← Back to CoursesRuimte
RUIMTEBOEKJE13

Levenin de ruimte? De toekomst

Een radio die tikt, kaartjes van de taaiste beestjes op Aarde en een rugzak voor bijna drie jaar onderweg
Brecht Corbeel · schoolium.me
Jouw missie

Leven in de ruimte? De toekomst

Uit een radio met een paraplu vol aluminiumfolie klinkt een tik. Elke seconde, elke avond rond zeven uur, al drie avonden lang. Tuur is zeker dat iemand ons roept, Amira wil eerst bewijs, Lore wil weten hoe die iemand eruitziet en Bao heeft zijn stopwatch al aan. Kiko de neusbeer vraagt maar één ding: weten jullie wel wie je antwoordt? Schuif aan in de serre, want jij bent het vijfde crewlid.

Wat kan jij na dit boekje?

  • Bewijs aan Amira dat Pixel leeft en de kaarsvlam niet, en ontdek wat leven nodig heeft en waarom sterrenkundigen altijd eerst naar vloeibaar water zoeken.
  • Kies de taaiste kaart uit Lores ruilmap en ontdek hoe extremofielen zoals beerdiertjes overleven op plekken waar wij meteen zouden sterven.
  • Jouw missie: de vier verdachten van Amira (Mars, Europa, Enceladus en Titan) verhoren, en kiezen waar jij de volgende sonde naartoe stuurt.
  • Kraak Kikos geheime code, stuur zelf een bericht naar de sterren en schat met de Drake-vergelijking hoeveel buren we misschien hebben. Onderweg ontdek je hoe SETI luistert en hoe het Arecibo-bericht in elkaar zit.
  • Jouw missie: help de crew Operatie Rode Stip plannen, een reis via de Maan naar Mars met alles wat erbij komt kijken: lanceervensters, straling, eten, geld, regels, opruimen en een hele ploeg beroepen.

In de serre, met de radio op vol

T
TuurDossier geopend. Iemand daarbuiten roept ons al drie avonden, en wij roepen terug. Vanavond nog.
A
AmiraEn wat roep je dan? 'Hallo, wij zijn vier kinderen in een serre'?
B
BaoMet een paraplu. Die reikt ongeveer tot aan de pony's.
L
LoreIk wil eerst weten hoe ze eruitzien. Hebben ze poten? Tentakels? Zijn ze schattig?
Kiko
KikoGoede vraag. Maar de eerste vraag is nog kleiner. Een kaarsvlam eet, groeit en ademt zuurstof in. Leeft een vlam?
T
TuurIk had op een korter antwoord gehoopt.
Kiko
KikoZes vragen. Wie ze alle zes oplost, mag antwoorden. Ik noem het Dossier Hallo.
A
AmiraGoed. Maar ik wil bewijs. Bij elke stap.
Kiko
KikoDan ben jij onze sceptica: iemand die niets zomaar gelooft. Elke goede ruimtecrew heeft er een nodig.
Missie

Dossier Hallo

Tuur schrijft de zes vragen met een whiteboardstift op het glas van de serre. Eén: wat is leven, en wat heeft het nodig? Twee: hoe taai kan leven zijn? Drie: waar in ons zonnestelsel kan het wonen? Vier: hoe luister je naar de sterren? Vijf: hoe stuur je een bericht dat iedereen snapt, ook wie geen enkele taal van ons kent? Zes: hoeveel buren zijn er? Elke opgeloste vraag levert een sticker op voor de hele crew. Bij zes stickers mag de crew antwoorden. Jij bent het vijfde crewlid: zet de zes vragen in je logboek.

Vraag 1: leeft een kaarsvlam?

Woensdag na school. Tuur steekt een theelichtje aan in een glazen bokaal. Lore zet het kooitje van haar hamster Pixel ernaast. 'Twee kandidaten,' zegt Kiko. 'Welke leeft?' 'Pixel, duh,' zegt Lore. 'Bewijs het,' zegt Amira. Dat blijkt lastiger dan gedacht.

Kiko pakt Lores schetsboek. 'Biologen gebruiken een rijtje kenmerken,' zegt hij. 'Eén: iets levends neemt stoffen op en haalt er energie uit. Dat heet stofwisseling.' 'Pixel eet zonnebloempitten,' zegt Lore. 'En de vlam eet kaarsvet,' zegt Bao.

'Ze ademt zelfs zuurstof in,' voegt Tuur toe. 'Zet ik er een deksel op, dan dooft ze.' 'Oké, een punt voor de vlam,' zegt Amira. 'Volgende.'

'Twee: groeien. Drie: reageren op wat er rondom gebeurt.' Tuur blaast zachtjes tegen de vlam. Ze buigt weg. 'Ze reageert!' 'Een gordijn in de wind ook,' zegt Amira. 'En groter worden kan ze ook,' zegt Bao. 'Kijk maar naar een kampvuur.'

'Vier: nakomelingen,' zegt Kiko. 'Levende wezens maken jongen die op hun ouders lijken.' 'Hamsters krijgen jongen,' zegt Lore trots. 'Een vlam steekt een tweede kaars aan,' zegt Bao, 'maar ze geeft geen bouwplan door.'

'Vijf: alles wat leeft, bestaat uit cellen,' schrijft Kiko. 'Piepkleine bouwsteentjes met een eigen bouwplan erin, het DNA.' Hij tekent een cel in het schetsboek. 'Pixel bestaat uit heel veel cellen. De vlam uit geen enkele.' 'Dus de vlam leeft niet,' zegt Lore, en ze zucht opgelucht. 'Eindelijk bewijs,' zegt Amira.

'Er is nog een kenmerk,' zegt Kiko, 'misschien wel het belangrijkste: levende wezens veranderen, generatie na generatie. Kleine verschillen worden doorgegeven, en wie het best past bij zijn omgeving, krijgt de meeste nakomelingen. Zo evolueren soorten.' 'Dus Pixel verandert straks in iets anders?' vraagt Tuur.

'Nee,' zegt Kiko. 'Niemand verandert zelf in iets anders. Maar de kinderen en kleinkinderen van Pixel kunnen een heel klein beetje anders zijn, en na duizenden generaties zijn al die kleine verschillen samen een nieuwe soort. Dat duurt in het echt duizenden tot miljoenen jaren.'

Dan draait Kiko de bladzijde om en schrijft er een boodschappenlijstje op. 'Alles wat op Aarde leeft, heeft deze vier dingen nodig. Zoek je leven op een andere wereld? Zoek dan eerst deze vier.'

'Eén: vloeibaar water,' leest Bao voor. Hij laat een klontje suiker in een glas water vallen, en de suiker lost op. 'Daarin lossen stoffen op en zwemmen ze rond, zodat ze elkaar tegenkomen en kunnen reageren,' zegt Kiko. 'In ijs zitten ze vast, in damp vliegen ze uit elkaar.'

'Waarom nu net water?' vraagt Tuur. 'Je eigen cellen bestaan voor het grootste deel uit water,' zegt Kiko. 'Daarom is de lijfspreuk van sterrenkundigen: volg het water.'

'Twee: energie, om te groeien en te bewegen,' leest Lore. 'Planten halen die uit zonlicht, wij uit ons eten, en sommige bacteriën uit chemische stoffen in de bodem.' Ze kijkt naar het kooitje. 'En Pixel uit zonnebloempitten.'

'Drie: bouwstenen,' leest Amira. 'Vooral koolstof, samen met waterstof, zuurstof, stikstof, fosfor en zwavel.' 'Die vind je gelukkig overal in het heelal,' zegt Kiko, 'zelfs in kometen.'

'Vier: tijd en een rustige plek,' zegt Kiko. 'Leven heeft heel lang nodig om te ontstaan en te evolueren. Een wereld die steeds bevriest, kookt of kapotgestraald wordt, maakt het moeilijk. Een plek onder de grond, onder een ijskorst of onder een dikke laag lucht is veel veiliger.'

Kiko tekent een ster met een brede ring eromheen. 'Rond elke ster ligt een gordel waar een planeet niet te heet en niet te koud is voor vloeibaar water aan het oppervlak: de leefbare zone. Dichterbij kookt het water weg, verder weg bevriest het. De Aarde ligt er middenin, Venus net te dichtbij en Mars aan de koude rand.'

'Net de startplek in een bordspel,' zegt Bao. 'Daar is de kans het grootst, maar je kan ook elders belanden.' In het kooitje begint het wieltje te zoemen: Pixel heeft genoeg van de les. Kiko knikt. 'Onthoud dat goed. Want de spannendste verdachten liggen ver buiten de leefbare zone.'

Sorteren★★

Lore ruimt de serre op en maakt drie stapels: 'leeft nu', 'heeft ooit geleefd' en 'heeft nooit geleefd'. Sorteer deze zeven dingen in de juiste stapel.

een kiemende booneen houten stoeleen zoutkristalde vlam van een kaarsschimmel op een oude boterhameen stuk steenkooleen veer van een merel
Invullen★

Bao noteert in het dossier: 'De gordel rond een ster waar een planeet niet te heet en niet te koud is voor vloeibaar water aan het oppervlak, heet de ____.' Welk woord ontbreekt?

Wek de slapende gist

proefje45 minuten

Wat heb je nodig?

  • 4 lege plastic flesjes van 0,5 liter, met de etiketjes 1, 2, 3 en 4
  • 4 ballonnen (rek ze eerst een paar keer uit)
  • 4 theelepels droge bakkersgist
  • 6 theelepels suiker
  • een trechter en een maatbeker
  • ijskoud water, lauw water (ongeveer 35 à 40 °C, zo warm als een warm bad) en heet water (ongeveer 60 °C)
  • een meetlint of een touwtje en een meetlat
  • een volwassene voor het hete water: die meet de temperatuur met een keukenthermometer, want heet kraanwater is vaak koeler dan je denkt (nooit kokend water)
  • je logboek

Zo doe je het

  1. 1

    Doe in flesje 1, 2 en 3 elk 1 theelepel gist en 2 theelepels suiker. Doe in flesje 4 ook 1 theelepel gist, maar géén suiker. Gist is een piepkleine levende schimmel. In het zakje is hij gedroogd en slaapt hij, net zoals een beerdiertje in zijn tonnetje.

  2. 2

    Giet met de trechter 100 milliliter water in elk flesje: ijskoud in flesje 1, lauw in flesje 2, heet in flesje 3 en lauw in flesje 4. Laat een volwassene het hete water gieten.

  3. 3

    Schud elk flesje zachtjes rond en trek er meteen een ballon over de hals.

  4. 4

    Meet om de tien minuten met het meetlint hoe dik elke ballon is, rond het dikste deel. Noteer alles een halfuur lang in een tabel.

  5. 5

    Gist die wakker wordt, eet suiker en maakt daarbij een gas: koolstofdioxide. Dat gas blaast de ballon op. Welke ballon wordt het dikst? Welke blijft slap?

  6. 6

    Kijk goed naar flesje 3. Wordt die ballon toch een beetje dik? Dan was het water niet heet genoeg, of het koelde snel af in het flesje. Noteer dat in je logboek en bedenk hoe je de proef eerlijker kan maken.

Waar of onwaar★★

Tuur schrijft op het glas van de serre: 'Zonder zonlicht kan nergens leven bestaan.' Waar of onwaar?

Open vraag★★★

Amira zegt: 'Beerdiertjes overleefden tien dagen in de ruimte. Dat bewijst dus dat er leven op Mars kan zijn.' Klopt die redenering? Wat bewijst de proef wel, en wat niet?

Safari op het oude muurtje

buiten30 minuten buiten, 1 nacht wachten en 20 minuten kijken

Wat heb je nodig?

  • een loep
  • een papieren zakje of een potje
  • een schoteltje of een potje met deksel
  • regenwater, of kraanwater dat een dag heeft gestaan
  • een pipet of een rietje
  • als het kan: een microscoop of binoculair die 20 tot 40 keer vergroot (vraag ernaar op school)
  • objectglaasjes en dekglaasjes voor de microscoop (of een klein petrischaaltje of horlogeglas voor een binoculair)
  • je logboek en kleurpotloden

Zo doe je het

  1. 1

    Ga op safari rond je school of huis: oude muurtjes, daken, boomstammen, een houten bank, een oude stoeprand. Zoek korstmossen: platte vlekken in geel, oranje, grijs of groen die als een korst op steen of schors vastzitten. Tel hoeveel kleuren je vindt en teken er drie.

  2. 2

    Bekijk ze met de loep. Zie je randjes, bekertjes of schubjes? Noteer waar je de meeste vindt: in de zon of in de schaduw, op steen of op hout?

  3. 3

    Zoek nu een kussentje mos op een oud muurtje of een tegel. Pluk een plukje zo groot als je duim. Droog mos is perfect: daarin liggen beerdiertjes misschien als tonnetjes te slapen.

  4. 4

    Leg het mos thuis of in de klas in het schoteltje, giet er water over tot het onder staat en laat het een nacht weken.

  5. 5

    Knijp het mos uit boven het schoteltje en zuig wat water van de bodem op met de pipet. Leg een druppel op een objectglaasje, leg er een dekglaasje op en kijk onder de microscoop. Met een binoculair mag de druppel gewoon in het schoteltje of in een petrischaaltje blijven. Zoek traag waggelende diertjes met acht stompe pootjes. Geduld: soms duurt het even, en niet in elk mosje zitten ze.

  6. 6

    Maak van je mooiste vondst een ruilkaart zoals Lore: tekening bovenaan, scores onderaan (hitte, kou, droogte, straling) en één zin over zijn supertruc. Geen beerdiertje gevonden? Maak dan een kaart van je mooiste korstmos.

Vraag 3: het verdachtenbord

Vrijdag ziet de serre eruit als een politiekantoor. Amira heeft vier foto's op het glas geplakt en ze met rode wol verbonden. 'Verdachten,' zegt ze. 'Vier plekken in ons zonnestelsel waar het boodschappenlijstje misschien compleet is. Per verdachte wil ik bewijsstukken. Geen gissingen.'

Verdachte 1: Mars. Vandaag is Mars een koude woestijn. Het is er gemiddeld ongeveer min 60 graden, en de lucht is er zo dun dat vloeibaar water aan het oppervlak meteen bevriest of verdampt. Maar Mars heeft een verleden. Sondes vonden opgedroogde rivierbeddingen, delta's en meerbodems. Miljarden jaren geleden stroomde daar water.

Er zit nog veel ijs in de poolkappen en onder de grond. Sinds 2021 rijdt de rover Perseverance rond in de krater Jezero, een oud meer. Hij boort stukjes rots uit en bewaart ze in buisjes. In 2024 vond hij een rots met vreemde 'luipaardvlekjes'. Op Aarde maken microben soms zulke vlekjes, maar ze kunnen ook zonder leven ontstaan.

'Dus nog geen bewijs,' zegt Amira. 'Nog niet,' zegt Kiko. 'Daarvoor moeten die buisjes eerst naar een labo op Aarde, en dat is een missie op zich.' Ook België snuffelt mee. Het meetinstrument NOMAD, gebouwd onder leiding van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Ruimte-Aeronomie in Ukkel, draait sinds 2016 rond Mars.

NOMAD meet welke gassen er in de dunne Marslucht zitten, zoals methaan. Op Aarde wordt veel methaan gemaakt door levende wezens, bijvoorbeeld door microben in de maag van een koe. Methaan kan ook zonder leven ontstaan, maar wie het vindt, wil weten waar het vandaan komt. En hier zit een raadsel: de rover Curiosity mat op de bodem van een krater soms pufjes methaan, maar NOMAD vond in de lucht veel minder dan verwacht. Waar zijn die pufjes dan gebleven? Niemand weet het.

Het verdachtenbord van Amira

VerdachteWater?Energie?BewijsstukWie gaat kijken?
Marsijs aan de polen en onder de grond; vroeger rivieren en merenzonlicht, chemische stoffen in de rotsenopgedroogde meren, 'luipaardvlekjes' in een rots, en een raadsel: Curiosity mat methaan, maar NOMAD vond het niet terugPerseverance en andere rovers, NOMAD in een baan errond
Europa (maan van Jupiter)zoute oceaan onder een dikke ijskorstwarmte door het kneden van Jupiterbarsten en roodbruine strepen in het ijsEuropa Clipper (aankomst in 2030) en Juice
Enceladus (maan van Saturnus)oceaan onder het ijs die fonteinen spuitwarmte uit het binnenste, waterstofgaswater, zout, koolstofverbindingen en fosfor in de fonteinenCassini vloog erdoor; een nieuwe sonde moet nog gebouwd worden
Titan (maan van Saturnus)meren van methaan aan het oppervlak, water diep binneninzonlicht, chemische stoffen in de dampkringdikke dampkring vol koolstofverbindingenHuygens landde er in 2005; Dragonfly vertrekt in 2028
Verbinden★★

Amira hangt bewijsstukken aan de rode wol. Verbind elke verdachte met het bewijsstuk dat erbij hoort.

  • 1. Mars
  • 2. Europa
  • 3. Enceladus
  • 4. Titan
  • A. fonteinen van waterdamp aan de zuidpool, met zout en fosfor erin
  • B. regen en meren van methaan bij ongeveer min 180 graden
  • C. opgedroogde rivieren en een oud meer waar een rover rotsstalen uitboort
  • D. een zoute oceaan onder het ijs, warm gekneed door de zwaartekracht van Jupiter
Waar of onwaar★

Lore schrijft op een kaartje: 'Op Titan regent het, net zoals bij ons, water.' Waar of onwaar?

Open vraag★★★

Jij beslist. ESA heeft geld voor één nieuwe zoektocht naar leven. Plan A: een rover naar Mars, dichtbij en goed bekend, maar het oppervlak is droog en vol straling. Plan B: een sonde die door de fonteinen van Enceladus vliegt en ze proeft, maar de reis duurt ongeveer zeven jaar. Plan C: een smeltrobot die door de ijskorst van Europa naar de oceaan zakt, maar zoiets heeft nog nooit iemand gebouwd. Welk plan kies jij? Gebruik het boodschappenlijstje en minstens één bewijsstuk uit de tabel.

Vraag 4: de luisteraars

Vrijdagavond, 19.00 uur. Tik. Tik. Tik. De radio is er weer, precies op tijd. 'Gisteren begon het ook om zeven uur,' zegt Bao. 'Aliens met een uurrooster,' zegt Amira. Tuur hoort het niet. Hij is al bezig zijn paraplu aan een lange bezemsteel te binden en die tegen de hoge paal van de wasdraad te zetten, om hem hoger te krijgen. 'Alles vanaf de grond,' zegt Kiko. 'Een dak is geen ladder.'

'Mensen luisteren al sinds 1960 naar de sterren,' zegt Kiko. 'Met schotels die veel groter zijn dan jouw paraplu, Tuur.' In 1960 richtte de Amerikaanse sterrenkundige Frank Drake een radiotelescoop van 26 meter op twee sterren in onze buurt. Dat is meer dan vijfentwintig keer zo breed als een paraplu. Hij luisterde een paar maanden. Hij hoorde niets bijzonders, maar met zijn proef begon SETI.

SETI is de Engelse afkorting voor 'zoektocht naar buitenaardse intelligentie'. Waarom luisteren naar radio? Radiogolven reizen met de snelheid van het licht, gaan door stofwolken heen en komen heel ver. Wij mensen zenden zelf al ruim honderd jaar radio de ruimte in. Een beschaving met radiotelescopen kan ons dus misschien horen, en wij hen.

Wat zoeken SETI-onderzoekers? Iets wat de natuur niet maakt. Sterren en gaswolken ruisen tegelijk op heel veel frequenties, zoals het gesis tussen twee zenders. Een zender die één piepsmalle frequentie gebruikt, of een signaal met een slim patroon, zoals de priemgetallen 2, 3, 5, 7 en 11, wijst eerder op techniek.

Maar het meeste werk is niet luisteren. Het is uitsluiten. Komt het signaal van een satelliet? Van een vliegtuig? Van een toestel in het gebouw zelf? Een signaal uit de ruimte draait mee met de sterren, en andere telescopen moeten het ook kunnen opvangen. Pas als alles van hier uitgesloten is, wordt het spannend.

Meerkeuze★★

Waarom kijken SETI-onderzoekers eerst of een signaal van een toestel in of rond hun eigen gebouw komt, voor ze aan aliens denken?

Open vraag★★★

Stel: volgende maand vangt de schotel van een echte sterrenwacht een signaal op dat piept na 2, 3, 5, 7 en 11 seconden. Welke drie dingen laat jij controleren voor je het nieuws aan de wereld vertelt? Leg bij elk uit waarom.

Groepschat Dossier Hallo, zaterdag, 22.03 uur

T
TuurNieuwe namen voor de pony's: Alien 1 en Alien 2.
L
LoreZe heten Bonbon en Pruim. En ze kunnen er niets aan doen.
B
BaoStatistiek van vandaag. Signalen: 1. Aliens: 0. Pony's: 2.
A
AmiraIk wil alleen even zeggen dat ik vanaf het begin 'bewijs' zei.
T
TuurJa, Amira. We weten het. Schrijf het in je logboek. Met een gouden ster.
A
AmiraHeb ik al gedaan.
Kiko
Kiko(via Tuurs tablet) Stel dat er toch iemand luistert, heel ver weg. Hoe zeg je 'hallo' tegen iemand die geen enkele taal van ons kent? Morgen. Neem ruitjespapier mee.

Vraag 5: een bericht van 1 679 hokjes

Zondagmiddag. Kiko legt een vel ruitjespapier op de werkbank. 'Stel dat er wel iemand luistert. Welke taal spreek je dan? Engels? Nederlands? Neusbeers?' Tuur denkt na. 'Gebaren?' 'Over duizenden lichtjaren,' zegt Amira droog. 'Succes.'

In 1974 zaten Frank Drake, Carl Sagan en hun collega's met hetzelfde probleem. Op 16 november 1974 stuurden ze met de radiotelescoop van Arecibo in Puerto Rico een bericht de ruimte in. Die schotel was 305 meter breed en lag in een natuurlijke kuil tussen de heuvels. Het bericht duurde minder dan drie minuten.

Het bestond uit 1 679 piepjes in twee tonen. Je kan ze lezen als enen en nullen, of als zwarte en witte hokjes. Maar in welke vorm leg je die hokjes? Daar zit de truc. 1 679 = 23 x 73. Dat zijn allebei priemgetallen: getallen die je alleen kan delen door 1 en door zichzelf.

Daardoor kan je 1 679 hokjes maar op twee manieren in een echte rechthoek leggen: 73 rijen van 23, of 23 rijen van 73. De ene manier geeft rommel. De andere geeft een tekening. Wie slim genoeg is om een radiotelescoop te bouwen, vindt die wel.

Van boven naar onder staan erin: de getallen 1 tot 10, de scheikundige elementen waaruit DNA bestaat, een dubbele spiraal van DNA, een mensfiguurtje met zijn lengte, het aantal mensen op Aarde in die tijd (ongeveer 4 miljard), ons zonnestelsel met de Aarde een beetje opgeschoven, en de telescoop zelf.

Het bericht vloog naar M13, een bol van honderdduizenden sterren op ongeveer 25 000 lichtjaar. De schotel is sinds december 2020 kapot: toen stortte het tonnen zware platform dat erboven hing naar beneden, en hij werd nooit hersteld. Het bericht vliegt gewoon verder. 'Als ze meteen antwoorden,' rekent Bao, 'wordt dat de traagste groepschat ooit.'

Meerkeuze★★

Waarom koos men voor het Arecibo-bericht precies 1 679 hokjes?

Rekenen★★

Het Arecibo-bericht vertrok in 1974 naar M13, op ongeveer 25 000 lichtjaar. Een lichtjaar is de afstand die licht in één jaar aflegt. Stel dat iemand daar het bericht ontvangt en meteen antwoordt. Hoeveel jaar na het versturen komt het antwoord hier aan, en in welk jaar ongeveer?

Stuur je eigen bericht naar de sterren

schrijven40 minuten

Wat heb je nodig?

  • ruitjespapier
  • een potlood en een zwarte stift
  • een meetlat
  • een klasgenoot die je bericht probeert te kraken
  • je logboek

Zo doe je het

  1. 1

    Kraak eerst de geheime code van Kiko. Hij stuurde 35 cijfers: 01110011100010011111001000101010001.

  2. 2

    35 = 5 x 7, en 5 en 7 zijn priemgetallen. Teken een rooster van 5 hokjes breed en 7 hokjes hoog. Zet de cijfers erin van links naar rechts, rij per rij, en kleur elk hokje met een 1 zwart. Wat zie je?

  3. 3

    Probeer het ook met een rooster van 7 breed en 5 hoog. Wat gebeurt er nu?

  4. 4

    Ontwerp je eigen bericht in een rooster van 11 hokjes breed en 13 hoog. Dat zijn 143 hokjes, en 11 en 13 zijn allebei priemgetallen. Wat wil jij vertellen over de mensen, over jezelf of over de Aarde? Gebruik geen letters of woorden, alleen tekeningen, stippen en patronen.

  5. 5

    Schrijf je bericht op als één lange rij enen en nullen, zonder spaties.

  6. 6

    Geef de rij aan een klasgenoot, met als enige hint het getal 143. Kan die je bericht kraken?

Invullen★★

Leg de geheime code van Kiko (35 cijfers) in een rooster van 5 hokjes breed en 7 hoog, zoals in de opdracht. Lore ziet het als eerste: 'Het is een ____!' Wat verschijnt er?

De trechter van Drake

  1. 1

    Hoeveel sterren zijn er in de Melkweg? Minstens honderd miljard.

  2. 2

    Welk deel van die sterren heeft planeten? Bijna allemaal, denken we nu.

  3. 3

    Hoeveel van die planeten liggen in de leefbare zone, of hebben op een andere manier vloeibaar water, zoals onder een ijskorst?

  4. 4

    Op welk deel daarvan ontstaat echt leven?

  5. 5

    Bij welk deel daarvan wordt het leven slim genoeg om over de sterren na te denken?

  6. 6

    Welk deel van die slimme wezens bouwt zenders, zodat wij hen kunnen horen?

  7. 7

    Hoe lang blijft zo'n beschaving zenden: een paar honderd jaar, of miljoenen jaren?

Rekenen★★

Bao vult de trechter in met zijn eigen gokken. Hij begint met 100 miljard sterren. 1 op de 10 heeft een planeet in de leefbare zone. Op 1 op de 100 van die planeten ontstaat leven. Bij 1 op de 1 000 daarvan wordt het leven slim. En 1 op de 10 slimme beschavingen bouwt zenders. Hoeveel beschavingen met zenders heeft de Melkweg volgens Bao ooit gehad?

Open vraag★★★

Amira gebruikt dezelfde trechter als Bao, maar ze is veel strenger bij stap 4: volgens haar ontstaat er maar op 1 op de 1 miljoen planeten leven. Zij komt uit op 1 beschaving: wij. Wie heeft gelijk, Bao of Amira? En wat leer je hieruit over de Drake-vergelijking?

Dossier Hallo: gesloten?

Maandagavond plakt Tuur de zesde sticker op het whiteboard. Alle zes de vragen zijn opgelost. Alleen is er geen buitenaards wezen om te antwoorden. 'Dus we zijn alleen,' zegt Lore zacht. 'Dat weten we niet,' zegt Amira. 'Dat is iets anders.' Ze schrikt er zelf van dat ze het opneemt voor de aliens.

Kiko rolt een rode knikker over de werkbank. 'Er is nog een manier om te weten of er ooit leven op Mars was: er zelf naartoe gaan.' Bao rekent hardop. 'In 2050 zijn wij ongeveer vijfendertig.' 'Ongeveer de leeftijd van Raphaël Liégeois toen ESA hem koos als astronaut,' zegt Kiko.

Tuur veegt het whiteboard schoon en schrijft er in grote letters op: OPERATIE RODE STIP. Daaronder tekent hij vijf vakjes: Tussenstop Maan. De reis. Wie betaalt? Netjes achterlaten. De crew. 'Een stickerboek met vijf bladzijden,' zegt Bao. 'En op het einde de laatste, zwaarste proef.' Kiko grijnst. 'Een heel zware.'

Missie

Operatie Rode Stip

Het plan: tegen het jaar 2050 een bemanning naar Mars sturen, en ze weer veilig thuisbrengen. Daarvoor moet de crew vijf etappes afleggen: een tussenstop op de Maan, de reis zelf, het geld en de regels, het opruimen, en de ploeg die alles doet. Bij elke etappe beslis jij mee. Op het einde wacht de laatste, zwaarste proef: het grote ruimtedebat. Teken de vijf vakjes in je logboek en kleur er een in telkens als je een etappe hebt afgelegd.

Meerkeuze★

Waarom wil men de eerste maanbasis bij de zuidpool van de Maan bouwen?

Etappe 2: de Marsrace

Woensdag liggen er in het gras twee cirkels van touw, de ene binnen de andere, met een mandarijn in het midden: de Zon. Bao heeft een spel bedacht. Lore is de Aarde en wandelt over de binnenste cirkel. Amira is Mars en wandelt trager over de buitenste. Tuur is de raket.

'De Aarde gaat sneller rond dan Mars,' zegt Bao. 'Daardoor verandert de afstand de hele tijd. Soms zijn we ongeveer 56 miljoen kilometer van elkaar, soms ongeveer 400 miljoen. Dan staat Mars aan de andere kant van de Zon.' Lore loopt Amira voorbij. Even later staan ze aan weerskanten van de mandarijn.

Een raket vliegt niet in een rechte lijn naar Mars. Ze vliegt in een boog rond de Zon en mikt op de plek waar Mars zal zijn als ze aankomt, zoals een voetballer die de bal speelt in de loop van een ploegmaat. Met zo weinig mogelijk brandstof lukt dat alleen als de planeten goed staan.

Zo'n kans heet een lanceervenster. Voor Mars gaat het ongeveer om de 26 maanden open, en de reis duurt dan ongeveer zeven maanden. Mis je het venster, dan moet je wachten op het volgende. Of je moet veel, veel meer brandstof meenemen. En Tuur heeft maar één tank.

Een reis naar Mars in getallen

56 tot 400 miljoen kmafstand tussen de Aarde en Mars, van het dichtst tot het verst
ongeveer 26 maandentijd tussen twee lanceervensters naar Mars
ongeveer 7 maandenreistijd naar Mars, enkele reis
3 tot 22 minutentijd die een radiosignaal nodig heeft van de Aarde naar Mars
38 %zwaartekracht op Mars, vergeleken met die op Aarde
ongeveer -60 °Cgemiddelde temperatuur op Mars
Rekenen★★

Bao weegt 40 kilogram. Op Mars is de zwaartekracht 38 procent van die op Aarde. Zijn massa blijft 40 kilogram, want hij bestaat nog uit evenveel stof. Maar hoeveel wijst een weegschaal die op Aarde is ingesteld, op Mars ongeveer aan?

Sorteren★★

Zet de stappen van een Marsmissie in de juiste volgorde, van de eerste tot de laatste.

A. ruim een jaar onderzoek doen op MarsB. wachten tot het lanceervenster opengaatC. de zeven minuten van angst: landen op MarsD. ongeveer zeven maanden onderweg naar MarsE. lanceren vanaf de AardeF. terugvliegen als de planeten weer goed staan
Open vraag★★★

Op het Marsschip is nog plaats voor één extra ding: een tweede watertank, een kleine 3D-printer voor reserveonderdelen, of een extra fitnesstoestel. Welk kies jij? Gebruik in je antwoord minstens twee problemen van de reis.

Het lanceervenster op de speelplaats

spel30 minuten

Wat heb je nodig?

  • stoepkrijt of twee lange touwen
  • een bal of een knuffel als Zon
  • drie spelers: Aarde, Mars en Raket
  • een spelleider met een stopwatch
  • je logboek

Zo doe je het

  1. 1

    Teken op de speelplaats twee cirkels rond de Zon: een binnenste van ongeveer 3 meter breed voor de Aarde en een buitenste van ongeveer 4,5 meter breed voor Mars.

  2. 2

    Speler Aarde wandelt in een vast tempo over de binnenste cirkel. Speler Mars wandelt in dezelfde richting over de buitenste, maar veel trager: de Aarde doet ongeveer twee rondjes terwijl Mars er één doet.

  3. 3

    Speler Raket loopt mee naast de Aarde. Op een zelfgekozen moment roept hij 'lancering!' en loopt hij in tien tellen in een boog naar de overkant van de Zon, tot op de Mars-cirkel. Rechtdoor of sneller lopen mag niet: zo zuinig vliegt een echte raket.

  4. 4

    Staat Mars op die plek als de raket aankomt? Dan is de landing gelukt. Zo niet, dan zweeft de raket verloren rond de Zon.

  5. 5

    Probeer verschillende vertrekmomenten. Waar moet Mars staan, vergeleken met de Aarde, als de raket vertrekt? Teken de geslaagde lancering in je logboek.

  6. 6

    Extra uitdaging: na de landing moet de raket ook terug naar de Aarde, weer in tien tellen. Hoe lang moet hij op Mars wachten voor de Aarde goed staat?

Groepschat Operatie Rode Stip, woensdag, 21.14 uur

L
LoreVraagje. Wie betaalt dit allemaal eigenlijk?
B
BaoEen Marsmissie kost miljarden. Mijn spaarpot heeft 23 euro en een knoop.
T
TuurSponsors! Een raket met reclame op de zijkant. Ik zie het al voor me.
A
AmiraOf toeristen. Mijn nonkel zegt dat rijke mensen nu al betalen voor een ritje naar de ruimte.
L
LoreEn ik las dat er asteroïden vol metaal rondvliegen. Gratis buit.
A
AmiraNiets is gratis. Van wie is die buit? Wie heeft dat beslist?
Kiko
KikoMorgen, etappe 3. Neem allemaal een muntstuk mee.

Etappe 3: toeristen en mijnwerkers

Donderdag ligt er een rijtje muntstukken op de werkbank. 'Ruimtevaart kost veel geld,' zegt Kiko. 'Maar ze kan ook geld opbrengen. Daar zijn mensen al jaren mee bezig.'

In 2001 betaalde de Amerikaanse zakenman Dennis Tito ongeveer 20 miljoen dollar om ongeveer een week in het ISS te verblijven. Hij was de eerste ruimtetoerist. Intussen bieden bedrijven korte sprongen aan: een raket of ruimtevliegtuig gaat tot ongeveer 100 kilometer hoog en valt dan terug. Je zweeft een paar minuten en ziet de ronding van de Aarde.

Rond 100 kilometer hoogte ligt de grens die men vaak het begin van de ruimte noemt: de Kármánlijn. Dat is ongeveer zo ver als van Antwerpen naar Luik, maar dan recht omhoog. Een ticket blijft voorlopig peperduur. 'Twintig miljoen dollar,' zegt Bao. 'Als ik dollar en euro even veel laat tellen, is dat ongeveer 870 000 keer mijn spaarpot.'

Dan het mijnwerk. Sommige asteroïden bevatten veel metaal, zoals ijzer en nikkel. Andere bevatten ijs. Kan je dat ijs ter plekke gebruiken als drinkwater en brandstof, dan hoef je het niet duur van de Aarde mee te sleuren. Voorlopig is ruimtemijnbouw nog vooral een plan.

Proeven zijn er wel al. Een Japanse en een Amerikaanse sonde brachten in 2020 en 2023 stukjes van twee asteroïden mee naar de Aarde: samen ruim 125 gram, ongeveer een half pakje boter. En de sonde Psyche is onderweg naar een asteroïde die misschien grotendeels uit metaal bestaat. Ze komt er in 2029 aan.

Maar van wie is die ruimtebuit? In 1967 spraken de landen van de wereld in het Ruimteverdrag af dat geen enkel land de Maan of een planeet mag inpikken. De ruimte moet vreedzaam gebruikt worden, in het belang van alle landen. Ook België ondertekende dat verdrag.

Mag een bedrijf dan wel ijs of metaal ophalen en verkopen? Daarover zijn landen het niet eens. Ons buurland Luxemburg maakte in 2017 als eerste land in Europa een wet die zegt: ja, dat mag.

Amira kijkt naar haar muntstuk. 'Dus wie het eerst is, mag alles hebben? Net een wedstrijd waarbij de snelste alles pikt.' 'Precies daarover gaat de ruzie,' zegt Kiko. 'Hou dat vast voor de laatste proef.'

Als ze naar huis gaan, blijft Kiko bij het raam staan en kijkt naar de eerste sterren. 'Morgenavond kijken we omhoog,' mompelt hij. 'Er vliegt daar iets rond dat niemand meer wil. En het wordt elke dag meer.'

Meerkeuze★★

Een ruimtetoerist op een korte sprong tot 100 kilometer hoogte zweeft maar een paar minuten. Waarom?

Waar of onwaar★★

Tuur zegt: 'Wie als eerste een vlag plant op een stuk van de Maan, mag dat stuk volgens het Ruimteverdrag van 1967 inpikken voor zijn land.' Waar of onwaar?

Invullen★

Ingenieurs bouwen sondes in superpropere ruimtes, zodat ze geen Aardse ____ meeslepen naar plekken waar misschien leven is. Dat heet planetaire bescherming. Welk woord ontbreekt?

Etappe 5: wie gaat er mee?

Zaterdag tekent Tuur een raket op het whiteboard, met vier raampjes. 'Vier plekken. Wij vieren. Klaar.' 'En wie bouwt de raket?' vraagt Amira. 'Wie kweekt de sla? Wie stuurt alles vanop de Aarde? Wie schrijft de regels voor de ruimtebuit?' Tuur kijkt naar zijn vier raampjes. Ze lijken plots erg klein.

'Voor elke astronaut werken er duizenden mensen op de grond,' zegt Kiko. Amira zoekt het op haar tablet. 'Toen ESA in 2021 nieuwe astronauten zocht, schreven meer dan 22 500 mensen zich in. Na een selectie van ongeveer anderhalf jaar werden er 17 gekozen, onder wie een parastronaut met een beenprothese.' 'Hij moet tonen dat ook mensen met een handicap in de ruimte kunnen werken,' vult Kiko aan.

'Een van de vijf nieuwe vaste astronauten is een Belg,' leest Amira verder. 'Raphaël Liégeois, ingenieur en hersenonderzoeker. Hij wordt de derde Belg in de ruimte, na Dirk Frimout en Frank De Winne. Zijn vlucht naar het ISS staat gepland voor 2027.' 'Is hij al vertrokken?' vraagt Lore. 'Dat mag jij uitzoeken, crewlid vijf,' zegt Bao. 'En ook wat hij daarboven onderzoekt.'

Over het hek buigt de buurvrouw zich, met een emmer pony-brokjes. Kiko verstijft: weer een knuffel. 'Praten jullie over de ruimtevaart? Mijn broer werkt in Redu, bij het grondstation van ESA.' Ze zwaait en loopt met haar emmer verder.

'Ruimtevaart is ook in België een groot team,' fluistert Kiko, zodra ze weg is. 'ESA heeft een grondstation in Redu, bedrijven in Vlaanderen en Wallonië bouwen onderdelen voor raketten en satellieten, en in Ukkel houden onderzoekers het ruimteweer en de Marslucht in de gaten.' 'Dus je hoeft niet zelf in de raket te zitten,' zegt Lore. 'Nee,' zegt Kiko. 'Maar zonder jou vertrekt hij niet.'

Tuur schrijft onder zijn vier raampjes met kleine letters: en nog duizend anderen. Kiko knikt naar de vijf vakjes op het whiteboard. 'Kleur het laatste in. Morgen wacht de laatste, zwaarste proef: iemand overtuigen die het niet met je eens is.'

Wie werkt er mee aan Operatie Rode Stip?

BeroepWat doe je?Wat studeer je ervoor?
raketingenieurontwerpt motoren, tanks en hitteschildeningenieur (wiskunde, fysica, techniek)
programmeurschrijft de software die het schip bestuurt en het zelf laat landeninformatica
vluchtleidervolgt de missie dag en nacht vanop de grond en beslist bij problemeningenieur of wetenschapper, plus jaren training
ruimteartsbewaakt de gezondheid van de crew, voor, tijdens en na de reisgeneeskunde
ruimtebioloogkweekt planten aan boord en zoekt naar sporen van levenbiologie of bio-ingenieur
planetengeoloogonderzoekt rotsen, ijs en stof van andere wereldengeologie of fysica
ruimteweervoorspellerwaarschuwt de crew als er een uitbarsting op de Zon aankomtfysica of sterrenkunde
jurist ruimterechtschrijft en controleert de regels: wie mag wat in de ruimte?rechten
astronautvoert proeven uit, herstelt het schip en werkt op Marsmeestal ingenieur, wetenschapper, arts of piloot, plus jaren training
Verbinden★

Wie lost het op? Verbind elk probleem van Operatie Rode Stip met het beroep dat het oplost.

  • 1. De botten van de crew worden dunner in gewichtloosheid.
  • 2. Er komt een uitbarsting op de Zon aan.
  • 3. Het schip moet zelf landen, want antwoord van de Aarde duurt te lang.
  • 4. Twee landen maken ruzie over ijs op de Maan.
  • 5. Er moet sla groeien aan boord.
  • A. programmeur
  • B. jurist ruimterecht
  • C. ruimtearts
  • D. ruimtebioloog
  • E. ruimteweervoorspeller

Het grote ruimtedebat

debat45 minuten

Wat heb je nodig?

  • drie kaartjes met de stellingen
  • een muntstuk om op te gooien
  • een stopwatch
  • papier voor de argumenten
  • dit boekje als bron
  • een jury van drie klasgenoten

Zo doe je het

  1. 1

    Kies met de klas één stelling. A: 'Wie als eerste ijs of metaal vindt op de Maan of een asteroïde, mag het houden en verkopen.' B: 'Ruimtetoerisme moet verboden worden zolang er zoveel afval rond de Aarde vliegt.' C: 'We mogen pas mensen naar Mars sturen als we zeker weten dat we er geen leven besmetten.'

  2. 2

    Verdeel de klas in een voor- en een tegengroep. Gooi een muntstuk op om te bepalen welke groep wat verdedigt. Misschien moet je pleiten voor iets wat je zelf niet vindt, net als Amira.

  3. 3

    Elke groep zoekt in dit boekje minstens drie argumenten, elk met een feit erbij, bijvoorbeeld over het Ruimteverdrag, het ruimteafval of de planetaire bescherming.

  4. 4

    Elke groep krijgt twee minuten om te starten. Daarna mag elke groep twee keer één minuut reageren.

  5. 5

    Regel: je valt argumenten aan, nooit personen. Wie een feit noemt, zegt erbij waar het vandaan komt.

  6. 6

    De jury kiest de groep met de sterkste argumenten en de beste feiten, niet de groep die het luidst sprak. Daarna stemt de hele klas nog eens: wat vind je nu echt?

Woordenlijst

stofwisselingAlles wat een levend wezen doet om stoffen op te nemen en er energie uit te halen.
leefbare zoneGordel rond een ster waar een planeet niet te heet en niet te koud is voor vloeibaar water.
extremofielLevend wezen, meestal een microbe, dat het goed doet op heel hete, koude, zoute of zure plekken.
beerdiertjeDiertje van ongeveer een halve millimeter met acht poten, dat uitgedroogd als tonnetje jaren kan overleven.
exoplaneetPlaneet die rond een andere ster draait dan onze Zon.
SETIZoektocht naar buitenaardse intelligentie, vooral door te luisteren naar radiosignalen uit de ruimte.
priemgetalGetal groter dan 1 dat je alleen kan delen door 1 en door zichzelf, zoals 2, 3, 5, 7, 23 en 73.
Drake-vergelijkingReeks stappen, zoals een trechter, om te schatten hoeveel beschavingen met zenders er in de Melkweg zijn.
Fermi-paradoxDe vraag waarom we niemand horen of zien, terwijl er zoveel sterren en planeten zijn.
lanceervensterPeriode waarin de planeten zo staan dat je met de minste brandstof van de ene naar de andere vliegt.
gewichtloosheidToestand waarin je zweeft omdat je samen met je ruimteschip valt, bijvoorbeeld in een baan rond de Aarde.
ruimteafvalDode satellieten, lege rakettrappen en brokstukken die nutteloos rond de Aarde blijven razen.
planetaire beschermingMaatregelen om geen Aardse bacteriën naar andere werelden te brengen waar misschien leven is.
RuimteverdragAfspraak uit 1967: landen gebruiken de ruimte vreedzaam en pikken geen hemellichaam in.
Open vraag★★★

Laatste proef. Het is 2050. De eerste bemanning voor Mars wordt samengesteld, en jij mag solliciteren: voor een van de vier plekken in de raket, of voor een job op de grond. Schrijf een sollicitatiebrief van 8 tot 10 zinnen. Welk beroep kies je? Welke drie problemen van een Marsreis help jij oplossen, en hoe? En hoe zorg je ervoor dat de missie geen Aardse bacteriën op Mars achterlaat en geen nieuw ruimteafval maakt?

Extra oefenen

Extra oefening★

Kiko zoekt naar omstandigheden die leven zoals op Aarde kunnen ondersteunen. Welke combinatie is het meest passend?

Extra oefening★

Sami zegt dat een interessante mogelijke leefomgeving meteen bewijst dat er leven is. Klopt dat?

Extra oefening★

Noor tekent een Marsbasis. Noem twee voorzieningen die mensen daar nodig hebben.

Extra oefening★

Yara kiest eerst een robotmissie naar een gevaarlijke plek. Noem één voordeel ten opzichte van een bemande missie.

Extra oefening★

Wout wil vanaf een verre planeet onmiddellijk antwoord krijgen. Waarom kan communicatie vertraging hebben?

Extra oefening★

Kiko plant een verre ruimtebasis en wil zoveel mogelijk water hergebruiken. Is dat een logisch plan?

Missie volbracht!

Wat neem ik mee?

  • Iets leeft als het stoffen omzet in energie, groeit, reageert, jongen krijgt die erop lijken en uit cellen met DNA bestaat. Een kaarsvlam leeft dus niet.
  • Leven heeft vloeibaar water, energie, bouwstenen zoals koolstof en tijd op een rustige plek nodig. Daarom volgen sterrenkundigen het water.
  • Extremofielen leven bij ongeveer 120 °C, in zout, in zuur en onder het ijs. Beerdiertjes overleefden als tonnetje zelfs tien dagen in de open ruimte.
  • De beste verdachten voor leven zijn Mars (vroeger water), Europa (een oceaan onder het ijs), Enceladus (fonteinen met water, zout en fosfor) en Titan (meren van methaan).
  • SETI luistert sinds 1960 naar radiosignalen. Het moeilijkste is alles van hier uitsluiten: ons signaal was een schrikdraad, dat van Parkes een microgolfoven.
  • Het Arecibo-bericht van 1974 had 1 679 hokjes: 23 x 73, twee priemgetallen. Een antwoord uit M13 zou pas na ongeveer 50 000 jaar hier zijn.
  • De Drake-vergelijking is een trechter vol gokken. Ze geeft geen antwoord, maar toont wat we nog moeten onderzoeken. En Fermi vroeg: waar is iedereen?
  • Artemis brengt mensen terug naar de Maan. Een basis bij de zuidpool kan waterijs gebruiken voor drinkwater, zuurstof en raketbrandstof.
  • Naar Mars vertrek je in een lanceervenster, ongeveer om de 26 maanden. Heen en terug duurt bijna drie jaar, met straling, zwakkere botten en tot 22 minuten vertraging.
  • De ruimte is van iedereen: geen land mag de Maan inpikken, we ruimen afval op en we slepen geen Aardse bacteriën mee. En voor elke astronaut werken duizenden mensen op de grond.

Tip voor ouders en leerkrachten

Het gistproefje en de safari op het muurtje lukken thuis en in de klas; beerdiertjes vinden gaat vaak al met een eenvoudige schoolmicroscoop die 20 tot 40 keer vergroot. Het Euro Space Center in Transinne en het Planetarium in Brussel zijn mooie uitstappen rond leven in de ruimte en reizen naar Mars. Zoek samen op of Raphaël Liégeois al naar het ISS vertrokken is. Gesprekvraag aan tafel: als we morgen bacteriën vinden op Mars, verandert dat dan hoe we naar onszelf kijken, en mogen we daarna nog mensen naar Mars sturen?

Download als PDFGewone A4: één pagina per blad. Het antwoordenboekje is voor de begeleider.