Leven in de ruimte

Tijdens hun verblijf in het internationale ruimtestation ISS moeten astronauten blijven werken en leven in een omgeving die heel anders is dan hier op aarde. Toch moeten ze zich schoon houden, naar de wc gaan, eten en drinken, en fit en gezond blijven. Omdat ze op het ISS gewichtloos zijn, moeten ze die handelingen daarop aanpassen.

Het ISS draait 400 kilometer boven ons in een baan om de aarde. Alles wat de astronauten nodig hebben, moet daarheen worden gebracht. Dat betekent dat de astronauten zuinig moeten zijn met voorraden, zoals water en voedsel. Er moet ook zo min mogelijk afval worden geproduceerd.

In deze serie videoclips, die tijdens de OasISS-missie van ESA-astronaut Frank de Winne zijn opgenomen, leggen hij en zijn collega-bemanningsleden uit hoe ze aan boord van het ISS leven. De online les kan worden gebruikt als onderdeel van een aan het lesprogramma gerelateerde les over persoonlijke hygiëne, voedsel en voeding, en beweging en gezondheid.

Het begin van de dag: persoonlijke hygiëne op het ISS

Of je nu thuis, op school of op vakantie bent, je moet elke dag zorgen dat je persoonlijke hygiëne in orde is.

Wat wil dat zeggen? Je moet jezelf wassen, je tanden poetsen, naar het toilet gaan en zelfs redelijk frisse, schone kleren aantrekken.

Ook op het internationale ruimtestation moeten astronauten hun persoonlijke hygiëne verzorgen. In zo’n kleine ruimte die je soms met wel dertien mensen moet delen, kan het heel vervelend worden als iemand niet voor zichzelf zorgt!

Laten we met het begin beginnen:

Tanden

Waarom hebben we tanden en wat doen ze?
Hoe moet je je tanden verzorgen?
Waarom is het belangrijk om voor je tanden te zorgen?

Schrijf alle redenen op waarom je denkt dat tanden nuttig zijn.

Pak een spiegel en kijk eens goed naar je tanden.

Hoeveel verschillende soorten tanden kun je zien en voelen? De scherpe tanden voor in je mond worden snijtanden genoemd. De puntige tanden daarnaast zijn hoektanden en de bredere tanden met bobbeltjes worden voorkiezen en kiezen genoemd. Tijdens je groei raak je je melktanden kwijt en komen je 'volwassen' tanden door. Die blijven je hele leven zitten en het is dus verstandig om daar goed voor te zorgen!

Tel hoeveel tanden je hebt. Teken een plaatje van je tanden zoals je ze in de spiegel ziet en probeer alle onderdelen een naam te geven. (tandglazuur, tandvlees, kaakbeen...). Probeer te ontdekken wat elk onderdeel doet.

Experiment om uit te proberen: Effect van cola op tanden

Als je een tand hebt die is uitgevallen - zoals een melktand - doe hem dan in een glas cola of een ander drankje met prik dat je wel eens drinkt. Controleer het een week lang elke dag. Wat gebeurt er met de tand?

Maak een foto van de tand voor en nadat hij in de frisdrank heeft gelegen. Weet je waarom hij verandert? Kun je bedenken waarom het belangrijk is om niet al te veel drankjes met prik te drinken?

Wat zit er in de ‘prik’ van het drankje dat de tand kapot maakt?
Waarom gebruiken we tandpasta?
Hoe vaak moet je je tanden met tandpasta poetsen?

Antwoorden:
In de mond van de meeste jonge kinderen bevinden zich 20-25 tanden. Het is belangrijk om je tanden te poetsen om tandbederf en een slechte adem te voorkomen. Als je stopt met je tanden poetsen, ga je uit je mond ruiken en beginnen je tanden pijn te doen en gaatjes te ontwikkelen.

Drankjes met prik zijn zuur en kunnen het tandglazuur beschadigen. Na het eten je tanden poetsen met fluoridetandpasta kan tandbederf helpen voorkomen en de tanden versterken. Het zorgt er ook voor dat je mond fris gaat ruiken!

Als je ’s morgens wakker wordt is tandenpoetsen een van de eerste dingen die je doet. Waarom is dat nodig?

Als je eet, blijft een deel van de suiker dat in het voedsel zit, in je mond achter. Bacteriën eten die suiker en maken zuur. Dat zuur lost je tandglazuur op en kan tandbederf (gaatjes) veroorzaken. Dat doet pijn! (Je krijgt tandpijn of kiespijn.) Je moet regelmatig naar de tandarts om te controleren of dit niet gebeurt. Iedereen moet zijn tanden schoon en gezond houden - zelfs astronauten in de ruimte! De tandarts is heel ver weg als zij kiespijn krijgen!

In de ruimte:

Astronauten poetsen hun tanden net zoals jij dat doet, maar er is wel een verschil! Kijk maar hoe alles in het rond 'zweeft'.

Dat komt doordat er op het internationale ruimtestation ISS geen gewicht is dat de dingen naar beneden trekt, zoals op aarde. Het station draait zo snel rond de aarde (met 28.000 kilometer per uur) met de juiste snelheid en richting; het valt niet naar de aarde toe maar het blijft om de aarde heen vallen. Omdat het valt, is alles binnenin gewichtloos. Dus alles zweeft!

Zelfs water en tandpasta. Na het poetsen kunnen de astronauten de tandpasta doorslikken (eetbare tandpasta) en ze maken hun mond met een vochtig doekje schoon. De astronauten moeten hun mond bij het poetsen zoveel mogelijk dicht houden, om te voorkomen dat de tandpasta weg zweeft!

Naar de wc gaan op het ISS

Maar als alles in de ruimte ‘zweeft’, hoe ga je dan naar het toilet? Er is een speciaal toilet op het ISS (dat staat in de Russische module Zvezsda). Er komt nog een tweede toilet bij in de Amerikaanse module, nu de voltallige bemanning aan boord is.

De astronauten moeten zichzelf vastgespen om te voorkomen dat ze van de wc af zweven. In plaats van een spoeltoilet is er een zuigbuis die het afval met een luchtstroom in een gat afvoert. De vaste stoffen worden samengeperst en opgeslagen om later weg te gooien. De urine wordt verzameld en later gerecycled. Het is zeker een rare manier om naar de wc te gaan!

Eten en drinken op het ISS

Om de astronauten gezond te houden, moeten ze niet alleen veel bewegen maar ook gezond eten.

Het eten wordt niet alleen gebruikt om genoeg calorieën binnen te krijgen om te kunnen werken: de maaltijden zijn ook belangrijke sociale bijeenkomsten voor mensen die zo ver van hun familie en vrienden af zitten.

Het eten wordt speciaal gemaakt, omdat het vanwege de gewichtloosheid moet worden aangepast om te voorkomen dat het eten van een bord af zweeft. Sommige soorten eten moeten ook worden gegeten om de effecten van de aanpassing aan de ruimte-omgeving tegen te gaan.

Astronauten moeten kiezen welke maaltijden ze graag willen eten, zolang de voedingswaardes en calorieën binnen de goedgekeurde eisen blijven: 2800 calorieën per dag. De bakjes met eten worden voor elke astronaut op aarde klaargemaakt en bij het ISS bezorgd voordat hij/zij daar aankomt. Ze worden in een van de modules opgeslagen en gelabeld. Rode voedselbakjes bevatten eten uit Rusland en blauwe bakjes bevatten eten uit de Amerikaanse/Europese landen.

Het eten krijgt een speciale behandeling zodat het lang goed blijft en een lage massa heeft.

Ruimtevoedsel

Er zijn een aantal soorten voedsel die in de ruimte worden gegeten:

 

• Rehydrateerbaar voedsel: het water wordt verwijderd om het eten gemakkelijker te kunnen bewaren. Dit wordt ook wel vriesdrogen genoemd. Aan boord wordt het water weer aan het eten toegevoegd voordat het wordt gegeten. Dit gebeurt bijvoorbeeld met dranken (thee, koffie, sinaasappelsap) en granen zoals havervlokken.
• Thermogestabiliseerd voedsel: met warmte bewerkt voedsel dat vervolgens op kamertemperatuur kan worden bewaard. Het grootste deel van het fruit en de vis (tonijn) zit in blikjes met gemakkelijke trekopeningen. De toetjes zitten in plastic bakjes.
• Bestraald voedsel: De meeste rundvleesproducten worden bereid, in flexibele foliezakjes verpakt en gesteriliseerd door ioniserende straling zodat ze op kamertemperatuur kunnen worden bewaard.
• Vers voedsel: zoals appels en bananen - als er een nieuwe bemanning aankomt nemen ze vaak verse voorraden mee.
• Voedsel in natuurlijke vorm: zoals noten en koekjes.

Astronauten gebruiken de bakjes als borden, en alles moet uit een tube of zakje worden geperst. Kun je je voorstellen wat er zou gebeuren als het drinken en de kruimels konden ontsnappen en zomaar overal heen konden zweven? Kijk maar eens naar alle elektrische apparatuur... ja, dat zou een ramp zijn!

Het is heel duur om al dat voedsel en water naar het station te brengen, dus alles moet heel licht zijn en eenvoudig bewaard kunnen worden.

Experiment om uit te proberen: Het bruin worden of bederven van rijp fruit vergelijken met een chemische remmer en lucht

Materialen:
Gedestilleerd water, appels, bananen, selderijstengels en wortels, vitamine C-tabletten. Kleine plastic kom, mes, lepels en papieren bordjes.

Introductie:
Wat gebeurt er als je voedsel zoals appels en bananen aan de lucht blootstelt? Dat bruin worden zorgt ervoor dat het voedsel bederft. In de ruimte moeten we de omvang en het gewicht van sommige verse soorten voedsel beperken om afval, zoals schillen en klokhuizen, te voorkomen. Het eten moet ook in eenpersoonsporties worden verpakt. Dat doen we door het fruit en de groenten te snijden en te voorkomen dat de lucht ze bederft.

We laten zien hoe dit met een chemische remmer kan worden gedaan.

Werkwijze:
1. Doe water in twee kleine diepe kommen. Los in één kom een vitamine C-tablet op, maar niet in de andere kom. Schrijf op elke kom wat erin zit.
2. Snij een stuk fruit in zes even grote plakken. Leg twee plakjes in elk van de twee vloeistoffen die je hebt voorbereid. Zorg ervoor dat ze helemaal ondergedompeld zijn en laat ze 10 minuten staan.
3. Leg de laatste twee plakken op een papieren bordje met een label 'onbehandeld'.
4. Haal de plakjes met een lepel uit het water en doe ze op aparte papieren bordjes.
5. Herhaal dit met verschillende soorten fruit en groente.
6. Laat alle drie de bordjes een uur staan en kijk of de groente en het fruit bruin zijn geworden.

Bespreking:

• Welk fruit en welke groente werden niet zo bruin als de andere soorten?
• Kun je een andere chemische remmer bedenken die kan worden gebruikt om fruit en groente te bewaren en ook eetbaar is?
• Probeer erachter te komen of de hoeveelheid vitamine C invloed heeft op de snelheid waarmee groenten en fruit bruin worden. Hoe zou je dat kunnen doen?

Antwoorden:

• De soorten die met vitamine C zijn behandeld zijn minder bedorven. Dat komt doordat vitamine C werkt als antioxidant en de invloed van zuurstof op voedsel (het bruin worden) remt.
• Suiker, zout, zuren (azijn)...
• Mogelijkheden: Snij de vitamine C-tabletten doormidden of in vieren en los ze in dezelfde hoeveelheid water op als het hele tablet. Kijk nu of de lagere dosering effect heeft.

Beweging en fitness

Het menselijk lichaam is op aarde geëvolueerd, in een zwaartekrachtveld. Door de gewichtloosheid worden zelfs kleine opdrachten moeilijker uit te voeren. De astronauten moeten zichzelf stevig vastmaken om niet weg te drijven - het is zelfs moeilijk om de computer te gebruiken. Ruimtewandelingen kunnen heel vermoeiend zijn en de spieren op ongewone manieren belasten.

Dat betekent dat astronauten de tijd moeten nemen om oefeningen te doen en zichzelf fit en gezond te houden, zodat ze hun werk op het ISS kunnen uitvoeren en met een goede conditie op aarde kunnen terugkeren. Aan boord is een loopband en een hometrainer (zonder banden)! Astronauten moeten minstens twee uur per dag trainen om goed in vorm te blijven.

Er zijn ook een aantal katrollen en touwen, net zoals in een fitnesscentrum op aarde, waar ze weerstandstraining kunnen doen. Dat helpt allemaal om hun botten en spieren in conditie te behouden en dat is ook heel belangrijk, omdat op die manier hun lichamelijke conditie zo veel mogelijk op peil wordt gehouden voor als ze naar de zwaartekracht van de aarde terugkeren.