”De afstand tot Mars is zo’n driehonderd miljoen kilometer. Het duurt ongeveer negen maanden om er te komen en dat gebeurt op hoge snelheid, zo’n vijf kilometer per seconde”, rekent dr. Joost van der Mullen voor. Van der Mullen doceert Kosmofysica bij de faculteit Technische Natuurkunde en doet onderzoek aan plasma’s. “Met behulp van een hitteschild, remmotoren en een parachute mindert de Phoenix vaart. Dit proces is echter niet vanuit de aarde te besturen, want door de afstand duurt alle communicatie een half uur. Er is dus een heel autonome robot nodig. Voorgaande landingen gingen vaak fout doordat de robot niet de juiste beslissingen nam. Dat had mede te maken met fouten in de software.

Vooral het hitteschild is erg belangrijk. Doordat het voertuig met zeer hoge snelheid door de atmosfeer van Mars raast, ontstaat door de ‘luchtwrijving’ een enorme warmteontwikkeling; er vormt zich voor het voertuig een plasma: een geïoniseerd gas met een hoge temperatuur. Het hitteschild moet dat kunnen opvangen. Dat dit niet eenvoudig is, blijkt uit de recente ongelukken met space shuttles in de aardatmosfeer

In onze onderzoeksgroep Elementary Processes of Gas Discharges simuleren we plasma’s en we rekenen ze door. Bij hogedruklampen die bijvoorbeeld een voetbalstadion verlichten, zie je verschijnselen die vergelijkbaar zijn met wat er gebeurt als ruimtevoertuigen terugkomen in de atmosfeer. De atmosfeer van Mars is echter anders dan die van de aarde. Er zit veel koolstofdioxide in en minder stikstof dan in de atmosfeer van de aarde. Het plasma dat ontstaat heeft daardoor andere materiaaleigenschappen. Wij hebben op dat vlak wel experimenten gedaan, maar het blijft een simulatie. Wat daar uiteindelijk gebeurt, weet je vantevoren niet.”

Waarom is de eventuele aanwezigheid van ijs zo belangrijk voor wetenschappers?

“Ze zijn geïnteresseerd in de mogelijkheid van leven op Mars. De gangbare theorie is dat de vorming van organische moleculen uit kleinere deeltjes beter verloopt in een vloeistof. De stoffen komen dan sneller met elkaar in contact. Er zijn wel theorieën dat dit ook in vloeibaar methaan kan gebeuren, maar over het algemeen gelooft men dat de eerste micro-organismen op aarde zijn ontstaan in water.

Uit metingen blijkt dat ook op Mars bevroren water aanwezig is. Er zijn sporen van rivierbeddingen. De Phoenix is geland op de Noordpool, omdat de NASA verwacht daar een soort Siberisch landschap aan te treffen met ijs in de bodem.

Waarschijnlijk was het er honderd miljoen jaar geleden warmer. Er was vermoedelijk ook vulkanisme en bij vulkanisme komt waterdamp vrij. Er zijn op Mars enorme vulkanen waargenomen, alleen zijn ze nu niet meer actief. Er zijn ook theorieën die zeggen dat er, na het ontstaan van het zonnestelsel, primitief leven is uitgewisseld tussen de aarde, Venus en Mars. Dat wil zeggen: hoogwaardige moleculen. Zo’n vier miljard jaar geleden was het heel onrustig in het zonnestelsel, er werden daardoor tonnen materiaal uitgewisseld.

Mars heeft momenteel niet veel atmosfeer, dus je kunt er niet ademhalen. Er zit weinig ozon in de atmosfeer, dus je verbrandt er meteen door de UV-straling. Toch lijkt het er veel op de aarde, waardoor het interessant is om de planeet te bestuderen. Hoe uitzonderlijk zijn de omstandigheden hier? Als mensen een keer de ruimte in willen, dan is Mars de eerste uitvalsbasis voor reizen door de kosmos. Maar dat maken wij niet meer mee.”

Foto: Bart van Overbeeke