 werd gemeten werd bevestigd uit metingen bleek dat de luchtdruk op mars ongeveer 6 milibar is die lucht bestond voor het overgrote deel 98 procent uit koolstofdioxide de waargenomen temperaturen op de evenaar en op de polen varieerden sterk overdag was het op de evenaar een aangename 15 graden celsius maar s nachts vroor het er 70 graden op de zuidpool kon de nachttemperatuur zelfs tot -125 graden celsius teruglopen verder werden er in de lage en hoge atmosfeer sporen van waterijs waterdamp zuurstof en koolmonoxide aangetroffen de resultaten van de mariners 6 en 7 overtroffen die van de mariner 4 zowel in kwalitatieve als kwantitatieve zin er waren veel meer foto s in een veel hogere resolutie doorgeseind naar de aarde metingen bevestigden eerdere sensorische waarnemingen en waren veel nauwkeuriger waardoor cijfers over luchtdruk samenstelling van de atmosfeer en oppervlaktetemperatuur veel dichter bij de heden ten dage geaccepteerde waarden kwamen te liggen daarnaast kon er definitief afscheid worden genomen van het idee dat er kanalen artificieel of natuurlijk op mars aanwezig waren de foto s hadden daartoe geen enkele aanwijzing opgeleverd mariners 8 en 9 de successen van de marinners 6 en 7 smaakten naar meer en de razendsnelle vooruitgang van de techniek maakte het mogelijk om twee jaar later twee wederom veel geavanceerdere 15

[close]

Comments

no comments yet