‘De mens is niet gemaakt om in de ruimte te zijn’
Ze is amper 29, Vlaamse, en staat op de beroemde lijst van Forbes van ‘s werelds meest beloftevolle onderzoekers. Faut le faire.
Het gaat hard voor Angelique Van Ombergen (29). Vorig jaar won ze de prestigieuze PhD Cup en vandaag staat ze op de ‘30 under 30’, de lijst van meest beloftevolle onderzoekers van het Amerikaanse zakenblad Forbes. Als doctor in de medische wetenschappen is Van Ombergen verbonden aan het Europese ruimtevaartagentschap ESA, waar ze het onderzoek leidt naar hoe het brein van astronauten zich aanpast aan een ruimtereis.
Waar komt die fascinatie voor ruimtevaart vandaan?
‘Die is stilaan gegroeid tijdens het werk aan mijn doctoraatsthesis. Aan de universiteit van Gent haalde ik een master in de audiologische wetenschappen. Het evenwichtssysteem in het binnenoor vormde mijn interesseveld. In het lab deden we parallel onderzoek naar de problemen waarmee astronauten op dat vlak worstelden en evenwichtsproblemen bij patiënten. Zo hoopten we lessen uit het ene voor het andere te trekken. Daarna doctoreerde ik op dat breinonderzoek: het BRAIN-DTI-project, een internationaal project voor de Europese en Russische ruimtevaartorganisaties. Ik deed daarna ook nog anderhalf jaar postdoctoraal onderzoek.’
Hoe kwam u bij de ESA terecht?
‘Ik werkte voor de universiteit en was niet echt op zoek naar een andere baan. Maar plots zag ik een vacature bij de ESA voor human research. Dat zie je zelden, want de meeste jobaanbiedingen draaien er rond technische zaken. Ik voelde me meteen enorm aangesproken door die job en aangezien iedereen uit de ESA-lidstaten mag solliciteren, trok ik mijn stoute schoenen aan en schreef een brief. Toen ik uitgenodigd werd voor een gesprek, dacht ik nog steeds dat ik niet echt een kans maakte, dus mijn blijdschap was enorm toen ik de job uiteindelijk kreeg. Bij de ESA ben ik nu wetenschappelijk coördinator inzake human research. Dat gaat bijvoorbeeld over projecten in het ISS, maar evengoed over experimenten die op aarde nagebootst worden. Dat kan in een extreme omgeving zijn, zoals op Antarctica.’
Geef eens een concreet voorbeeld van zo’n humanresearchonderzoek?
‘Recent zijn we bij de ESA in Keulen gestart met ‘bed rest’-studies. Daarbij liggen vrijwilligers 60 dagen lang in een bed. Zelfs om te plassen of te douchen komen ze er niet uit, dat moet in bed gebeuren. Gedurende de hele tijd is het bed gekanteld zodat hun hoofd een andere positie krijgt, net zoals in de ruimte. Het unieke aan dat experiment, dat samen met NASA uitgevoerd wordt, is dat het effect van kunstmatige zwaartekracht getest wordt aan de hand van een centrifuge. Bij al dit soort experimenten is de link tussen astronauten en patiënten op aarde belangrijk. Telkens willen we weten wat er tijdens zo’n experiment met het menselijk lichaam gebeurt én hoe we die veranderingen kunnen tegengaan. Want eigenlijk is de mens niet gemaakt om in de ruimte te zijn. Ons streefdoel is dus om dat zo gezond mogelijk te houden. Binnen ons team worden dat soort experimenten gecoördineerd. Ik denk ook mee over de prioriteiten van het onderzoek op langere termijn. Wat we moeten doen als we naar Mars willen bijvoorbeeld. Het is erg boeiend, want je legt samen de puzzelstukjes.’
Wat gebeurt er precies met het brein van astronauten?
‘Als je kijkt naar het hele menselijke systeem, dan zijn er overal veranderingen. En dat moet ook. Het lichaam en het brein passen zich aan de nieuwe omgeving aan. Neem nu het evenwicht: dat raakt heel snel in de war in de ruimte, maar het past zich ook snel aan. Hetzelfde geldt voor de terugkeer op aarde. Het evenwichtsorgaan in het oor herkent snel de zwaartekracht weer. Met veranderingen aan het skelet – in de ruimte worden de beenderen van de astronauten brozer – is het anders: dat heeft op aarde veel meer tijd nodig om te herstellen.’
Zo hebt u recent de invloed van de ruimte op het brein onderzocht. Hoe nieuw was dat?
‘Toen we er in 2013 aan begonnen, was dat nog nooit gedaan. In 2014 hebben we voor het eerst hersenscans van een astronaut genomen, voor en na een verblijf in de ruimte. Dat doen we ofwel in Moskou ofwel in Keulen.’
‘Alles in ons leven is gebaseerd op zwaartekracht. Wij vinden het normaal dat wortels van planten naar beneden groeien, maar neem de zwaartekracht weg en ze groeien alle kanten uit. Zonder zwaartekracht is alles anders. Op aarde lopen we rechtop en gebruiken we onze voeten. In de ruimte zweven we en hebben we een heel ander bewegingspatroon. Wij meten dat onze hersenen zich daaraan aanpassen, en dat hadden we ook verwacht. Eenmaal terug op aarde, verandert dat opnieuw na verloop van tijd. Maar we zien ook veranderingen in de structuur van de hersenen. Om te beginnen wordt er vanaf het begin van een verblijf in de ruimte meer lichaamsvocht naar de nek en het hoofd van de astronauten gestuwd. Dat herstelt zich snel, maar het zet wel een cascade aan breinveranderingen in gang. Zo zien we dat de grijze stof in de hersenen – de zenuwcellen –afgenomen is wanneer astronauten terug op aarde landen. Het volume aan hersenvocht is dan weer toegenomen. Eenmaal terug op aarde, na een verblijf van zes maanden in het ISS, herstelt de grijze stof zich in het brein zo goed als volledig, maar het extra hersenvocht blijft. De vraag is of dat problematisch is. Die vraag zullen we moeten beantwoorden als we straks astronauten erg lang de ruimte insturen. Ideaal zou het zijn mocht je astronauten kunnen onderzoeken die respectievelijk kort, gemiddeld en langer in de ruimte verbleven.’
Zo’n ruimtereis geeft enorme stress en een grote fysieke en psychische impact: astronauten hebben echt een roeping
Hoe langer in de ruimte, hoe meer veranderingen?
‘Goede vraag. Voorlopig onderzoeken we alleen de veranderingen na zes maanden in de ruimte. Dat is de standaardperiode die astronauten en kosmonauten in het ISS verblijven. Voorwaarde is dat de astronauten en kosmonauten willen meewerken. Ze zeggen niet allemaal ja. Niet uit desinteresse, maar meestal omdat ze zo druk bevraagd zijn en het niet in hun planning past. Het is een zeer complex onderzoek. Ten eerste inzake logistiek, maar ook qua aantal ‘proefkonijnen’. Toen ik mijn doctoraatsthesis afwerkte, hadden we acht astronauten/kosmonauten onderzocht. Nu zitten we aan dertien. Het onderzoek loopt verder: het streefdoel is twintig. Maar door die lage aantallen is het moeilijk om definitieve conclusies te trekken. Ook al omdat ieder mens anders is, en anders reageert op een verblijf in de ruimte. Eigenlijk zouden we honderden mensen tegelijk moeten kunnen onderzoeken over een periode van tientallen jaren. Maar dat is niet realistisch.’
Zijn die hersenveranderingen permanent?
‘Dat weten we nog niet. Zo’n onderzoek telt drie fases. In fase 1 kijk je wat er gebeurt. Fase 2 meet de impact en in fase 3 onderzoek je hoe je veranderingen of schade kunt voorkomen. We zitten nu in fase 1. Maar laat ik er direct bij zeggen dat een permanente verandering geen ramp hoeft te zijn. Stel dat je vaststelt dat jouw arm drie millimeter korter is geworden? So what? Als je er maar hetzelfde mee kunt doen.’
Klopt het dat ruimtereizigers die langere tijd in de ruimte verblijven slechter zien?
‘Bij langere missies stellen we visuele veranderingen vast, die weleens permanent zouden kunnen zijn. Bij alle astronauten en kosmonauten daalt de gezichtsscherpte, maar dat blijft bij sommigen nog steeds binnen de perken.’
Moeten we dan niet wachten om naar Mars te gaan tot we beter weten welke impact een lang verblijf in de ruimte juist heeft?
‘Het is in elk geval nog veel te vroeg om nu al naar Mars te willen, als je het mij vraagt. Technologisch zijn we er nog niet, maar dat komt wel goed. Maar wat de impact op de ruimtereizigers tijdens zo’n lange missie betreft: we moeten de tijd nemen om het onderzoek zijn gang te laten gaan. Eerst moeten we terug naar de maan. Daar zullen we ook het effect van straling op de mens kunnen testen buiten het beschermende magnetische veld van de aarde. Mars is een ander paar mouwen. Initiatieven als Mars One (waarbij het inmiddels failliete Nederlandse bedrijf Mars One tegen 2023 vier mensen op Mars wilde laten landen, die de basis moesten vormen van ’s werelds eerste interplanetaire kolonie, red.) vind ik dan ook onzin. Geen enkele serieuze ruimtevaartorganisatie ontwikkelt een missie waarbij de Marsgangers niet naar de aarde terugkeren.’
Hoe zit het met de psychische stress van langere vluchten?
‘Psychisch welzijn in de ruimte is erg belangrijk. De hersenen worden door álles beïnvloed. Onderweg op lange ruimtereizen wordt de communicatie met de aarde verstoord, zit er een vertraging op van enkele minuten of valt ze weg. De ESA zet erg in op psychisch welzijn. In 2020 stappen we mee in het Russische project SIRIUS, dat mensen voor een langere periode isoleert. Nu al hebben de Russen en NASA mensen voor vier maanden geïsoleerd. In 2020, wanneer de ESA meedoet, worden dat acht maanden, en in 2022 wordt het een vol jaar. Tijdens die experimenten wordt een maanmissie gesimuleerd. Dat is nogal levensecht, onder andere met maanwandelingen. Er wordt nagegaan wat de effecten van die isolatie zijn op het immuunsysteem en op het brein. De selectiecriteria zijn streng: zeer gezond zijn, psychisch sterk staan en Engels en Russisch spreken.’
Droomt u er weleens van om zelf de ruimte in te gaan?
‘Nee, dat spreekt me niet aan. Ik heb wel al eens een paraboolvlucht gedaan, eentje in Las Vegas, eentje in Bordeaux. Dat was een unieke ervaring, een poosje gewichtloos zijn. Als ruimtetoerist wil ik het ook weleens proberen. Maar dat volstaat. Ik ben geen astronaut. Onderschat dat niet: lang weg van familie en vrienden, enorme stress en ook de fysieke en psychische recuperatie achteraf, eenmaal terug op aarde. Ik vind dat nobel. Dan moet je toch echt een roeping hebben.’
Wat betekent het om op de befaamde ‘30 under 30’-lijst van Forbes te staan?
‘Het is fijn om zo’n internationale erkenning te krijgen en uiteraard verhoogt het de zichtbaarheid van mijn projecten. Maar ik ga niet naast mijn schoenen lopen. Ik vind beschikbaarheid voor een groter publiek trouwens een plicht. Ik werd aan de universiteit, en nu bij ESA, betaald met publiek geld, dus voor wat hoort wat, vind ik. Ik vind het vooral goed dat ik als vrouwelijke wetenschapper nu in de kijker loop. Als jonge vrouw wil ik aan jonge meisjes laten zien dat succes wél kan in een domein dat nog altijd grotendeels aangezien wordt als zijnde voor mannen. En zo kunnen ook jongens zien dat vrouwen evengoed experts kunnen zijn.’
En ergens vond u ook nog de tijd om een boek uit de brengen: Reis naar de Sterren gaat uiteraard over uw grote passie.
‘Klopt. Ik schreef het samen met ruimtevaartingenieur Stijn Ilsen en onze bedoeling is om vooral de jeugd enthousiast te maken over alles wat met de fascinerende ruimtewereld te maken heeft. Maar het is uiteraard geschikt voor alle leeftijden. Mijn opa is bijvoorbeeld een grote fan. (lacht) Natuurlijk, de evoluties gaan zo snel dat het boek over vijf jaar niet meer actueel zal zijn, maar ik hoop vooral dat mijn passie voor ruimtevaart en de ruimte overslaat naar de kinderen die het lezen. Wetenschap is er voor iedereen. Er is veel druk op onderzoekers om te publiceren, maar dit vond ik echt een mooie kans om wetenschap populair te maken bij de allerbelangrijkste lezers.’
