Oud-studenten bootsen ruimtemissie na in IJsland

Charlotte Pouwels en Jaap Elstgeest zijn vrienden sinds ze tegelijk studeerden aan De Haagse Hogeschool in Delft. Charlotte deed Technische Natuurkunde, Jaap Mechatronica. Jaren later maakte ‘alleskunner’ Jaap in no time de zonnepanelen die ‘regeltante’ Charlotte zo hard nodig had voor haar indrukwekkende ruimtevaartproject in IJsland. Dat heet CHILL-ICE en is een zogenoemde analoge missie, wat inhoudt dat de situatie in de ruimte wordt nagebootst op aarde. Bij deze missie leefden en experimenteerden analoge astronauten een aantal dagen in een lavagrot in IJsland. En vooral dat laatste is uniek.

CHILL-ICE-P3-16

Lavagrot maakt missie bijzonder

Zolang een kilo de ruimte in sturen nog duizenden dollars kost, zijn projecten als CHILL-ICE*  nodig om kosten te besparen tijdens toekomstige ruimtemissies. “Wereldwijd zijn er genoeg analoge ruimtemissies”, vertelt Charlotte, die een paar jaar geleden zelf analoog astronaut was bij een missie in Hawaii. “Meestal word je opgesloten in een ruimte en dan worden vooral de psychologische effecten gemeten. Dat je in een pak naar buiten gaat en je woning in een lavagrot hebt, is echt wel bijzonder.” Die grot was het idee van Marc Heemskerk. Hij en Charlotte hebben CHILL-ICE samen opgezet en zijn daar al zeker anderhalf jaar fulltime mee bezig, al heeft Charlotte er een ‘gewone’ baan naast én volgt ze een master. In totaal zijn zo’n dertig mensen uit zestien landen betrokken bij het project.

Grot biedt bescherming

CHILL-ICE kwam niet toevallig op een lavagrot. Wetenschappers nemen namelijk aan dat er op Mars en op de maan veel van die grotten zijn en dat die, door de kleinere zwaartekracht ter plekke, ook nog eens groot zijn. Jaap: “Zo’n grot is misschien niet de meest gezellige maar wel een veilige plek om te bivakkeren. Astronauten zijn er beschermd tegen kosmische straling en tegen vallende micrometeorieten. Ook hebben ze er minder last van het piepkleine stof dat overal ligt en van de temperatuurverschillen van 250 graden.” Charlotte vult aan: “Zo’n grot is ook interessant voor onderzoek naar leven in de ruimte. Als dat er is, is het dáár.”

[1] CHILL-ICE staat voor Construction of a Habitat Inside a Lunar-analogue Lava-tube – Iceland Campaign

Afzien in de grot

De Stefanshellir-grot op IJsland was relatief klein, zo’n vijf meter diep, acht meter breed en vijftig meter diep. Hartstikke donker en met een luchtvochtigheidsgraad van 69 procent. Jaap en Charlotte zijn ook een keer afgedaald en hebben dus ervaren hoe dat ging. Jaap: “Je klimt steil naar beneden en de stenen die er zijn, brokkelen af als je ze vastpakt. Van erosie is in deze ‘jonge grot’ nog nauwelijks sprake, vandaar dat die stenen zo scherp als messen zijn. Daar beneden slapen viel ook niet mee. Door het vocht vielen er voortdurend druppels op mijn knisperende tentdoek. Bovendien was het met vier lagen kleding aan nog steeds stervenskoud.”

Diehards als deelnemers

Geen missie voor watjes dus. Klimervaring moesten de deelnemende astronauten in ieder geval hebben, maar er waren meer eisen. Charlotte: “We waren op zoek naar zes mensen die expedities gedaan hadden of analoge ervaring hadden onder extreme omstandigheden. Ze moesten weten dat ze goed kunnen handelen in stressvolle situaties.” Belangstelling was er genoeg. Binnen een week had CHILL-ICE al vijftig reacties binnen van stuk voor stuk goed gekwalificeerde en heel ervaren mensen.
In tien dagen tijd ging twee keer een groepje van drie astronauten de uitdaging aan. Met een berg spullen werden ze op dag 1 gedropt bij de grot. Terwijl zij in hun speciale pak de tunnel in klommen en daarbinnen hun verblijf opbouwden, zat de rest van het team in het hoofdkwartier op twintig rijminuten afstand nagels te bijten. Charlotte: “Binnen acht uur moest het berichtje ‘crew for MCC, we are safe and all systems clear’ binnen zijn, anders zouden we de missie afgekapt hebben. In de ruimte heb je ook maar zuurstof voor een wandeling van maximaal acht uur, en dat bootsten we precies na.” 

“Binnen acht uur moest het berichtje ‘we zijn veilig in de habitat’ binnen zijn, anders zouden we de missie afgekapt hebben”

Binnen de kritische acht uur gesetteld

“Het eerste team liet ons na zeven uur weten dat de habitat opgepompt was en dat alles werkte, het tweede team na zevenenhalf uur”, vervolgt Charlotte. “Dus wij van ‘mission control’ hebben heel erg in spanning gezeten. Interessant is dat wij dat installeren natuurlijk getest hadden en dat het ons lukte om alle systemen binnen een uur op te zetten. Dan zie je wat het vertragende effect is van zo’n pak, zo’n donkere omgeving, en het samenwerken met onbekenden uit verschillende landen. Dat is een aandachtspunt voor de missie in 2022: het team nog beter trainen en de systemen verbeteren. Zo willen we verder wegblijven van die kritische acht uur.”

Mailtje bleef uit

Er waren meer spannende momenten. Zoals die keer dat er ’s ochtends maar geen antwoord kwam op de vraag of alles goed was. Jaap: “We hadden afgesproken de astronauten in zo’n geval op te halen en de missie af te breken. In het echt zouden ze dan immers overleden zijn. De mensen van de reddingsbrigade waren dus alvast poolshoogte gaan nemen en die zagen een astronaut bij de zonnepanelen. Toen wisten we dat ze nog in leven waren en dat er alleen een stroomprobleem was. Gelukkig kwam de zon en kon de laptop snel weer opgestart worden. Toen kwam het langverwachte mailtje alsnog.”

Je bent als team verantwoordelijk voor die mensen in die grot. Dat gevoel hadden we heel sterk”

Onder de grond was genoeg te doen, naast noodzakelijke dingen als eten en slapen. De systemen moesten bijvoorbeeld continu gecheckt worden, evenals de habitat. Alles werd geregistreerd. De astronauten namen monsters van de grotwanden om te ontdekken of er leven is in de grot. Ze testten de Lunar Zebro van de TU Delft, een robot die speciaal ontwikkeld is om lavatunnels te verkennen. Isolatie-effecten werden gemeten, evenals stresslevels. Klonk in het hoofdkwartier de boodschap ‘Houston, we have a problem’, dan was het meestal Jaap die aan de bak moest. Op grond van de informatie van de astronauten detecteerde hij het probleem en hielp hij hen het te verhelpen.

Echte problemen en simulatie-issues

Dag en nacht was mission control stand-by. Jaap: “Je bent als team verantwoordelijk voor die mensen in die grot. Dat gevoel hadden we sterk. Bij lekkage van de habitat is in IJsland niet zo veel aan de hand, maar in de ruimte zou er dan natuurlijk zuurstoftekort ontstaan. Daarnaast zijn er reële gevaren als CO2-opbouw. Die tent is helemaal dicht, dus als dat alarm afgaat, hebben ze wel echt een probleem. Voor zowel de simulatie-issues als voor echte problemen stonden wij paraat. Denk aan wateroverlast, kou, aan toeristen of wilde beesten die in de grot terechtkomen.

“Dat ik heb bijgedragen aan het opzetten van zo’n internationale missie, daar ben ik echt wel trots op”

Ruimte voor verbetering is er altijd. Op naar de volgende missie dus. Op termijn willen ze bij CHILL-ICE een habitat die op druk wordt gezet, en iets met augmented reality zodat de astronauten zich makkelijker kunnen verplaatsen in de grot. Gelukkig heeft die van 2021 de twee persoonlijk al veel gebracht. Jaap heeft technisch veel bijgeleerd en daarnaast ‘de grootste lol van de wereld gehad’ met een leuke groep mensen. Charlotte: “Dat ik heb bijgedragen aan het opzetten van zo’n internationale missie, daar ben ik echt wel trots op. Meestal is het Amerika of China die de leidende rol heeft, nu is het Nederland. En we hebben CHILL-ICE echt op de kaart gezet. We worden genoemd in publicaties en tijdens conferenties.”

Studenten altijd welkom

Charlotte: “Ik vind het vooral zo tof dat jongeren en studenten daadwerkelijk een bijdrage leveren aan ruimtevaartprojecten. Je hoeft niet eerst een PhD te halen of bij ESA te werken om dat voor elkaar te krijgen. Dus: ben je student en lijkt het je leuk om bij te dragen aan projecten als CHILL-ICE? Bekijk de website van CHILL ICE of stuur een mail naar info@chill-ice.com.” 

Lees meer over de studie Technische Natuurkunde op De Haagse Hogeschool.

Lees meer over de studie Mechatronica op De Haagse Hogeschool.