Techniek

Video plus gratis e-book: het zelfvoorzienende huis

Energiekosten vormen een flink hap uit het huishoudelijke budget. Ook is het maar de vraag of de overheid er in zal slagen de leveringszekerheid voor gas, water en elektra te garanderen, nu het toch bergafwaarts gaat met fossiele brandstoffen. Daarom, ook uit milieu-overwegingen, heeft een groep Vlamingen het Autonome Huis ontwikkeld: een concepthuis dat geen aansluiting op gas, lichtnet, waterleiding of riool nodig heeft.

Hier in Nederland (en mogelijk ook Vlaanderen) zijn de overheidsregels wat betreft verplichte aansluiting aan het riool streng. Buiten dit gebied, waar de bevolking minder neurotisch en regelzuchtig is als in Nederland,  is dit huis nochtans erg nuttig. En een echte visionair kan verder kijken dan de grens. Ook zijn bepaalde deelconcepten ook binnen Nederland en Vlaanderen uitstekend bruikbaar.

Lees e-book online
(het e-book is niet te downloaden)

Met dank aan Douwe voor de tip.

Bron:
Het Autonome Huis (hetautonomehuis.be)

Video: expeditie naar Darwin IV

In deze documentaire van anderhalf uur een reis naar een exoplaneet met geavanceerde levensvormen, Darwin IV. De planeet met 60% van de zwaartekracht op aarde maakt deel uit van een planetenstelsel met twee zonnen op ongeveer 6,5 lichtjaar afstand. En misschien intelligent leven…

Grootheden als Stephen Hawking, Michio Kaku, Craig Venter, Jack Horner en de meester van de special effects George Lucas, bekend van de Star Wars films, tekenden voor deze meeslepende gedramatiseerde documentaire van anderhalf uur met veel special effects.

Video: Khan Academy bij TED

Salman Khan, de man achter de hier al meermalen besproken Khan Academy vertelt in 20 minuten bij TED over zijn project, de achtergrond en waar hij naar toe wil. Een ware onderwijsrevolutie is al onderweg.

 

Zelf ben ik bij de Khan Academy begonnen met de lessen over computer programmering die ze aanbieden, momenteel is dat allemaal nog in het Engels, maar dat kan snel veranderen. Khan Academy zoekt op dit moment  namelijk vrijwilligers die onder andere mee kunnen doen met het Nederlands ondertitelen van videoclips. Zo kan iedereen binnenkort meedoen met de revolutie en kan jong en oud via de Khan Academy nieuwe kennis opdoen! Wellicht een idee om eenzelfde platform voor Nederland op te richten?

Lees ook:
-) Khan Academy veroorzaakt onderwijsrevolutie
-) Khan Academy oplossing voor de meeste wiskunde problemen.  
-) How Khan Academy Is Changing the Rules of Education, Wired Magazine
-) Thuisonderwijs: goed idee

De Dirac kegels in grafeen dwingen de elektronen met een hoge vaste snelheid te bewegen.

‘Grafyn vaak beter dan wondermateriaal grafeen’

Grafeen is maar een enkele variant van een groep uit koolstof bestaande platte moleculen. Grafynen bijvoorbeeld blijken een aantal interessante eigenschappen te hebben die op bepaalde punten die van grafeen zelfs overtreffen. Is grafeen nog maar het topje van de ijsberg?

Een materiaal dat tegelijkertijd zo sterk als diamant is en atoomdik. Een goede geleider, vergelijkbaar met een metaal in bepaalde gevallen, makkelijk vervormbaar en nog enkele andere unieke eigenschappen, zoals toepassing in batterijen. Geen wonder dat aan de ontdekkers van grafeen in 2010 de Nobelprijs natuurkunde is toegekend.

‘Grafyn geleidt stroom maar in één richting’
Toch blijkt uit nieuwe computersimulaties dat een weinig bekend verwant materiaal, grafyn, in sommige opzichten interessanter kan zijn dan grafeen. Uit de simulaties blijkt dat de geleidingelektronen in bepaalde typen  grafyn, net als in grafeen, extreem snel reizen, maar, uiterst interessant, slechts in één richting. Van deze eigenschap kunnen technici handig gebruik maken om bijvoorbeeld diodes (gelijkrichters) en snellere transistoren (essentiëkle onderdelen in vrijwel alle elektronica, waaronder computerchips) te maken, aldus de ontdekker theoretisch chemicus Andreas Görling van de Duitse universiteit van Erlangen-Neurenberg. Nu moet met allerlei kunst- en vliegwerk het éénrichtingsverkeer, denk aan het combineren van elektronrijke en arme materialen, kunstmatig opgewekt worden wat de productie arbeidsintensief maakt. Door dit nieuwe materiaal hoeft dat niet meer. Ook werken deze onderdelen veel betrouwbaarder omdat ze van nature de eigenschap al hebben.

Grafeen: een soort atomair kippengaas. Bron: Wikimedia Commons
Grafeen: een soort atomair kippengaas. Bron: Wikimedia Commons

Wat zijn grafeen en grafyn?
Grafeen krijgt zijn bijzondere eigenschappen door zijn afwijkende structuur. Grafeen bestaat uit een vlak van aan elkaar grenzende zeshoeken, met in elke punt van elke zeshoek een koolstofatoom. Een soort atomair kippengaas. Koolstof heeft vier vrije bindingselektronen, maar in grafeen worden er maar drie gebruikt. Het gevolg is dat de bindingen heen en weer wisselen tussen enkele en dubbele binding, waardoor deze extra sterkte krijgen en het materiaal nauwelijks uit elkaar getrokken kan worden.

In grafyn komen ook C=C bindingen voor. Grafynen hebben dan ook niet het regelmatige zeshoekige honingraatpatroon van grafeen. Omdat de dubbele en driedubbele bindingen op allerlei plaatsen kunnen voorkomen, zijn er een enorm aantal potentiële grafynen – met elk andere eigenschappen. Theoretisch chemici doen al sinds de tachtiger jaren onderzoek naar grafynen, maar pas nu is er voor het eerst naar de elektronische eigenschappen gekeken. Elektronica ligt namelijk ver af van de belevingswereld van chemici.

De Dirac kegels in grafeen dwingen de elektronen met een hoge vaste snelheid te bewegen.
De Dirac kegels in grafeen dwingen de elektronen met een hoge vaste snelheid te bewegen.

Dirac kegels
In de meeste elektrische geleiders is de energie van elektronen gelijk aan het kwadraat van hun impuls (dat is massa maal snelheid). De unieke structuur van grafeen maakt dat de elektrische energieniveaus in zogeheten Dirac kegels zijn gestapeld. Het puntje waar beide kegels samenkomen is een vaste combinatie van impuls en energie, m.a.w. elektronen in grafeen hebben daarom altijd dezelfde, hoge, snelheid. Deze bedraagt een significante fractie van de lichtsnelheid.

Görling’s groep heeft deze eigenschappen nu in een computersimulatie bestudeerd, Hierbij ontdekten ze in een bepaalde grafyn – 6,6,12-grafyn,wat een rechthoekig rooster heeft, er nog steeds Dirac kegels bestaan, maar dan in een verwrongen, samengeperste vorm. Het gevolg: elektronen bewegen liever in een bepaalde richting dan in een andere richting.

Nu nog de praktijk
Wel zegt een computersimulatie niet alles. Dit type grafyn zal in werkelijkheid na moeten worden gebouwd en labtests zullen dan uitwijzen of het computermodel klopt. Volgens theoretisch vaste-stof fysicus Mikhail Katsnelson van de Radboud University Nijmegen zijn inderdaad experimenten het definitieve bewijs, maar is de gebruikte techniek, dichtheid-functionele berekeningen, behoorlijk betrouwbaar. Als voorbeeld geeft hij gehydrogeneerde grafeen, een type grafeen dat gebruikt wordt om transistoren te maken. Dit was eerst voorspeld door density-functionele berekeningen en daarna experimenteel geobserveerd.

Dat is echter gemakkelijker gezegd dan gedaan. Grafeen komt van nature voor in grafiet, maar tot nu toe is slechts één type grafyn ook daadwerkelijk gesynthetiseerd en dat was niet het 6,6,12-grafyn van Görlings groep. Görling hoopt nu dat synthetisch chemici de handschoen op zullen pakken en zullen proberen het veelbelovende 6,6,12 grafyn in elkaar te knutselen.

Kortom: het lijkt er dus op dat het wondermateriaal grafeen nog maar het topje van de ijsberg vertegenwoordigt. Er ligt een compleet onmbekende klase van nieuwe high-tech materialen op ons te wachten met vermoedelijk allerlei nog onbekende, maar zeer nuttige elektronische en andere eigenschappen.

Bron:
Graphyne Could Be Better Than Graphene, Science Magazine (2012)

De missende link voor hernieuwbare energie

Hernieuwbare energie is overal om ons heen. Zon, wind, water, bodem en de zee: overal kunnen we energie uit opwekken. Een groot nadeel van hernieuwbare energie is echter dat het bijna direct na de opwekking gebruikt moet worden. Dit zorgt ervoor dat we momenteel vooral fossiele energie gebruiken in Nederland omdat dit verbrand kan worden wanneer de vraag er is.

Dit probleem kan echter opgelost worden als je een enorme opslagcapaciteit zou hebben in de vorm van goedkope batterijen. Dan kan namelijk alle energie uit hernieuwbare bronnen altijd opgeslagen worden en kan de energie eruit gehaald worden op de momenten dat we het nodig hebben. Grote goedkope batterijen zijn kortom de missing link in de oplossing van ons huidige energieprobleem. Donald Sadoway van de MIT zegt precies hiervoor een oplossing te hebben gevonden. Hieronder zijn inspirerende verhaal op TED.


 

Wanneer zouden de containers met vloeibare batterijen in Nederland in het straatbeeld verschijnen in combinatie met lokale zonne-energie en windmolens?

Aanverwante artikelen:
-) MIT`s Battery Guru`s
-) Zonne-energie voor consumenten nu al meer dan 40% goedkoper
-) Hernieuwbare energie inplaats van oorlog 
-) Revolutionair type batterij maakt 100% zon en wind mogelijk

Er zal een klein wonder moeten gebeuren wil de productie van zeldzame aardmetalen de exploderende vraag bijhouden.

Rapport: hernieuwbare energie leidt tot schaarste metalen

Olie is vervuilend en wordt schaars en duur. Overschakelen op alternatieve energiebronnen stuit volgens een MIT-onderzoek echter op een andere bottle neck: de zeldzame aardmetalen die nodig zijn voor bijvoorbeeld permanente magneten.

Zeldzame metalen voor wind
Windenergie is na waterkracht (die al bijna volledig benut wordt), althans op dit moment nog, de alternatieve energiebron met de hoogste EROEI. Dat wil zeggen, dat als je een joule energie in windenergie stopt, je er twintig joule voor terugkrijgt. Geen wonder dat je dus vooral in gematigde streken met veel wind, steeds meer windmolenparken vindt. Helaas is een onmisbaar onderdeel van windturbines, een permanente magneet met het zeldzame aardmetaal neodymium. Het element dysprosium is een essentieel element voor veel typen elektromotoren, zoals in sommige elektrische auto’s. Beide elementen zijn afkomstig uit zeer milieuonvriendelijke mijnbouwoperaties in China en lijken komende jaren schaars te worden. Analisten hopen overigens dat een grote mijn in Canada die nu wordt aangelegd soelaas kan bieden.

Er zal een klein wonder moeten gebeuren wil de productie van zeldzame aardmetalen de exploderende vraag bijhouden.
Er zal een klein wonder moeten gebeuren wil de productie van zeldzame aardmetalen de exploderende vraag bijhouden

Zware tekorten
In de studie werd gekeken naar tien “zeldzame aarden”, die op zich overigens niet heel erg zeldzaam zijn. De zeventien “zeldzame aarden” behoren tot dezelfde chemische groep, de zogeheten lanthaniden – die raadselachtige lange reeks vreemde elementnamen onderaan de periodieke systeemtabel -en worden gebruikt in bepaalde high-tech apparatuur, onder meer voor duurzame energievormen. Van deze tien zullen de twee genoemde, dysprosium en neodymium – ernstige tekorten vertonen. Dysprosium gaat de grootste problemen opleveren: de vraag gaat naat schatting met factor 26 toenemen in de komende kwart eeuw. De vraag naar neodymium zal met zevenhonderd procent stijgen. De reden: de buitengewone magnetische eigenschappen van beide materialen, waardoor er sterke lichtgewicht permanente magneten en batterijen mee kunnen worden geproduceerd. Een grote 3,5 MW windturbine bevat ongeveer 600 kg zeldzame aarden. Een benzineauto gebruikt ongeveer een halve kilogram aan zeldzame aarden, voornamelijk in de kleine elektrische motoren die bewegende onderdelen aandrijven, maar een elektrische auto met zijn accu’s en zware elektronotor factor tien meer.

Chinees monopolie
China produceert 98 procent van alle zeldzame aarden. Voor geen enkele andere commerciële grondstof is de aanvoer zo geconcentreerd. Historisch gezien groeide de productie nooit meer dan met twaalf procent per jaar, maar willen we snel op grote schaal over op elektrisch vervoer, dan is een veelvoud van deze groei nodig, zie grafiek. China beschikt over ongeveer de helft van de wereldreserves, ook de VS beschikt over aanzienlijke voorraden. Door de strenge milieu-eisen in de VS stopte de mijnbouw hier. In China is, zoals bekend, voor het regime het milieu niet echt een belangrijke overweging  – waarvoor de Chinese bevolking een afschuwelijke tol betaalt – wat China in staat stelde met goedkope, milieuonvriendelijke mijnbouwmethoden de Amerikaanse concurrentie van de markt te drukken. Door de schaarste en verbeterde mijnbouwtechnieken zal hier nu toch verandering in komen. Wat de zaak compliceert is dat zeldzame aarden doorgaans bijproducten zijn van andere metaalwinning. De productie is dan ook laag – van dysprosium bijvoorbeeld honderd ton per jaar.

Meer recycling
Wie het nieuws een beetje volgt, weet dat koper in bijvoorbeeld standbeelden nu al in hoog tempo wordt gerecycled door criminelen. De onderzoekers denken dat dit ook met de zeldzame aarden moet gebeuren. Op dit moment is recycling van zeldzame aardmetalen eerder uitzondering dan de regel. Deze luxe kunnen we ons niet meer permitteren, aldus de schrijvers van het rapport. Ook zullen we op zoek moeten gaan naar nieuwe bronnen voor het metaal. Op zich zit er voldoende erts in de grond voor decennia. De kunst is alleen de mijnbouwoperaties zo op te schalen dat we op tijd over dit metaal kunnen beschikken. Dat kost veel tijd, rond een jaar of tien, en veel energie. Dan kunnen we bijvoorbeeld minder energie aan ambtenaren, bonussen voor Goldman Sachs managers en bedenkers van slimme lease-constructies besteden. De beste oplossing is uiteraard een compacte vervanger te vinden voor de zeldzame aarden. Wellicht kan door een slimme rangschikking van atomen uit alledaagse materialen een vervanger voor dysprosiummagneten worden ontwikkeld.

Lees ook
Vervangers zeldzame aarden gevonden
Afschaffen fossiel kan al over twintig jaar

Bron:
Clean energy could lead to scarce materials, MIT News (2012)
Elisa Alonso et al., Evaluating Rare Earth Element Availability: A Case with Revolutionary Demand from Clean Technologies, Environ. Sci. Technol., 2012, DOI: 10.1021/es203518d

Video: Elon Musks plannen om ruimtevaart goedkoper te maken

Ruimtevaartvisionairen overal ter wereld verbijten zich al tientallen jaren over het feit, dat het tijdperk van de bemande ruimtevaart veertig jaar geleden om zeep geholpen is (vergeet even dat zielige ISS-koekblik op 150 km hoogte), met dank aan de babyboomers.

Eén van hen is de veertiger miljardair Elon Musk, de oprichter van Paypal. Musk’s levenslange passie is de mens naar Mars brengen. In tegenstelling tot bij NASA kunnen overheidsbureaucraten zijn plannen niet tegenhouden, omdat hij alles van zijn eigen geld bekostigt.
In deze video van CBS, door een gewaardeerde Youtube gebruiker ook beschikbaar gesteld voor niet-Amerikanen, maken we kennis met de visionaire plannen van Musk.

Hopelijk maakt hij zijn plannen waar en zet de mensheid snel die al veel te late volgende grote stap.

De iBrain in actie. Bron/copyright: Neurovigil, Inc.

‘iBrain maakt telepathie met Hawking mogelijk’

Het is al  duizenden jaren onderwerp van legenden en speelt een belangrijke rol in veel science fiction en fantasy. Met elkaar converseren via gedachten. Doet de iBrain wat hij belooft?

Eeuwige stilte
Een groot aantal mensen is gekluisterd aan hun bed. De oorzaak: een hersenbeschadiging, die bijvoorbeeld spraak of het bewegen onmogelijk maakt. Het bekendste voorbeeld is uiteraard de natuurkundige Stephen Hawking, die zich door middel van een spraaksynthesizer verstaanbaar moet maken. Hawking leidt aan ALS, maar er zijn meer vergelijkbare ziekten: denk aan patiënten in coma of een ernstige mate van motorisch hersenletsel. De patiënten zitten als het ware opgesloten in hun hoofd. Niet verwonderlijk zijn neurologen dan ook druk bezig met het vinden van methoden om gedachten te lezen. Hiermee zou het isolement van deze patiënten doorbroken worden.

De iBrain in actie. Bron/copyright: Neurovigil, Inc.
De iBrain in actie. Bron/copyright: Neurovigil, Inc.

Hersengolflezer
Onderzoeker en uitvinder Philip Low, een in 1980 geboren neuroloog en bedrijfsleider van het Californische bedrijf NeuroVigil in San Diego, ontwikkelde de iBrain. De iBrain krijgt steeds meer aandacht als mogelijk alternatief voor kostbare en lastige slaaplabs, waar de patiënt de nacht moet doorbrengen. De iBrain is een soort draagbare hersengolflezer (EEG-lezer). Het hersengolfpatroon wisselt al naar gelang de denkactiviteit. Ook hersenziekten brengen een ander hersengolfpatroon met zich mee. Het toestelletje gebruikt een enkel kanaal om de elektrische signalen door te geven.

De ruwe data zijn echter moeilijk te lezen. De metingen worden namelijk verstoord doordat de hersenlobben en de schedel het veld verstoren. Ze worden daarom ge:interpreteerd met het algoritme dat Low tijdens zijn promotieonderzoek ontwikkelde.

Experiment op Hawking
Low wil nu proberen de hersengolven van Hawking’s gedachten, zoals weergegeven door de iBrain, te lezen. Hierbij moet Hawking leren  zijn hersenen een duidelijk, herhaalbaar patroon te laten produceren dat gemakkelijk vertaald kan worden in een woord of letter. Dit principe, biofeedback, dateert overigens al van de jaren zeventig. In een eerste experiment kon het algoritme de hersensignalen van de motorische hersenschors in Hawkings brein herkennen, toen hij in gedachten een tennisbal fijnkneep. Er zijn nu vervolgexperimenten gepland bij grote groepen ALS patiënten en anderen met soortgelijke ziekten.

Resultaten net op tijd
Hawking is nu (2012) zeventig jaar oud en naarmate de ziekte steeds meer voortschrijdt, kan hij steeds minder spieren bewegen. Eén van de weinige spieren die hij nog kan bedienen zit in zijn kaak; de signalen daarin worden nu door een infraroodbril gelezen. Hij heeft nu enkele minuten nodig om zelfs een korte boodschap te produceren. Op dit moment is volgens Hawking de kaakswitch sneller, maar mocht daar verandering in komen, dan stapt hij graag over. Als ook de kaakspier uitvalt, zal hij waarschijnlijk zelfs wel moeten.

Het apparaat kan patiënten die nu vaak alleen met hun ogen kunnen knipperen, helpen om bijvoorbeeld een e-mail te versturen of het licht aan en uit te doen.

Medicijngigant Hoffmann-La Roche test de iBrain nu ook bij neurologische trials van nieuwe medicijnen. Onderzoekers kunnen zo aan de hand van de veranderingen in hersengolven aflezen of en hoe de medcijnen werken.

In de verdere toekomst zullen veel gevoeliger en verfijnder opvolgers van dit en soortgelijke apparaten vermoedelijk ook gedachtenspraak kunnen opvangen en uiteindelijk zelfs een mindscan kunnen doen: een kopie van de informatie in de hersenen maken en opslaan op een harde schijf of andere geheugendrager.

Lees ook
Hersenscanner leest dromen
Kan de menselijke geest overgezet worden in een computer?

Bron
A Little Device That’s Trying to Read Your Thoughts, New York Times (2012)

Plasma jet circuit, aangedreven door een 12 V gelijkspanning battery op 60 mW. Het circuit genereert ~20 kHz pulsen met elk een duur van ~100 ns. (Credit: X. Pei et al./IOP Publishing)

Plasma-zaklantaarn vervangt zeep

Stel je voor: een draagbare, door batterijen gevoede plasmagenerator die de huid in een fractie van een seconde bacterievrij kan maken, dit zonder zeep en water. Het apparaat zou gebruikt kunnen worden bij noodoproepen voor de ambulance, plekken waar natuurrampen plaats hebben gevonden, gevechtssituaties of waar ook medische noodhulp op verre lokaties nodig is. Maak kennis met de â€œplasma flashlight”, de plasma-zaklamp.

De plasmazaklamp in actie. Bron: auteurs publicatie
De plasmazaklamp in actie. Bron: auteurs publicatie

In een experiment bleek de plasmazaklamp in staat om een dikke biofim bestaande uit zeventien verschillende lagen van één van de meest antibiotica- en warmteresistente bacteriën, Enterococcus dfaecalis, uit te schakelen. Deze bacterie veroorzaakt vaak wortelkanaalinfecties tijdens tandartsbehandelingen. Het plasma drong diep door tot onderin de biofilm en doodde de bacteriën in vijf minuten. Voor individuele bacteriën duurde de inactiveringstijd slechts enkele tientallen seconden

Werking
Het exacte mechanisme waardoor bacteriën het afleggen tegen plasmaontladingen is nog onbekend, maar vermoedelijk wordt het antibacteriële effect van plasma veroorzaakt door chemische reacties tussen het plasma en de lucht die het omringt. Hierbij komt een mengsel van bepaalde stoffen, waaronder vrije radicalen vrij, die veel weg hebben van degene die door ons eigen immuunsysteem worden geproduceerd.

Plasma jet circuit, aangedreven door een 12 V gelijkspanning battery op 60 mW. Het circuit genereert ~20 kHz pulsen met elk een duur van ~100 ns. (Credit: X. Pei et al./IOP Publishing)
Plasma jet circuit, aangedreven door een 12 V gelijkspanning battery op 60 mW. Het circuit genereert ~20 kHz pulsen met elk een duur van ~100 ns. (Credit: X. Pei et al./IOP Publishing)

Zoals bovenstaande schakeling laat zien, kan het apparaat zonder veel moeite worden gemaakt en kost het minder dan honderd dollar (onder de â‚¬ 80) om te produceren. Behalve de batterijen is geen andre krachtbron noodzakelijk. Het apparaat werkt bij temperaturen rond kamertemperatuur en brengt geen schade aan de huid toe.

De onderzoekers voerden ook een gedetailleerde analyse uit op het gasmengsel dat bij de plasmaontlading vrijkwam en ontdekten dat hoog-reactieve stikstof-zuurstofverbindingen in grote hoeveelheden waren ontstaan. Eerder werd verondersteld dat vrijkomende UV-straling de effectiviteit van plasmaontladingen verklaart. Bij dit ontwerp komt nauwelijks UV-straling vrij, terwijl de effectiviteit toch hoog bleef, wat het onaannemelijk maakt dat UV-straling het steriliserende effect verklaart.

Het apparaat is ontwikkeld door onderzoekers van Huazhong University of Science and Technology in China, CSIRO Materials Science and Engineering, University of Sydney en City University of Hong Kong.

Bron:
X. Pei et al., Room-temperature, battery-operated, handheld air plasma jet inactivates 25.5 μm Enterococcus faecalis biofilm, Journal of Physics D: Applied Physics, 2012, doi:10.1088/0022-3727/45/16/165205 (open access)

India's nieuwste lanceerraket, GSLV_MkIII, moet zelfs de zwaarste satellieten van meer dan 5000 kg de lucht in kunnen krijgen.

Indiërs op weg naar Mars

Dat Indiërs erg handig zijn in informatietechnologie, is bekend. Minder bekend is dat het Indiase ruimtevaartprogramma met een klein budget van ongeveer een miljard dollar, een aantal indrukwekkende prestaties heeft neergezet. De Indiërs hebben nu hun zinnen gezet op een robotexpeditie naar Mars.

Indiërs als ruimtevaarders
Wie India wel eens heeft bezocht, weet dat het land wordt bewoond door een licht neurotisch, intellectueel ingesteld volk met een uitgesproken voorliefde (en talent) voor het laten  functioneren van zeer ingewikkelde systemen. Geen wonder dat computers voor Indiërs gemaakt lijken en IT-centra als Bangalore en Pune groeien als kool. Deze eigenschappen van Indiërs – waaronder het vermogen het ego opzij te zetten voor een hoger doel – maken dat het land ook op het gebied van ruimtevaart – waar zelfs kleine fouten dodelijk kunnen uitpakken – zijn mannetje staat.

India's nieuwste lanceerraket, GSLV_MkIII, moet zelfs de zwaarste satellieten van meer dan 5000 kg de lucht in kunnen krijgen.
India's nieuwste lanceerraket, GSLV_MkIII, moet zelfs de zwaarste satellieten van meer dan 5000 kg de lucht in kunnen krijgen.

Zestien maart 2012 kondigde India een ambitieus plan aan: het sturen van een ruimtesonde naar Mars, die uiteindelijk als satelliet om de rode planeet heen zal draaien. Hoewel het Indiase voorstel niet uitblinkt van nieuwheid, is de organisatievorm opmerkelijk effectief, zeker vergeleken met die van verkalkte ruimtevaartorganisaties als NASA of ESA.

ISRO, Indian Space Research Organization, dateert al van 1969, nog in de tijd dat socialistische idealen in India de boventoon voerden en hongersnoden geregeld voorkwamen. ISRO had dan ook een duidelijk aarde-gericht mandaat. Dr. Vikram Sarabhai, een van de drijvende krachten achter de eerste jaren van ISRO, had dit te zeggen op critici die ruimtevaart verspilling voor het arme land vonden:

“Er zijn sommigen die zich afvragen hoe relevant ruimtectiviteiten zijn voor een ontwikkelingsland. Voor ons is er geen tegenstrijdigheid. We koesteren geen illusies dat we kunnen concurrreren met technisch geavanceerde landen wat betreft het verkennen van de maan, de planeten of bemande ruimtevaart. Wel zijn we ervan overtuigd dat als we een betekenisvolle rol spelen, zowel nationaal als internationaal, we voor niemand onder moeten doen in het toepassen van geavanceerde technieken om de werkelijke problemen van mens en maatschappij op te lossen.”

Missie naar Mars vervroegd
Vier decennia na deze opmerkelijke uitspraak, maken Sarabhai’s opvolgers zijn boude woorden waar. India is nu actief op de frontlinie van maan- en interplanetair onderzoek. Waar de regering-Obama de interplanetaire missies van NASA vrijwel de nek om heeft gedraaid en uitstel de regel is, wordt de Mars-verkenner van India nu veel vroeger gelanceerd dan oorspronkelijk gepland. Oorspronkelijk zou de missie rond 2020 gelanceerd worden, maar een recente inbreng van 24 miljoen dollar heeft het mogelijk gemaakt de lanceerdatum te vervroegen naar november 2013.

Ingenieurs die werken aan de ruimtevaartprogramma’s van NASA en ESA zijn verbijsterd. In de VS en Europa vindt er een voortdurende wedijver plaats tussen onderzoekers, die hun instrument aan boord willen smokkelen aan boord van een missie met een budget. In de praktijk betekent dit altijd dat er meer instrumenten zijn dan plaatsen aan boord en dat een instrument vaak op het allerlaatste moment aangepast moet worden om aan boord te functioneren.  Geen wonder dat missies veel te duur worden en steeds worden uitgesteld. ISRO pakt het slimmer aan. Door de vervroegde lanceerdatum maken wetenschappers nu een selectie van de meest veelbelovende instrumenten en jagen ze snel door de laatste stadia van ontwikkeling. Twee maanden eerder waren Indiase wetenschappers nog aan het  brainstorming over de lading. Volgens de meest recente berichten bestaat deze uit: een infraroodspectrometer, een thermische emissie spectrometer, een kleurgevoelige camera, een stralings-spectrometer, het Plasma en Current Experiment, de Mars Exospheric Neutral Composition Analyzer en de Methane Sensor for Mars. In de komende achttien maanden moeten deze instrumenten worden geminiaturiseerd, op praktische werking worden getest en onderworpen aan strenge tests om hun geschiktheid voor de extreme omstandigheden in de ruimte te toetsen. Ook moeten de sensoren microbevrij worden gemaakt om besmetting van Mars door aardse bacteriën te voorkomen.

Methaanpluim
De methaandetector kan mogelijk NASA de loef afsteken. In 2009 ontdekte Dr. Michael Mumma met zijn telescoop aanwijzingen voor enorme methaanpluimen op Mars. Geologisch gezien is Mars niet echt actief meer, de reden dat veel onderzoekers denken dat deze pluimen mogelijk afkomstig zijn van bacteriën. NASA wil graag een missie sturen om de methaangehaltes nauwkeuriger te meten, maar India zou de organisatie wel eens voor kunnen zijn.

Robotstrategie van India
In tegenstelling tot noorderbuur China lijkt India zich toe te leggen op wetenschappelijk georiënteerde robotische missies. Mensen de ruimte in brengen is buitengewoon lastig. Naast de persoon zelf moeten er honderden kilogrammen life support apparatuur en voorraden mee. Ook kunnen mensen geen extreme g-krachten aan tijdens de vlucht. Robotmissies kennen deze nadelen niet en zijn daarom eenvoudiger uit te voeren. ISRO koestert plannen voor een bemande ruimtevlucht, maar geeft nu de voorkeur aan robotmissies. Dit brengt Dr. Sarabhai’s droom stukken dichterbij. En uiteraard kan ook met behulp van geavanceerde robots en door Indiase programmeurs geschreven kunstmatige intelligentiesoftware een levensvatbare ruimtemijn worden opgezet. Wat dat betreft is de keuze voor Mars voor India logisch. Het dichtbevolkte, grondstofarme land doet zo ervaring op met reizen naar de omgeving van de planetoïdengordel en kan zo in de toekomst meedoen aan ruimtemijnbouwoperaties in de vetste kluif van het zonnestelsel.

Meer informatie
ISRO