Ze kunnen niet

Ze kunnen niet.

(Credits: NASA voor de foto van de Maan)

We zouden dolgraag een reis willen maken naar de sterren, alleen al voor het spannende element van “to boldly go where no one has gone before”. Toen de Amerikanen in juli 1969 op de Maan liepen zaten vele honderden miljoenen mensen aan hun televisie gekluisterd om deelgenoot te zijn van dat historische moment. Eigenlijk iedereen, ongeacht zijn of haar nationaliteit, wilde het zien. Ik was destijds zeven jaar oud en ook ik kan mij de beelden en de sfeer in huis nog levendig voor de geest halen. Terwijl we allemaal wisten dat Armstrong en Aldrin daar geen maanmannetjes (of maanvrouwtjes) tegen zouden komen, ze zouden geen bijzondere planten zien en geen bijzondere luchten aanschouwen, het was enkel de sensatie dat ze daar waren dat het zo bijzonder maakte. Alles wat je op de Maan kunt zien (heuvels, bergen, ravijnen) kun je ook hier op Aarde zien (en nog veel meer), en flora en fauna ontbreken geheel. Wat dat betreft is de Maan supersaai, letterlijk en figuurlijk een stoffig hoekje in ons zonnestelsel. De opwinding zat puur in het feit dat daar twee mensen liepen, als eersten, want zij waren op dat moment diegenen ‘to boldly go where no one had gone before’.

Logisch dat een trip naar de sterren oneindig veel meer tot de verbeelding spreekt. Hoe zien de planeten er daar uit? Zijn daar hemellichamen waar wij nog nooit bij stilgestaan hebben? Wellicht de kans krijgen je voetafdruk achter te laten op een planeet bij een andere ster, biljoenen kilometers van huis, ik kan me niet voorstellen dat iemand die kans zou laten passeren.

Echter, al sinds er mensen zijn die dromen en fantaseren over een dergelijke reis, en dat is al sinds duizenden jaren, is het bij dromen en fantaseren gebleven. De harde waarheid is: we kunnen het niet, we zijn niet in staat om de afstand naar welke ster dan ook te overbruggen (de Zon niet meegerekend uiteraard). En dat ligt niet aan gebrek aan materialen of geld of wilskracht of moed of wat dan ook, we kunnen het gewoon niet. We kunnen het niet praktisch en we kunnen het niet theoretisch. Zelfs in ons hoofd kunnen we niet eens bij benadering een uitvoerbaar plan maken dat ons naar de sterren zal leiden.

De eerstvolgende ster staat op een afstand van ruim vier lichtjaren, ongeveer veertig biljoen kilometer. Onze huidige ruimtevaartuigen halen een snelheid van ongeveer tien kilometer per seconde, waarna een simpel rekensommetje ons leert dat het vier biljoen seconden duurt om daarmee naar die ster te vliegen. In een jaar zitten bijna 32 miljoen seconden en dat betekent dat de reis ruwweg honderdduizend jaar duurt. Honderdduizend jaar!

Ook al zouden we een methode vinden om mensen in een soort superwinterslaaptoestand te brengen (tijdens een winterslaap vertragen de levensprocessen, maar de levensprocessen moeten volledig tot stilstand komen, dit heet stase of stasis, in science fiction een beproefd recept), dan nog duurt de reis natuurlijk nog steeds honderdduizend jaar.

Honderdduizend jaar in stase
Stel dat de stase perfect functioneert gedurende die honderdduizend jaar (want die kans is natuurlijk verre van honderd procent) én dat het ruimteschip perfect functioneert gedurende die honderdduizend jaar (die kans is in de verste verte niet honderd procent...) dan is het nog steeds een absurde missie. Nee, met onze huidige technologie is een reis naar de sterren geen optie.

“Het moet sneller gaan” is de logische oplossing. Okee, stel we voeren de snelheid met een factor duizend op. Afgezien daarvan dat we geen idee hebben hoe dat dan zou moeten duurt de reis dan nog steeds een hele eeuw. Je hebt dan nog steeds stasetechnologie nodig of een generatieschip: mensen vertrekken, planten zich onderweg voort en het zijn uiteindelijk de nakomelingen die de bestemming bereiken. De oorspronkelijke reizigers zijn slechts bedoeld om nakomelingen te genereren en zullen nimmer hun bestemming aanschouwen, ze sterven onderweg.

Een generatieschip brengt de nakomelingen van de
vertrekkers naar een verre bestemming
Een minstens zo groot probleem is het risico van botsingen. Stel je bent aan het fietsen met achttien kilometer per uur (dat is vijf meter per seconde) en je krijgt een botsing met een zandkorrel. Pats, zo in je oog. Dat is in het ergste geval irritant, maar niet meer dan dat. Een ruimteschip met een snelheid van tienduizend kilometer per seconde (we hadden de snelheid immers net met een factor duizend opgevoerd) vliegt tien miljoen meter per seconde. Dat is twee miljoen maal zo snel als de fietser die ik net noemde. Botsingsenergieën gaan met het kwadraat van de snelheid, dus een botsing van het ruimteschip met een zandkorrel is equivalent aan een botsing van een ‘fietsend’ ruimteschip met twee miljoen maal twee miljoen is vier biljoen zandkorrels. Een zandkorrel weegt ongeveer een honderdste gram, waarna een rekenmachine ons vertelt dat het is of het ruimteschip geraakt wordt door een rotsblok van tienduizenden tonnen (of dat het ruimteschip getorpedeerd wordt door een stel Eiffeltorens). Oftewel, einde ruimteschip.

Een botsing met een zandkorrel is alsof een ruimteschip
getorpedeerd wordt door een stel Eiffeltorens
In science fiction hebben ze daar uiteraard ook over nagedacht en de oplossing is simpel: schilden om het schip. Met een druk op de knop wordt het schip onkwetsbaar, maar helaas is dat science fiction. In de film “Passengers” beginnen de problemen wanneer het ruimteschip Avalon in botsing komt met een zwerm meteoren. Het schip heeft weliswaar schilden, maar die kunnen helaas niet alle meteoren buiten houden. De confrontatie met de meteoren wordt prachtig in beeld gebracht, maar het ruimteschip vliegt met de halve lichtsnelheid dus een botsing met een zandkorrel heeft dan al de impact van de ontploffing van meer dan dertig ton TNT (voor het sommetje zie deze pagina). Maar goed, ik snap ook wel dat de botsing met een meteorenzwerm visueel spectaculairder is dan een botsing met een zandkorrel.

Het ruimteschip Avalon uit de film “Passengers”
(Credits: Sony Pictures)
De interplanetaire ruimte en zeker de interstellaire ruimte zijn gelukkig heel erg leeg, want anders konden we zelfs niet met goed fatsoen mensen naar de Maan sturen of in de toekomst naar Mars. Echter, honderd jaar vliegen en hopen dat je niet één zandkorrel tegenkomt lijkt mij niet van realiteitszin te getuigen (maar misschien ben ik hierin te pessimistisch, ofschoon ik bekend sta als een optimist).

We weten helaas niet hoe we dit soort gigantische interstellaire - en intergalactische afstanden moeten overbruggen. En dan heb ik het hierboven over een reis naar de eerstvolgende ster, dan ben je bij wijze van spreken amper de voordeur uit. Om naar de andere kant van de Melkweg te vliegen is de afstand pakweg tienduizend keer groter en om naar ons buursterrenstelsel Andromeda te gaan is de afstand bijna een miljoen maal groter, en dat maakt de reistijden uiteraard ook navenant langer.
De mensheid begint inmiddels enig begrip te krijgen van natuurkunde en daarmee ook het besef dat reizen naar plekken buiten ons zonnestelsel vooralsnog een onmogelijke onderneming is. Dan komt de logische volgende vraag: is dat omdat wij nog zo primitief zijn, hetgeen onmiddellijk blijkt uit ons gedrag, of is er meer aan de hand. Lopen geavanceerde levensvormen elders tegen hetzelfde probleem aan en zien ook zij geen mogelijkheid tot een interstellaire expeditie, hoe graag ze ook zouden willen? Met andere woorden: wij kunnen niet naar andere sterren reizen, maar zij kunnen het ook niet. Oftewel, het is letterlijk en figuurlijk een universeel probleem. Wij kunnen niet, maar zij kunnen ook niet.