De hemel heeft een muis gebaard

Ruimtevaart

Het International Space Station kostte 67 miljard. Welke kennis heeft het opgeleverd?

Astronaut installeert opstelling voor het testen van materialen.

‘U bent vooringenomen. Uw benadering is simplistisch. Erg jammer. Het is weer die afschuwelijke Nederlandse afrekencultuur.” Dat zegt Boudewijn Ambrosius, hoogleraar aan de faculteit lucht- en ruimtevaarttechniek van de TU Delft.

“U bent vooringenomen. En het International Space Station (ISS) ìs er ook helemaal niet primair voor de wetenschap. Het ging om internationale samenwerking.” Zo reageert de woordvoerder van Netherlands Space Office, het Haagse bureau dat wetenschap, bedrijfsleven en ruimtevaart met elkaar verbindt.

“U komt veel te vroeg met uw onderzoek. Het ISS is een heel jong platform, het eigenlijke werk moet er nog beginnen. Uw artikel kan een heel ongunstige invloed hebben, u heeft een grote verantwoordelijkheid.” Zo klonk het in Noordwijk bij wetenschappers van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA.

Er was de afgelopen week maar weinig waardering voor de stelling van deze krant dat het wetenschappelijk onderzoek in het International Space Station ISS tot op heden nauwelijks iets heeft opgeleverd. Er wordt nu sinds 2001 onderzoek gedaan en als er meer dan 10 of 15 papers van niveau uit zijn voortgekomen mag het veel heten. Het blijkt uit een analyse van de resultaten die sinds 2001 zijn gepubliceerd.

Een directe aanleiding voor deze analyse was er niet, of het moest het ongekende enthousiasme zijn waarmee de activiteiten van astronaut André Kuipers hier in Holland worden gevolgd. En het ontzag dat in brede kring lijkt te bestaan zijn voor het wetenschappelijk werk dat daar in het station hoog aan de hemel wordt gedaan.

publicaties

De waarneming leert dat in de meest vooraanstaande wetenschappelijke tijdschriften als Nature, Science, PNAS en Cell nooit één inhoudelijk artikel over dat werk te vinden is. Met trefwoorden als ISS en microgravity kan iedereen dat verifiëren. Wel vindt men er met grote regelmaat de indrukwekkende resultaten die door onbemande ruimtetelescopen, interplanetaire sondes en aardobservatiesatellieten worden geboekt. Over het ISS wordt alleen in redactionele kolommen bericht: dat er vertraging in de bouw optrad na het verongelukken van de shuttle Columbia in 2003, dat het pas rond 2008 helemaal voltooid was en dat de investeringskosten in het project inmiddels de 90 miljard dollar (67 miljard euro) voorbij zijn. En dat betwijfeld wordt of er wel voldoende wetenschappelijk werk wordt ondernomen. Ook op een kritische site als www.nasawatch.com vraagt men zich geregeld af of er voor die 90 miljard wel wetenschap van niveau terugkeert.

De inspanningen aan boord van het ISS zijn voor de buitenstaander niet goed te volgen. Wel krijgt hij makkelijk zicht op hetgeen die inspanningen uiteindelijk opleveren aan wetenschappelijke publicaties, want die verzamelt de Nasa onder het kopje ‘Results from ISS Operations’ op haar website. Afgelopen november waren daar 217 publicaties bijeengebracht. Of dit àlle publicaties zijn, staat niet vast, waarschijnlijk wel, want de lijst wordt voortdurend bijgewerkt en het lijkt er zacht gezegd op dat Nasa hem zo lang mogelijk wil maken. Of, zoals ESA-wetenschappers deze week veronderstelden, vooral Nasa-activiteiten in het zonnetje worden gezet is niet helemaal zeker. Er staat wel degelijk veel Europees onderzoek tussen.

In totaal 217 publicaties; de Nasa heeft ze redelijk gerubriceerd. Van alle artikelen zijn via Google Scholar de samenvattingen te vinden, vaak is zelfs de complete tekst te raadplegen. Kan een wetenschapsjournalist daarin de weg vinden?

Niet helemaal, dat staat wel vast, van sommige artikelen wil de portée ook na lang peinzen niet duidelijk worden. Maar het merendeel bestaat uit verbazend lichte kost. Het voornaamste dat het ISS de onderzoekers heeft te bieden is afwezigheid van zwaartekracht, er is slechts ‘microgravity’. De bulk van de gepubliceerde artikelen beschrijft dan ook de invloed van microgravitatie op processen als smelten en stollen, uitkristalliseren, stromen, verdampen, mengen, groeien, ontkalken - you name it.

Behalve dat is het ISS ook een platform voor materiaalonderzoek. De buitenzijde van het station verkeert nagenoeg in vacuüm, ondergaat flinke temperatuurwisselingen en staat bloot aan de inwerking van kosmische straling. Het is geen al te grote inspanning om allerlei materialen aan de buitenkant van het station op te hangen om ze ‘space exposure’ te geven. Over de uitkomsten van dat laatste wordt bijna uitsluitend gerapporteerd in de vorm van korte presentaties op conferenties en symposia. De voordrachten worden opgenomen in congresverslagen en in totaal zijn onder de 217 publicaties meer dan 70 van zulke lezingen te vinden, ook over bijvoorbeeld rookverspreiding en brandveiligheid aan boord van het ISS en andere praktische zaken, zoals het meten van de stralingsbelasting. De ‘peer review’ van zulke op aanvraag gepresenteerde lezingen is meestal maar heel bescheiden, zeggen kenners.

En voor de wetenschapsjournalist is die peer review, de kritische toetsing door vakgenoten, nu juist een onmisbaar houvast. Hij heeft geleerd nooit uitsluitend af te gaan op juichende persberichten, juist omdat daar de peer review ontbreekt. ‘Grijze literatuur’ wantrouwt hij. De Technical Memorandums van de Nasa, die ook op de lijst van 217 staan, worden daarom afgevoerd.

En er wordt meer afgevoerd. Twee artikelen blijken twee maal op de lijst voor te komen. Voor andere is nooit de moeite genomen om ze uit het Russisch, Japans, Italiaans of Frans te vertalen. Ook prijkt er een educatieve dvd tussen. Een enkel artikel komt alleen maar voor op de lijst omdat er een foto in is opgenomen die ooit door een ISS-astronaut werd gemaakt.

Naar buiten kijken

Na de eerste voorselectie zijn er ongeveer 130 artikelen over. Daaronder zijn rubrieken zó licht dat niemand ze als interessante bijdragen aan de wetenschap kan zien. In ‘crew earth observations’ (16 artikelen) wordt beschreven wat de bemanning zag toen zij naar buiten keek. ‘Crew interactions’ (12 artikelen) behandelt psychische problemen, ontwikkeling van leiderschap en de effecten van het multicultureel samenzijn. In een 20-tal artikelen wordt onderzoek aan planten beschreven, het merendeel behandelt pogingen om planten te kweken en te oogsten in het ruimteschip. Het is ongetwijfeld nuttig maar zal weinigen tot enthousiasme brengen. In 2010 is in New Phytologist gerapporteerd dat zandraket-plantjes onder gewichtloosheid anders op rood licht reageren dan hier op aarde.

Spelenderwijs brengt de buitenstaander het aantal artikelen waaronder baanbrekende resultaten zouden kunnen schuilen terug tot minder dan 80. Ja, nog wel verder, want na een halve eeuw bemande ruimtevaart is er nog steeds overweldigende aandacht voor het beruchte bot- en spierverlies dat samengaat met een verblijf in de ruimte. Veel van die bot- en spieronderzoekingen lijken vooral herhalingen van eerder werk.

De teller blijft staan op ongeveer 65. Op dit punt beland kan de journalist de toetsing maar het beste uit handen geven en redeneren dat, door de bank genomen, de belangwekkendste resultaten meestal terecht komen in de gezaghebbendste tijdschriften. Dat zijn, per definitie, tijdschriften met een hoge ‘impact factor’. De impact factor geeft aan hoe vaak een willekeurig artikel uit zo’n tijdschrift binnen een bepaald tijdsbestek door andere tijdschriften wordt geciteerd. Nature, Science en Cell zijn bladen met een factor van wel 30 of meer. Enkele zeer gespecialiseerde bladen gaan daar overheen. PNAS scoort met 9,8 ook hoog.

Opmerkelijk is dat de ISS-resultaten zelden of nooit in bladen met een hoge impact factor terecht komen. In 2007 trok James Wilson de aandacht met een artikel in de PNAS dat beschreef hoe bacteriën in de ruimte steeds virulenter werden: ‘superbugs’. Het kreeg in 2008 een uitwerking in PLoS ONE (impact factor 4,4) maar uitgerekend op dit werk is ernstige, goed gefundeerde kritiek gekomen. Er moet aan worden toegevoegd worden dat het helemaal niet plaats vond in het ISS, maar in de space shuttle Atlantis die de verbinding met de aarde onderhield. Het hoorde helemaal niet op de lijst.

Driemaal is namens ISS-onderzoekers tussen 2004 en 2007 gerapporteerd in de gezaghebbende Physical Review Letters. Dat betrof het gedrag onder gewichtloosheid van gelatineuze oplossingen van colloïden, al of niet gemengd met polymeren.

Met het onderzoek aan botontkalking heeft het ISS kennelijk naam gemaakt, men krijgt het makkelijk gepubliceerd in Journal of Bone and Mineral Research (IF 7,1) en Bone (IF 4,1) Maar wie de stukken naloopt ziet hier toch in de eerste plaats meetrapporten, geen fundamenteel onderzoek.

Meer van hetzelfde

Wetenschappelijk belangwekkend is kennelijk ook het breed opgezette onderzoek aan kristalgroei onder gewichtloosheid. Veel resultaten weet men geplaatst te krijgen in Acta Crystallographica sect. D (IF 6,3) en Crystral Growth and Design (IF 4,4). Ten slotte neemt ook de Journal of Applied Physiology (IF 4,2) geregeld artikelen van ISS-onderzoek op. Het is keurig fysiologisch werk aan het effect van gewichtloosheid en stress op muizen en mensen dat bij niemand opwinding teweeg zal brengen. Hoe verandert de ademhaling van een astronaut als hij een ruimtewandeling maakt. Dat soort dingen.

Al het andere onderzoek komt terecht in tijdschriften die maar weinig geciteerd worden. De Nasa-lijst grossiert in verkennend onderzoek, voortgangsrapportages en eenvoudigweg ‘meer van hetzelfde’. De ‘betere’ bladen hebben er geen belangstelling voor.

De wetenschapsjournalist durft op grond hiervan wel te concluderen dat de resultaten van het ISS na 10 jaar nog steeds niet indrukwekkend zijn. Hij voegt er aan toe dat hij zijn moed ook vooral ontleent aan een rapport dat een commissie van de KNAW, de academie van wetenschappen, vorig jaar juli uitbracht. Het is een evaluatie van het Nederlandse wetenschappelijke ruimteonderzoek. De commissie, die merkbaar enthousiast is over ruimteonderzoek an sich, toont zich, om het mild te formuleren, niet onder de indruk van microgravitatie-onderzoek. ‘In de afgelopen periode zijn in het wereldwijde microgravitatie-onderzoek geen ontdekkingen gedaan van dezelfde orde als die in de astronomie (kosmologie), aardobservatie (klimaat) en planeetonderzoek (exoplaneten).’ En het ISS biedt weinig anders dan microgravitatie-onderzoek.

The International Space Station is an orbital turkey. No important science has come out of it. I could almost say no science has come out of it.” Zo vatte Nobelprijswinnaar Steven Weinberg het in september 2007 samen in een lezing voor wetenschapsjournalisten (over donkere energie). Hij heeft het later iets afgezwakt, maar de kalkoen laten vliegen. Emeritus hoogleraar Max van der Wiel, voorzitter van de net genoemde KNAW-commissie, laat weten dat de uitspraak van Weinberg “wel weerklank vindt in onze commissie”. Overigens vindt Van der Wiel dat het ruimtestation wel een rol speelt bij het populariseren van techniek en wetenschap onder schoolkinderen en dat het aspect van internationale samenwerking “ook belangrijk is”.

Last Frontier

Nog even terug naar de Delftse hoogleraar Ambrosius. Die heeft geen goed woord over voor de analyse van NRC Handelsblad en zijn enge afrekencultuur. “Hier helpt u de wereld niet verder mee. Het is ridicuul om nu al de balans op te willen maken, uw lezers gaan nu zeker zeggen dat het allemaal weggegooid geld is. Het gaat hier om de Last Frontier, om visie en menselijke nieuwsgierigheid. Als u perse wilt afrekenen moet u het niet voor 2020 doen. En dat turven van gepubliceerde resultaten? Denkt u dat de gebroeders Wright in peer reviewed tijdschriften publiceerden?”

De voorlichtster van de ESA trommelt een team van vijf wetenschappers op om de journalist duidelijk te maken dat hij het bij het verkeerde eind heeft. Zij plaatsen zich aan weerszijden van Martin Zell tegenover hem aan een glimmende tafel die ruimte heeft voor nog wel 15 wetenschappers. Zell is hoofd van de afdeling die zich bezig houdt met bemande ruimtevaart, microgravitatie en onderzoek. Er ontstaat een verwarrend gesprek waarin de hoffelijke ESA-onderzoekers voortdurend willen laten zien wat er nog voor moois aankomt en de verslaggever keer op keer uitlegt dat hij alleen wil weten wat er inmiddels bereikt is. Of hij iets belangrijks gemist heeft, een doorbraak, een ontdekking, soms zijn het maar kleine dingen. Wanneer hij, als het dwergje Piggelmee, zijn verzoek driemaal hardop herhaald heeft zonder antwoord te krijgen begrijpt hij dat hij op het verkeerde strand staat.

Op weg naar de uitgang repeteert de voorlichtster nog eens wat de voornaamste argumenten zijn die de onderzoekers hebben ingebracht: het ISS is nog maar net af, het echte werk moet nog beginnen. Het bedenken, ontwerpen en aanpassen van experimenten kost vele jaren. Er wordt veel meer gepubliceerd dan het lijkt omdat veel werk ook gewoon op aarde plaats vindt en niet in de Nasa-lijst terecht komt. Ook niet-peer reviewed resultaten tellen mee.

En eigenlijk is het ISS er helemaal niet primair voor de wetenschap.