Nederlandse experimenten aan boord van ruimtestation Mir; Geurvreters in de ruimte

Onder de circa veertig experimenten die aan boord van ruimtestation Mir worden uitgevoerd, zijn er drie met een Nederlandse inbreng. Een daarvan, het Biokin-project, moet leiden tot de ontwikkeling van een revolutionair biologisch luchtfilter voor het internationale ruimtestation Alpha, dat tussen 1997 en 2002 in een baan om de aarde wordt gebouwd.

In dat BAF-systeem (Biological Air Filter) van Stork Comprimo moeten bacteriën vluchtige organische stoffen afbreken. Een dergelijk biologisch filter kan uiteraard ook aardse toepassingen krijgen, bij voorbeeld aan boord van onderzeeërs en bij de aanpak van het zogeheten 'Sick Building Syndrome'.

Bij de ontwikkeling van een biologisch filtersysteem - dat financieel wordt gesteund door het Nederlands Instituut voor Vliegtuigontwikkeling en Ruimtevaart - maakt Stork Comprimo gebruik van praktijkervaring, opgedaan in de strijd tegen industriële gassen en onplezierige geurtjes.

Een belangrijk verschil met de biofilters in de industrie is dat de in het BAF-concept te 'behandelen' lucht niet rechtstreeks in contact komt met de bacteriën. In het BAF-systeem is de lucht van de biomassa gescheiden via een voor micro-organismen ondoordringbaar membraam. Die bacteriën kunnen dan ook niet uit het filter ontsnappen, zoals bij conventionele filters. Hoewel er wordt gewerkt met onschadelijke micro-organismen, moet voor bewoonde ruimten het allerkleinste risico worden uitgesloten. Aan boord van de Mir wordt nu nog gebruik gemaakt van een actieve koolfiltersystemen en katalytische oxydatie.

Aan het Biokin-experiment werken mee Bioclear Environmental Biotechnology in Groningen, de landbouwuniversiteit Wageningen en het bedrijf CCM in Nuenen. Volgens projectcoördinator ir. Catja Klabbers van Stork Comprimo is het experiment een eerste stap op weg naar een volledig operationele BAF in de ruimte. Aan boord van het Mir-complex zal overigens nog geen sprake zijn van een daadwerkelijk biologisch filteren.

Het Biokin-experiment moet antwoord geven op de vraag wat voor effect het ontbreken van zwaartekracht heeft op het vermogen van de bacteriën om schadelijke gassen te 'verorberen'. Veranderingen in de bacteriële groeikarakteristieken en de kinetiek van de afbraak van schadelijke gassen kunnen van invloed zijn op het ontwerp van het BAF.

De verwachting is dat tijdens de uitvoering van het Biokin-experiment in de ruimte de groei van de bewuste soort bacterie (Xanthobacter autotrophicus GJ10) de omzetting van schadelijke gassen op zijn minst net zo goed of wellicht nog sneller zal verlopen dan op aarde. Dat wordt eind deze maand bij Bioclear in Groningen vastgesteld, kort na de terugkeer van de kleine Biokin-reactor op aarde aan boord van het Amerikaanse ruimteveer Atlantis, dat deze maand aan de Mir wordt gekoppeld.

Met dezelfde Progress die de Biokin-reactor naar het Mir-complex bracht, reisde ook het VISC-systeem (Video Integrated Service Controller) mee, waarvoor BSO/Origin (Nieuwegein) de software ontwikkelde. Met behulp van de VISC kunnen onderzoekers op aarde en de astronauten in de Mir letterlijk een oogje houden op lopende experimenten aan boord van het ruimtecomplex.

Het systeem wordt gevormd door twee computers die met elkaar verbonden zijn: een exemplaar aan boord van de Mir en een op de begane grond. Deze computers besturen op hun beurt vier videocamera's die proefnemingen opnemen. In het ruimtestation of van de aarde af kan een onderzoeker een bepaalde camera selecteren om het videobeeld van een specifiek experiment op het computerscherm te volgen. De betrokken onderzoekers kunnen opmerkingen aan het beeld toevoegen, iets op het beeld aanwijzen of bepaalde details omcirkelen. Ze doen dat zonder toetsenbord maar geven gewoon met hun vingers (of met een speciale pen) aanwijzingen op het scherm. Het beeld is zowel in het ruimtestation als op aarde te zien.

Een derde experiment met sterke Nederlandse betrokkenheid is de bestudering van het effect dat een opgevoerd dagelijks gebruik van vitamine K heeft op de botmassa in de toestand van langdurige gewichtloosheid. Dit onderzoek wordt geleid door de biochemicus dr. C. Vermeer van de Universiteit van Limburg.