Miljardairs doen aan ruimtetoerisme

De ‘Starship’ van Elon Musk, die in 2024 de eerste mensen naar Mars stuurt, gelijkt sterk op de raket die Hergé op zijn Kuifje boek Bestemming maan afbeeldde. Hergé heeft zijn inspiratie voor de tekening gevonden in de V2’s van Werner von Braun uit Wereldoorlog II. Die  technologie startte de ontwikkeling van onze ruimtevaart. Ruimtevaart werd een politiek wapen, maar ook een instrument voor de uitbreiding van wetenschappelijke en technische kennis.

Wetenschapsexperimenten

Een nieuwe fase wordt nu ingeluid door de miljardairs Musk, Branson en Bezos. Alle drie genoemde miljardairs/entrepreneurs dromen van een kolonisatie van de ruimte, rond en ver weg van de aarde. Dit is weer volledig in lijn met de ideeën van von Braun en Hergé. 70 jaar na de op de ganse planeet gekende Belgen Jansen en Janssen, gaan Branson en Bezos nu de ruimte in. Ze zijn gestart met bescheiden ruimtevluchten, tot even boven de 80 km hoogte. ‘Slechts’ pakweg acht keer hoger dan een passagiersvliegtuig. De reisjes zijn peperduur (250.000 $), maar wel per direct uitverkocht. Nu al circuleren er getallen van vlotjes 1.000 geboekte vluchten per jaar, en de eerste vluchten zijn al afgerond. Binnenkort zal ook Elon Musk’s Starship met een miljardair en acht van zijn artistieke vrienden een tochtje rond de maan maken. De economische exploitatie van de ruimte, van het heelal, is ingezet.

Economen zetten Sir Richard Branson in de reguliere media op een voetstuk om als eerste op 11 juli pionierswerk te verrichten. Het doel van economen is winst maken. De omzet voor dit soort ruimtetrips schatten ze op 5 miljard dollar tegen 2025. Ook de NASA-top reageert enthousiast. Ze bekomt subsidies als ze de competitie met China benadrukken, en de ruimte-kolonisatie idee een stimulans geven. Als wetenschapper zoek ik naar toepassingen waar de mensen beneden op deze planeet wat aan hebben. Het duurt lang vóór ik enkele voorstellen vind, die er graag bij gesleurd worden om het nieuwe fenomeen enig nut te laten uitstralen. De eerste Branson-vlucht deed een experimentje om te kijken hoe planten reageren op gewichtloosheid. In een 90 minutenvlucht met vier minuten gewichtloosheid lijkt de duur van dat experiment erg krap. Dat geldt ook voor geplande experimenten omtrent het effect van gewichtloosheid op het uitvoeren van sommige chirurgische operaties. Verder geraak ik niet. Als ik de gebruikte technologieën overloop zie ik wel enig ontwikkelingspotentieel, en dat heeft te maken met de energietransitie: de chemie van de gebruikte aandrijvingsreacties.

CO2

De raketten van Musk mikken veel verder dan 80 km hoogte, en hebben methaan of kerosine nodig, reagerend met zuurstof. Die brandstof kan je immers doseren, uitschakelen, terug inschakelen etc. Je kan dus een tussenstop maken op de maan, op het ISS, op Mars… Maar je produceert CO2. Bransons ruimtetuig laat een vast product, nylon poeder, reageren met vloeibare stikstofoxide. De nylon poeders kunnen vervangen worden door poeders van rubber, andere plastics, en zelfs… papier. Die brandstof kan je niet uitschakelen. De raket schiet als een vuurpijl omhoog, en valt gewoon (gecontroleerd) terug naar beneden. Er komt CO2 en water uit de uitlaat, plus stikstof, plus… roet.

Water, en vooral roet (koolstof deeltjes), vormen een probleem in de hogere stratosfeer. Branson vermeldt enkel de CO2 voetafdruk in mededelingen aan de reguliere pers, die hij vergelijkt met die van een vlucht van een passagiersvliegtuig van Londen naar New York. Geen woord over de zwarte koolstofwalm die de raket zelf uitstoot, en die duidelijk zichtbaar is in de video opnames. Musk en Branson werken dus met in energie transitietermen oude, CO2 verhogende technologie.

Technologische uitdagingen

De raket van Bezos kan vloeibare waterstof en vloeibare zuurstof gebruiken, en zal dus enkel water uitstoten. Het vliegtuig, nodig om de raket te lanceren werkt wel nog met kerosine. Waterstof is de brandstof die het, op papier althans, ecologisch beter zou moeten doen dan een petroleumproduct zoals kerosine. En als energiebron heeft het – weer op papier – meer mogelijkheden dan Li-ion batterijen. Alleen is de technologie helemaal nog niet rijp om een gas als waterstof te gebruiken in minder hoog technologische toepassingen dan ruimtevaart. Het is lastig om te stockeren, gevaarlijk, en er zijn onvermijdelijke lekkages.

Musk gebruikt geen waterstof omdat de technologische uitdagingen daar veel groter zijn, de te gebruiken materialen duurder, en de raketten uiteindelijk minder efficiënt dan de ‘bad old’ kerosine branders. Bezos’ raket zou dus zinvol kunnen zijn om de technologie van waterstof te introduceren in andere zware vervoermiddelen, onder andere in de burgerluchtvaart. Die verwacht een toename van het aantal vliegtuigen van 2015 tot 2025 van 23.927 naar 34.408. Tijd om eens iets anders te proberen, maar waterstoftechnologie is er nog lang niet rijp voor.

Stevig laten betalen

Technologisch zit het ruimtetoerisme dus meestal op een extra kerosinespoor. Voor de wetenschap lijken de vluchten nogal kortstondig om een experiment uit te voeren. Dan lijkt het ruimtetoerisme dus eerder verspild geld. Mogelijk op het experimenteren met waterstof na, dat dan in de burgerluchtvaart, containerschepen, zwaarder vervoer… terecht kan. Bij auto’s zullen de bedrijfswereld en de gebruiker immers snel ondervinden dat de energie per kg van batterijen van het Li-ion type naar een beperkte plateauwaarde evolueert. Te weinig om de huidige rijstijl aan te houden, maar prima voor lichte voertuigen met beperkte actieradius (beperkt batterijgewicht), traag rijdende autobussen en kleine bestelauto’s in een redelijk vlakke stadsomgeving etc.

Hier is voldoende research geld beschikbaar, want daar zijn genoeg investeerders voor. En als die erin geloven, dan gelooft ook Frans Timmermans erin. Als het ruimtetoerisme positief wil uit de hoek komen, dan kan dit door de miljardair-passagiers tegelijk stevig te laten betalen voor wetenschappelijk onderzoek. Onderzoek naar zaken waar de investeerders geen oren naar hebben omdat ze geen geld opbrengen, maar die wel enorm belangrijk zijn voor de mensen die zich overal ter wereld goed willen voelen in de lagere luchtlagen.