Afbeelding tegoed: ESA
Een zorg die ingenieurs hebben bij het ontwerpen van ruimtemissies, is hoe we ervoor kunnen zorgen dat ons ruimtevaartuig geen onverwachte micro-organismen meebrengt wanneer ze een verre planeet bereiken. Er zijn strikte internationale regels om besmetting te voorkomen, daarom gebruiken ingenieurs verschillende technieken om hun ruimtevaartuig schoon te houden: sterilisatie door hitte, vacuüm, alcohol, bestraling met ultraviolet licht en andere soorten straling. Als ze klaar zijn, hopen ingenieurs minder dan 300.000 micro-organismen in de Beagle 2 te hebben, die in 2003 moeten worden gelanceerd. Dat klinkt als veel, maar er zijn een paar miljard kleine beesten op zelfs de schoonste keukenvloer.
Bij het inpakken voor een reis naar een andere planeet, zijn er een aantal dingen, zoals micro-organismen, die je niet in je 'bagage' wilt opnemen. Wat als bijvoorbeeld buitenaards leven eindelijk wordt gedetecteerd op Mars, en wetenschappers achteraf beseffen dat zo'n leven eigenlijk aards is?
Gelukkig zijn er strikte internationale regels om de besmetting van zonnestelsellichamen met biologisch materiaal van de aarde te voorkomen. Landers kunnen bijvoorbeeld een speciaal gevaar vormen voor de objecten die ze neerzetten. De European Space Agency (ESA) is zich hiervan terdege bewust. ESA's missies, zoals Mars Express, met zijn lander Beagle 2, Rosetta, die op een komeet zal landen, en Cassini-Huygens, op weg naar Saturnus en zijn maan Titan, zullen 'schoon' en verantwoordelijke bezoekers zijn. De strengste procedures zorgen ervoor dat ze alleen sterk gesteriliseerde landers vervoeren.
Cassini (met Huygens aan boord) verliet de aarde in 1997 en reist naar de planeet Saturnus. In 2004 zal Huygens van het ruimtevaartuig scheiden en vanzelf landen op de grootste maan van Saturnus, Titan. Titan is een veelbelovende site voor de wetenschappers omdat de atmosfeer erg lijkt op die van de primitieve aarde. Het is een erg koude plaats, met temperaturen tot -180 ° C. Veel wetenschappers denken dat zulke vriestemperaturen juist de reden zijn waarom het leven nooit op Titan is ontstaan. Huygens kan hen echter wel redenen geven om te heroverwegen.
Rosetta en Mars Express worden in 2003 gelanceerd. Rosetta is de komeetjager van ESA. Het zal 8 jaar door het zonnestelsel reizen en in 2011 landt het op komeet 46 P / Wirtanen, waarmee Rosetta het eerste ruimtevaartuig ooit op een komeet landt. Mars Express is de volgende missie naar Mars en de eerste Europese. Het zal in december 2003 op de Rode Planeet arriveren en zijn lander Beagle 2 vrijgeven, die onder meer de taak heeft om te zoeken naar bewijzen van het leven op Mars.
Deze diverse projecten hebben allemaal iets gemeen. Ze moesten allemaal rekening houden met de ‘planetaire bescherming’ vereisten die zijn vastgesteld door de internationale wetenschappelijke organisatie, Committee on Space Research (COSPAR).
"We willen de planeten waar we naar toe gaan niet besmetten", zegt John Bennett van het Mars Express-team van ESA en een van de wetenschappers die verantwoordelijk zijn voor het 'beschermen' van de Rode Planeet tegen een ongewenste terrestrische invasie. "We willen niet dat toekomstige missies besmetting detecteren in plaats van leven."
COSPAR-regels bepalen de mate van reinheid van een ruimtevaartuig. Normen variëren afhankelijk van zowel het type missie als de 'bestemming' ervan. Vanuit het oogpunt van besmetting zijn landers bijvoorbeeld duidelijk 'gevaarlijker' dan orbiters. Bovendien, hoe waarschijnlijker het is dat een planeet het leven zal dragen, hoe strenger de eisen zijn.
Om deze redenen zijn de regels bijzonder streng voor de lander van Mars Express, Beagle 2. Wetenschappers stellen sterilisatiecriteria vast van 300 micro-organismen per vierkante meter voor missies naar Mars in het verleden. Op dit niveau werd geen leven gedetecteerd en zij concludeerden dat dit sterilisatieniveau de biologische metingen niet in gevaar zou brengen of zou beïnvloeden. Beagle 2 moet bij de lancering worden gesteriliseerd om minder dan 300 micro-organismen per vierkante meter te bevatten en niet meer dan 300.000 in de hele draagraket. Ter vergelijking: op de vloer van zelfs de schoonste keuken in een huis op aarde zijn enkele duizenden miljoenen micro-organismen aanwezig.
Het sterilisatieproces is vrij ingewikkeld. Veel van de componenten van de instrumenten zijn zeer delicaat en zouden niet bestand zijn tegen zeer hoge temperaturen, dus gebruiken wetenschappers verschillende technieken. Ze zullen de meeste componenten van Beagle 2 tot 120 ° C verwarmen en andere componenten chemisch reinigen. Voor de zonnepanelen wordt bijvoorbeeld een alcohol gebruikt. De micro-elektronica componenten worden in een vacuümkamer geplaatst met een speciaal gas, waterstofperoxide plasma, dat biologisch materiaal oxideert en onschadelijk maakt. Wetenschappers zullen ook een andere sterilisatietechniek gebruiken, bestraling met ultraviolet licht en andere soorten straling. Sterilisatie heeft gevolgen voor alle delen van de lander, zelfs voor de airbags en het parachutesysteem waarmee de lander veilig de grond bereikt.
Voor Beagle vindt het proces plaats in verschillende vestigingen in het Verenigd Koninkrijk. Speciale transportsystemen brengen elk onderdeel naar een speciaal gebouwde cleanroom waar ze op locatie worden geassembleerd op de Open University site in het Verenigd Koninkrijk. De montage begint deze zomer. Als het klaar is, wordt de ultraclean Beagle 2 'verzegeld' in zijn eigen voorscherm en achteromslag en klaar gemaakt om op Mars Express te worden gemonteerd.
Vereisten voor Rosetta en Huygens zijn minder streng. Toen Cassini-Huygens in 1997 werd gelanceerd, dachten wetenschappers dat het leven op de koude Titan gewoon te onwaarschijnlijk was. Daarom bestempelden ze het project als laag risico, zonder dat sterilisatieprocedures noodzakelijk werden geacht. Volgens de COSPAR-regels werd het ruimtevaartuig echter in een schone kamer geassembleerd, dat wil zeggen met minder dan 100.000 deeltjes per volume-eenheid.
Rosetta is een soortgelijk geval. "Sterilisatie is over het algemeen niet cruciaal omdat kometen gewoonlijk worden beschouwd als objecten waar je prebiotische moleculen kunt vinden, dat wil zeggen moleculen die voorlopers van leven zijn, maar geen levende micro-organismen", legt Gerhard Schwehm, Rosetta's projectwetenschapper, uit. Aan de andere kant moet Rosetta delicate experimenten met de komeet uitvoeren en wetenschappers willen niet dat de resultaten worden verwend, dus reinheid is vereist.
Oorspronkelijke bron: ESA News Release
