Twee decennia voordat Elon Musk zijn snelgroeiende ruimtevaartbedrijf SpaceX oprichtte en openlijk sprak over zijn plannen om de planeet Mars te koloniseren, maakte de wereld kennis met een andere miljardair en geestverwant van Musk.
Ed Bass, steenrijk geworden door de handel in olie, telde het lieve sommetje van 250 miljoen dollar neer voor de bouw van Biosphere 2, een gesloten ecologisch systeem dat moest dienen als opstapje naar een permanent, zelfonderhoudende leefomgeving op Mars.
Vier mannen en vier vrouwen sloten zichzelf op in de luchtdichte ruimte, in september 1991, en verbleven er twee jaar.
De experimentele ruimte diende als podium voor een spectaculair en controversieel verhaal over het doorzettingsvermogen van de mens. Het complex is begin jaren negentig gebouwd in de heuvels van Arizona en geldt nog altijd als een juweel op designgebied.
Business Insider bezocht onlangs Biosphere 2 en ontdekte welke obstakels de vroege bewoners van ‘Mars’ moeten overwinnen:
Biosphere 2 ligt aan de voet van de Santa Catalinagebergte in Arizona. Het gebied is onderdeel van de Sonorawoenstijn, een dor gebied dat aardig op Mars lijkt.
Bron: Biosphere 2, Business Insider
Een glazen piramide van pakweg 24 meter hoog steekt boven het gebied uit.
Bron: Biogeosciences, Business Insider
Een stukje richting het westen op de 16 vierkante kilometer meter grote campus staan nog meer futuristische gebouwen.
Bron: The Human Experiment, Business Insider
Architect Peter Pearce maakte het frame van de Biosphere 2 uit 77.000 stalen buizen en 6.600 glazen panelen. Zodoende is het gebouw luchtdicht. Het gebouw weerstaat zelfs de hagelbuien boven Arizona, met hagelstenen zo groot als sinaasappels.
Bron: The Human Experiment, Business Insider
Bij de eerste missie (er waren er uiteindelijk twee) stapten de bewoners op 26 september 1991 het gebouw binnen via een aangepast schot van een onderzeeër, dat het pand luchtdicht afsloot. Ze verbleven er uiteindelijk twee jaar. De ingang die zij gebruikten is nu de start van de rondleiding.
Bron: Business Insider
Onze gids was John Adams, een van de directeuren van de faciliteit. Adams werkt er sinds midden jaren negentig en is een expert als het gaat om het complexe systeem achter de constructie, de wetenschap en de geschiedenis.
"Het gebouw hielp ons eraan herinneren hoe weinig we eigenlijk af wisten van de aarde en hoe die werkt", zegt Adams over de eerste tests in de Biosphere 2. "Er waren genoeg mensen die zeiden: je stopt iets in een afgesloten ruimte, het enige wat zal gebeuren is dat het in een grote slijmerige brij verandert."
Dat gebeurde niet en de acht bemanningsleden stapten na twee jaar kerngezond uit het complex, al hadden ze eenmaal buiten wel even wat hulp nodig.
Bron: Business Insider
Tijdens de eerste expeditie zakte het zuurstofniveau. In plaats van ruim 20 procent, wat normaal is op zeeniveau, daalde het tot 14 procent. Daardoor kregen de bewoners last van hoogteziekte. Besloten werd om extra zuurstof aan het gesloten ecosysteem toe te voegen om het peil weer op te krikken.
Bron: The Human Experiment, Biosphere 2, Business Insider
Hoewel de faciliteit ooit met privégeld bekostigd was, kocht de University of Arizona het pand in 2011. Het is nu een researchlab, conferentiecentrum en toeristische attractie.
Toegang kost 20 dollar voor een volwassene, korting is er voor studenten, ouderen en mensen die werken voor Defensie.
Bron: Biosphere 2, Business Insider
Sinds 1991 bezochten 3 miljoen toeristen en 500.000 studenten Biosphere 2. Op het terrein zit ook een soort dorpje waar onderzoekers kunnen verblijven. Het is vrij stil daar in de woestijn, op het gehuil van prairiewolven na.
Bron: Business Insider
In het pand van Biosphere 2 bevinden zich vijf zones — regenwoud, oceaan, savanne, moeras en woestijn. De ecosystemen van de aarde. De bemanning verbouwde gewassen in een speciale zone die nu Hill Slope wordt genoemd.
Bron: Business Insider
In die intensieve landbouwzone, zoals hieronder te zien op een foto uit 1993, verbleven de leden de meeste tijd.
Bron: The Human Experiment, Business Insider
De keuken was gewijde grond. Leden aten alleen wat ze zelf verbouwden — veel zoete aardappels en bonen. Het duurde vier maanden om genoeg ingrediënten te verbouwen voor een pizza. Dieren werden gehouden en geslacht voor het vlees. Koffie was er eens in de twee maanden.
Bron: The Human Experiment, Business Insider
De bemanningsleden hielden nauwgezet een logboek bij van de zaden, planten, voeding en dieren. Zo'n 20 procent van alle soorten, veelal insecten die het aflegden tegen kakkerlakken en mieren, stierven uit in de twee jaar dat de proef duurde. Nu is nog maar een fractie van de originele soorten in leven.
Bron: The Human Experiment, Business Insider
Gewassen groeien niet meer in de Hill Slope. De Universiteit van Arizona heeft het gerenoveerd tot een miljoenen kostend experiment genaamd Landscape Evolution Observatory (LEO).
Bron: Biosphere 2, Business Insider
In LEO wordt 27 meter aan vulkanisch gesteente bestudeerd om te onderzoeken hoe microben gruis transformeren in een bodem waar planten kunnen groeien.
Source: Biosphere 2, Business Insider
Het doel is om erachter te komen hoe klimaatverandering voorheen dorre gebieden kan transformeren als ze onderhevig zijn aan regenbuien met nieuwe weerpatronen. Honderden sensoren geven onderzoekers een 3D-beeld over de veranderingen in de grond. Het werk kan ooit van pas komen voor agrariërs op Mars.
Bron: Biosphere 2, Business Insider
De meest iconische delen van Biosphere 2 zijn die met wildernis erin. De lucht ruikt er nog altijd naar natte bodem en planten. Hoewel het gebied niet langer luchtdicht is, merk je dat de lucht in dit deel vochtiger is.
Bron: Business Insider
De 'oceaan' bevat zo'n 2,4 miljoen liter zout water.
Bron: Business Insider
De oceaan, een van de grootste onderzoeksfaciliteiten met zout water ter wereld, wordt omgebouwd tot een plek waar onderzoek plaatsvindt naar de teloorgang van koraal, een van de gevolgen van klimaatverandering.
Bron: Biosphere 2, Business Insider (1, 2)
Naast de oceaan is het regenwoud gevestigd.
Bron: Business Insider
Het is een dikke, vochtige jungle vol met tropische bomen en wijnstokken.
Bezoekers mogen doorgaans niet verder het regenwoud in dan het uitkijkplatform. Maar gids Adams leidde ons toch rond.
De biosfeerbewoners waren dol op de bananen die er groeiden. Het fruit was zo geliefd dat het achter slot en grendel moest als het lag te rijpen.
Bron: Business Insider
Veel crewleden gebruikten het regenwoud om even te ontsnappen aan hun werk en doken voor ontspanning in een van de watertjes. Nu is dit deel een onderzoeksfaciliteit waar onderzocht wordt hoe een regenwoud reageert op klimaatverandering.
Bron: Biosphere 2, Business Insider
Na een tocht door het regenwoud nam Adams ons mee naar de savanne, de ruimte die de oceaan met het regenwoud en moeras verbindt.
Bron: Business Insider
Planten van allerlei vormen en grootte groeien op de savanne. Tijdens het eerste experiment leefden er ook vier galago's (kleine, boombewonende nachtdieren) die de bewoners gezelschap hielden.
Het woestijngebied aan het einde van de savanne weerspiegelt de omgeving buiten de biosfeer.
Bron: Business Insider
De bewoners waren veel tijd kwijt met het wieden van onkruid in de woestijn. Doordat er condens van het dak naar beneden viel op de grond groeiden er veel plantjes die anders niet boven waren gekomen.
Bron: The Human Experiment, Business Insider
De constructie van stalen buizen was ook ideaal om in te klimmen. Zo konden de bewoners makkelijker oogsten, metingen doen, de glazen ramen schoonmaken en waar nodig reparaties uitvoeren. Sommige bewoners sprongen zelfs vanaf grote hoogte in de oceaan.
Bron: Business Insider
De woonverblijven zijn tegenwoordig te bezichtigen voor bezoekers. In de kamers staan de spullen van de tweede groep bewoners. Door financiële en juridische problemen duurde de tweede missie in 1994 slechts zeven maanden.
Bron: Business Insider
In hun vrije tijd schilderden sommige bewoners.
Bron: Business Insider
In de controlekamer van BioSphere 2 is een kleine expositie ingericht met een prototype voor een semipermanente basis op de maan of Mars.
Bron: Business Insider
Zo bestaat het Prototype Lunar Greenhouse uit een reeks afgesloten buizen die 100 procent van de zuurstof en 50 procent van het voedsel levert dat een mens nodig heeft om te overleven in de ruimte.
Bron: Business Insider
De buizen zijn uitvouwbaar en kunnen binnen 10 minuten worden opgezet.
Bron: Business Insider
Vanuit een centrale module kunnen tot twaalf kassen worden uitgerold, die een kleine bemanning zo'n twee jaar in leven kunnen houden. Dat is tijd genoeg voor astronauten om een permanente basis te bouwen. Helaas is de financiering van NASA voor het project onlangs stopgezet.
Bron: Business Insider
Om de hoek van het museum is een trap, die leidt naar de bibliotheek.
Bron: Business Insider
In de bibliotheek op grote hoogte konden de biosfeerbewoners even ontsnappen aan de draaiende camera's beneden en de aanhoudende stroom van toeristen en journalisten. Deze ruimte is nu niet meer toegankelijk voor bezoekers.
Bron: Business Insider
De bibliotheek heeft een prachtig dak waardoor zonlicht naar binnen valt.
Bron: Business Insider
... en een glazen vloer.
Bron: Business Insider
Onder de Biosphere 2 is alle technologie weggestopt die het afgesloten ecosysteem leefbaar moet houden. Deze ruimte heet ook wel de 'Technosphere'.
Bron: Business Insider
De Technosphere bestaat uit een wirwar van buizen, pompen, filters, tranformatoren en andere onderdelen die het complex voorzien van schone lucht, water en elektriciteit.
Bron: Business Insider
De fundering bracht de bewoners tijdens de eerste missie in de problemen. Micro-organismen in de bodem haalden zuurstof uit de lucht en zetten dat om in koolstofdioxide, dat werd opgenomen door het beton in de constructie. Terwijl de planten juist die koolstofdioxide om moesten zetten in zuurstof voor de bewoners.
Bron: The Human Experiment, The New York Times, Business Insider
Daardoor daalde het zuurstofpeil in het complex dusdanig dat de bewoners last kregen van hoogteziekte. Het zuurstofniveau was vergelijkbaar met dat op 4.500 meter hoogte. De bewoners probeerden al het organisch materiaal in de bodem te drogen in de Technosphere, om zo dit proces te vertragen.
Bron: The Human Experiment, Business Insider
Maar het bleek tevergeefs. Uiteindelijk werd besloten om 14.000 kilo zuurstof in het ecosyteem te pompen.
Bron: The Human Experiment, Business Insider
De procedure werd uitgevoerd in een van de twee koepelgebouwen, die fungeerden als de 'longen' van het afgesloten ecosysteem. Hiermee werd de luchtdruk in het complex geregeld en werd voorkomen dat lucht van buiten naar binnen stroomde. Zonder de 'longen' zou de lucht in het complex gedurende de dag opwarmen en uitzetten, waardoor de glasplaten zouden breken.
Bron: Business Insider
De 'longen' zijn een knap staaltje werk. De enorme rubberen gevaartes konden op en neer bewegen, waardoor het volume van de kamer variabel was. Zo werd gezorgd dat de luchtdruk binnen Biosphere 2 gelijk was aan de luchtdruk buiten het complex.
Adams opende een luchtsluis om te laten zien hoe de longen werken. Het rubberen vlies zakte meteen, waardoor er een stevige wind door de open deur blies.
Bron: The Human Experiment, Business Insider
Toen mijn tour erop zat, werd ik natuurlijk door het winkeltje naar buiten geleid. Daar lag het boek van Jane Poynter, een van de oorspronkelijk bewoners van de Biosphere 2.
In het boek is Poynter openhartig over de ontstaansgeschiedenis van het ambitieuze project, de doelen en de problemen. Het geeft ook een kijkje achter de schermen van een van de controversieelste wetenschappelijke experimenten in de menselijke geschiedenis. Vooral dit verhaal over sabotage, geheim agenten en voormalig Witte Huis-strateeg Steve Bannon is fascinerend.
Bron: Business Insider
Poynter trouwde uiteindelijk met Taber MacCallum, een mede-bewoner van het ecosysteem. "Het was een ongelooflijk gedurfde en in vele opzichten geslaagde poging om een ruimtekolonie na te bootsen", zei Poynter over het project.
Het echtpaar is tegenwoordig de drijvende kracht achter World View Enterprises, een bedrijf dat met heliumballonnen mensen en wetenschappelijke apparatuur tot het randje van de ruimte wil brengen.
Bron: Business Insider
Sommige wetenschappers bekijken het experiment het argusogen. De bedenkers van het project zijn in hun ogen onderdeel van een "cultus", een omschrijving waar Poynter zich niet in kan vinden. Volgens haar toont Biosphere 2 aan dat mensen jaren kunnen overleven zonder hulp van buiten.
Bron: Business Insider
Mars bereiken is niet de grootste uitdaging. Een permanente basis op de rode planeet bouwen is dat wel. Elon Musk wil in 2024 de eerste mensen naar Mars sturen, maar het is de vraag hoe iemand daar kan overleven met de technologie die we op dit moment hebben.
