Vier 'astronauten' vanavond na fictieve marsmissie van 378 dagen terug in de echte wereld: wat doet 1 jaar isolatie met een mens?

Rood zand, een koepel die je van de rest van de wereld afzondert, en 160 vierkante meter om met z'n vieren in te wonen en werken. Dat is de wereld waarin Anca Selariu, Nathan Jones, Ross Brockwell en Kelly Haston het afgelopen jaar leefden.

De 4 'valse' astronauten leefden om precies te zijn 378 dagen samen in isolatie. En die koepel mogen ze vanavond om 23 uur onze tijd verlaten. Voor het eerst in een jaar zullen ze terug kunnen gaan en staan waar ze willen, hun familie en vrienden vastpakken, en echt alleen zijn wanneer ze dat willen. 

Met het experiment wil het Amerikaanse ruimteagentschap NASA missies naar Mars voorbereiden, met een focus op de voedselvoorziening tijdens zo'n missie. En ook de gevolgen van die isolatie voor de crew kunnen ze zo onderzoeken, want eerder onderzoek toont aan dat mensen wel degelijk veranderen door een ruimtemissie.

De proefpersonen leefden in omstandigheden die lijken op die van een mogelijke missie naar Mars. Ze hebben geen vers voedsel, behalve de groenten die ze zelf telen, er werden geen nieuwe voorraden geleverd, ze hadden een beperkte hoeveelheid water...

Ook de communicatie met het thuisfront was gesimuleerd met een vertraging van 6 tot 22 minuten - zo traag zou het namelijk ook gaan naar Mars - en 2 keer met een black-out (radiostilte) van 2 weken. Ze zagen geen daglicht en werden blootgesteld aan stresssituaties, bijvoorbeeld technische problemen. Ze oefenden er ook op ruimtewandelingen.

Eerder was er namelijk al een kortere versie van dit soort experiment. 6 mensen verbleven 4 maanden lang onder een plastic koepel op de flank van een berg: de Mauna Loa-vulkaan op Hawaï. In dat verlaten, rotsige landschap moesten ze onder meer ontdekken hoe je kan koken tijdens een marsmissie.

De Belg Angelo Vermeulen, een bioloog gespecialiseerd in ruimtevaart, was er toen bij als gezagvoerder.

Dat brengt ons meteen bij het allermoeilijkste van de missie: de groepsdynamiek. "Ik moest als gezagvoerder de groep bij elkaar houden. Die samenhang is de grootste uitdaging, maar ze is essentieel, niet alleen voor het welzijn van iedereen, maar ook om samen de uitdagingen te kunnen aanpakken die zich voordoen." Denk dan aan problemen met apparatuur, de barre omstandigheden, noem maar op.

Niet evident als je een jaar lang samen opgesloten zit. "Vaak zie je dat één iemand zich in zulke experimenten, of ook tijdens ruimtemissies, wat afzondert van de groep. Logisch, want je hebt behoefte aan wat privacy. Ook tussen de crew in het station en de crew in het controlecentrum ontstond er spanning, wat ook wel vaker gebeurt in ruimtemissies. Je kijkt anders naar de dingen als je daar zit." 

Hoe ze zullen reageren als de deur vanavond opengaat, is af te wachten. Maar Vermeulen herinnert zich wel nog wat het met hem deed. "Je kijkt er enorm naar uit, om terug te kunnen buitenstappen, zonder afspraken te maken en een ruimtepak te moeten aandoen. Ik dacht vaak aan het moment dat het voorbij zou zijn."

"Ik herinner me ook nog het uitgebreide ontbijt dat we kregen. We hebben ons allemaal op het verse fruit gestort. Dat trok ons het meeste aan, omdat we dat gemist hadden." Al hebben ze in de simulatie die nu beëindigd wordt een kleine plaats om verse groenten te telen, waarschijnlijk zal ook dit team naar vers voedsel snakken.

Maar de ervaring na de 'bevrijding' ging veel dieper voor Vermeulen, die zich echt had ingeleefd in de idee dat hij op een andere planeet leefde. "We stapten in een busje en zigzagden naar beneden. Het eerste wat je ziet, is de oceaan, nadat je lang in een dor lavalandschap hebt geleefd. Dat water terugzien, dat beroerde me enorm: het feit dat dat water is meegebracht door meteorieten in de geschiedenis van de aarde."

"Ik denk dat het wat lijkt op wat astronauten ervaren als ze de aarde zien vanuit de ruimte: je wordt je zo bewust van de kwetsbaarheid van onze aarde. En hoe uniek die groene planten hier zijn."

Los van die emotionele ervaringen, heeft de isolatie ook effect op je lichaam. Vermeulen herinnert zich bijvoorbeeld dat iedereen in het team wel een of andere vorm van slaapproblemen had.

"Dat is zeker ook zo in de ruimte", zegt Angelique Vanomberen, wetenschapscoördinator bij het Europese ruimteagentschap ESA. "Je hebt geen normale blootstelling aan daglicht. In het internationaal ruimtestation ISS zie je bijvoorbeeld 16 keer per dag de zon opkomen, in een simulatie als deze zie je gewoon geen daglicht, terwijl dat de aanmaak van melatonine regelt, een slaaphormoon." 

"En dan heb je nog de psychologische stress van die isolatie. Als ik niet lekker in m'n vel zit, kan ik ook moeilijker slapen", legt Van Ombergen uit.

Of je je tijdens die lange maanden samen ook verveelt? "Het is niet zo saai als je zou denken. Je hebt heel veel onderzoek te doen, je moet 1 uur per dag fysieke oefeningen doen om gezond te blijven, en je organiseert samen ontspanningsmomenten zoals een filmavond", blikt Vermeulen terug. 

Maar je lichaam verandert wel door die eentonige isolatie. "We weten van eerder onderzoek, zowel bij dieren als bij mensen dat, wanneer je ze gaat isoleren in een monotone omgeving, dat dat impact heeft op hun brein", zegt Van Ombergen. Bij muizen en ratten veranderde de hippocampus in de hersenen, specifiek een stuk ervan dat belangrijk is voor het vormen van herinneringen en het verkennen van nieuwe omgevingen. 

Dat bleek ook al het geval te zijn bij mensen. Duitse wetenschappers hebben onderzocht wat een verblijf van 14 maanden deed met poolreizigers in het Neumayer-Station III  op Antarctica, één van de meest afgelegen, geïsoleerde plekken op aarde. Ook bij hen was dat stukje gekrompen. En dat was ook te zien in hun bloed.

"Toen ze anderhalve maand uit isolatie waren, was die bloedwaarde wel weer verbeterd, maar nog niet op het oorspronkelijke niveau", vertelt Van Ombergen. "Hoe die op lange termijn evolueert, moet nog blijken uit onderzoek."

Dat kan deze studie misschien prijsgeven, net als nog veel andere effecten van het samenleven in isolement. Maar het zegt niet alles over hoe een Marsmissie zal uitdraaien, want je hersenen veranderen ook door de extreme omstandigheden in de ruimte.

"Het interessante aan dit experiment is dat we nu kunnen zien welke veranderingen de isolatie en psychosociale stress precies geven in je brein. Bij astronauten die uit de ruimte komen, weten we niet wat er een specifieke verandering veroorzaakt."

En je kan in dit soort simulaties ook kritieke situaties nabootsen die op Mars zouden kunnen gebeuren. "Dat geeft al een eerste indruk van hoe mensen ermee omgaan. Al weten ze natuurlijk ergens in hun achterhoofd altijd wel dat het een simulatie is", besluit Van Ombergen.

De NASA plant nog 2 gelijkaardige studies de komende jaren, om in totaal 12 personen te testen, en ook de ESA doet vergelijkbaar onderzoek.