Israëlische professor bestudeert aanwijzingen voor klimaatverandering vanuit de ruimte

Foto door Greg Rakozy op Unsplash

Afgelopen week was het Wereld Ruimteweek. En hoewel prof. Paul Kamoun op Planeet Aarde is, hoofd van het ruimtetechnologie- en teledetectielaboratorium aan het Jerusalem College of Technology , is zijn blik de afgelopen 40 jaar naar boven gericht.

Klimaatverandering, medicijnontwikkeling en Israëls maanmissie zijn slechts drie gebieden die zijn ogen gericht houden op de ruimte, aldus ISRAEL21C.

Met een doctoraat in aard- en planetaire wetenschappen van het Massachusetts Institute of Technology, werkte de in Frankrijk geboren Kamoun aan meer dan 150 projecten met de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA, de Europese ruimtevaartorganisatie ESA en de Franse ruimtevaartorganisatie CNES.

Dr. Paul Kamoun. Foto met dank aan JCT via ISRAEL21C

Hij verzorgt de internationale bedrijfsontwikkeling voor het Zwitserse bedrijf SpacePharma , wiens miniatuur-made-in-Israël-laboratoria profiteren van de zwaartekrachtvrije ruimte voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen.

Hij was een onafhankelijke telecommunicatieadviseur voor het privaat gefinancierde SpaceIL Beresheet-ruimtevaartuig naar de maan in april 2019, dat een noodlanding maakte, en hoopt in 2024 een experiment aan boord van Beresheet 2 te sturen.

Misschien wel het meest urgent, bestudeert Kamoun de oorzaken en gevolgen van klimaatverandering met behulp van satellietbeelden.

Wie en wat is verantwoordelijk?

We weten dat massa-industrie en fossiele brandstoffen een rol spelen bij gevolgen zoals de opwarming van de aarde en het smelten van de poolijskap, zegt Kamoun.

We kennen echter niet de omvang van door de mens veroorzaakte oorzaken of hoe ze zich verhouden tot natuurlijke oorzaken zoals de cyclus van de zon, het gedrag van de aarde en de interactie tussen de atmosfeer en de oceaan.

“Het lijdt geen twijfel dat er sprake is van opwarming van de aarde. Maar we hebben niet genoeg gegevens om de oorzaken met wetenschappelijke nauwkeurigheid te kwantificeren. Daarvoor moeten we ongeveer 30 jaar aan satellietgegevens verzamelen en tot nu toe hebben we ongeveer 15 jaar aan gegevens”, zegt Kamoun.

Deze NASA-foto van 23 september 2021 laat zien dat het ijs in de Noordelijke IJszee meer oppervlakte beslaat dan in de afgelopen jaren, maar veel dunner is dan normaal.

“We kunnen niet zeggen dat de bijdrage van de mens aan de opwarming van de aarde precies dit of dat is. Als we die gegevens in onze handen hadden, zouden alle landen van de wereld waarschijnlijker een consensus bereiken over wat te doen”, zegt Kamoun.

Hij moedigt zijn studenten aan om next-gen satellieten te ontwerpen om meer te ontdekken over de aarde en de ruimte, en hoe ze satellietgegevens kunnen gebruiken om onze wereld te verbeteren.

Grote technologie, klein budget

Geavanceerde ruimtetechnologieën zijn inderdaad een specialiteit in Israël, ondanks het zeer bescheiden gefinancierde ruimteprogramma.

"NASA heeft een enorm budget van meer dan $ 23 miljard voor 2021, terwijl Europa in totaal ongeveer $ 5 miljard jaarlijks ruimtebudget heeft, en Israël ... misschien $ 20 miljoen", vertelt Kamoun aan ISRAEL21c.

“Wat kun je doen met zo’n budget? Je kunt geweldige technologie maken voor ruimteprogramma's, zowel binnen als buiten Israël."

Hij zegt bijvoorbeeld dat Ramon Space krachtige processors ontwikkelt voor supercomputing in de ruimte. Elbit Systems ontwikkelt zeer geavanceerde elektro-optische oplossingen voor onder meer de ruimtevaart.

"Het is moeilijk om het aantal satellieten of ruimtemissies te vergelijken met spelers als NASA, maar je kunt de technologie vergelijken - en die van ons is van topniveau", zegt Kamoun.

Een technicus laadt SpacePharma's DIDO-3-satelliet voor microzwaartekrachtonderzoek naar de draagraket. Foto met dank aan Dr. Paul Kamoun

Israëlische wetenschappers hebben vruchtbare samenwerkingen gehad met NASA, voegt hij eraan toe, "hoewel niet zoveel als gedaan zou kunnen worden en niet erg zichtbaar."

NASA leverde bijvoorbeeld belangrijke communicatiemiddelen voor Beresheet 1. En veel Israëlische wetenschappers werken samen met Amerikaanse tegenhangers om NASA's toekomstige maan- en Mars-missies voor te bereiden, voegt hij eraan toe.

De regio Jeruzalem in beeld gebracht door VENUS, het eerste coöperatieve aardobservatieprogramma van Israël (ISA) en Frankrijk (CNES). Afbeelding met dank aan CNES via ISRAEL21C

Enkele afgestudeerde studenten van Kamoun onderzoeken digitale satellietbeelden van VENUS, het eerste coöperatieve aardobservatieprogramma van de Israel Space Agency en het Franse CNES.

Het gebruik van dergelijke beelden is bijna eindeloos, zegt Kamoun. Voorlopig zijn ze gericht op het identificeren van de evolutie van vegetatie en water in het noorden van Israël.

Plannen voor de volgende maanmissie van Israël

Kamoun hoopt dat zijn studenten fysica en elektro-optica-experimenten kunnen ontwerpen voor Beresheet 2, die twee ultralichte maanlanders en een orbiter zal bevatten die meerdere jaren rond de maan zal cirkelen en experimenten van studenten zal hosten.

Een mogelijkheid is een natuurkundig experiment aan boord met betrekking tot Einsteins relativiteitstheorie.

"Een ander idee is om een ​​kleine camera of sensor op de landers te ontwerpen en te bevestigen, om te helpen bij het vinden van de beste plek om te landen tijdens de afdaling en om vervolgens foto's te maken tijdens en na de landing", zegt Kamoun.

Hij zal moeten klauteren om de november-deadline van SpaceIL te halen voor voorstellen voor experimenten om op Beresheet 2 te vliegen.

“Het is ingewikkeld: je moet een goede wetenschappelijke casus vinden, de juiste instrumenten ontwerpen om de wetenschappelijke vraag op te lossen en de financiering ervoor vinden. Meestal zorgen overheden voor het geld. Maar in particulier gefinancierde missies zoals Beresheet is financiering net zo lastig als het wetenschappelijke project zelf', zegt hij.

Laatste selfie gemaakt door Beresheet voor zijn noodlanding op de maan, 11 april 2019. Foto met dank aan SpaceIL/IAI, via ISRAEL21C

Eerste drugsfabriek in een baan om de aarde

Kamoun's ervaringen in ruimteprogramma's van de Verenigde Staten, Europa en delen van Azië maakten hem de natuurlijke keuze om de internationale bedrijfsontwikkeling voor SpacePharma te leiden.

SpacePharma, gevestigd in Zwitserland met R&D en bedrijfsontwikkeling in Israël, speelt in op het feit dat de fysieke, chemische en biologische omstandigheden in de ruimte unieke omstandigheden bieden voor de ontwikkeling van geneesmiddelen.

Dankzij het draagbare laboratorium van SpacePharma kunnen zowel grote farmaceutische als onafhankelijke wetenschappers experimenten en producten in de ruimte ontwikkelen.

"Het is al vijf keer in de ruimte geweest en de komende vijf maanden komen er nog twee missies aan, waaronder een met de Israëlische astronaut Eytan Stibbe", zegt Kamoun.

Stibbe zal naar verwachting 44 experimenten uitvoeren op de missie van volgend jaar naar het internationale ruimtestation ISS, op gebieden als landbouw, neurologie en optica.

"SpacePharma ontwikkelt ook de eerste geneesmiddelenfabriek in een baan om de aarde, die eind 2023 moet worden gelanceerd", voegt Kamoun toe.

“Het wordt de eerste bouwsteen van onze grootschaliger ruimtefabriek voor drugs. Het zal een fantastische paradigmaverandering zijn om nieuwe medicijnen sneller en zelfs goedkoper te ontwikkelen dan op aarde."

Geloof het of niet, zegt hij, de kosten van R&D in de ruimte worden verenigbaar met de torenhoge kosten van R&D op aarde.

Zal Kamoun ooit de kans krijgen om voor zichzelf de ruimte in te gaan?

"Het is natuurlijk een droom om naar de ruimte te gaan om onze prachtige aarde van ver te zien en de prachtige planeten van het zonnestelsel van dichtbij te zien", zegt hij.

"Maar met uitzondering van een paar gelukkige of rijke jongens, zal dit hoogstwaarschijnlijk voor de generatie van onze studenten en kinderen zijn - als, natuurlijk, de technologie en vooral de betrouwbaarheid van de menselijke ruimtevlucht voldoende vorderen."