- Astronauten die langere tijd het het ruimtestation ISS verblijven, worden langzamer oud dan mensen op aarde.
- Dat heeft te maken met de relativiteitstheorie van Albert Einstein.
- Het effect is wel erg klein: het gaat waarschijnlijk om fracties van een seconde.
- Lees ook: Problemen met ruimtevaartuig Starliner kosten topmanager bij Boeing z’n baan
Astronauten Butch Wilmore en Suni Williams zitten tot februari vast in het internationale ruimtestation ISS, maar ze hadden het slechter kunnen treffen.
Er zijn namelijk ook veel voordelen aan een verblijf in de ruimte, zoals het magnifieke uitzicht op de aarde. Waar je echter zelden over hoort, is het verouderingseffect in de ruimte.
Astronauten verouderen langzamer dan mensen op aarde. Maar dit is niet merkbaar. Zo zijn astronauten na zes maanden in het ISS ongeveer 0,005 seconden minder oud dan de mensen op aarde.
Dus na de negen extra maanden in de ruimte, zullen Williams en Wilmore ongeveer 0,0075 seconden jonger zijn dan wanneer ze zoals gepland in juni naar de aarde zouden zijn teruggekeerd.
Er zijn een paar wetenschappelijke verklaringen voor dit fenomeen en het begint allemaal met de relativiteitstheorie van Albert Einstein.
We hebben allemaal wel eens gehoord dat “tijd relatief is”, maar het kan moeilijk zijn om te begrijpen wat dat eigenlijk betekent.
De uitdrukking komt van Einsteins relativiteitstheorie. Hij ontwikkelde een natuurkundige theorie die ruimte en tijd samenvoegt en creëerde zo het idee van een weefsel dat het hele universum doordringt: “ruimte-tijd”.
We ervaren ruimte-tijd allemaal anders. Dat komt omdat de ruimte-tijd niet vlak is. De ruimte-tijd is gekromd en kan vervormd worden door materie en energie, zoals in het plaatje hieronder.
Dit effect leidt tot iets dat gravitationele tijddilatatie wordt genoemd. Tijd lijkt langzamer te gaan in de buurt van grote en zware objecten, omdat de zwaartekracht van het object de ruimte-tijd vervormt.
Technisch gezien betekent dit dat een horloge dat om je enkel zit uiteindelijk achterloopt op een horloge dat om je pols zit, omdat je voeten zich dichter bij het middelpunt van de aarde bevinden dan je handen. Maar het effect is zo minuscuul dat je het nooit zal opmerken.
Astronauten aan boord van het ISS bevinden zich echter veel verder van het centrum van de aarde dan mensen die op de aardkorst leven, ongeveer 400 kilometer verder. Door dit effect zouden astronauten dus eigenlijk sneller moeten verouderen.
Waarom astronauten trager verouderen
Maar tijd is nog vreemder. Er is een ander fenomeen dat relatieve snelheidsdilatatie heet en dat het hier boven beschreven effect van zwaartekracht teniet doet. Bij relatieve snelheidsdilatatie beweegt de tijd langzamer naarmate je sneller beweegt.
Het klassieke voorbeeld hiervan is het tweelingscenario. Eén van beide tweelingen vertrekt in een ruimteschip met de snelheid van het licht en de ander blijft achter op aarde. Als degene die door de ruimte heeft gereisd, terugkeert op aarde, is deze persoon maar een paar jaar ouder geworden. Maar de de tweelingbroer of -zus die op aarde is gebleven, is dan tien jaar ouder.
Natuurlijk heeft niemand dat experiment in het echt kunnen uitvoeren, want we kunnen niet met de snelheid van het licht reizen. Maar toch is er bewijs dat het effect echt is. Toen wetenschappers een atoomklok in een baan om de aarde brachten en weer terug haalden - terwijl ze tegelijkertijd een identieke klok op aarde hielden - liep de ruimteklok iets achter op de klok op aarde. Hetzelfde effect treedt dus op bij astronauten in het ISS.
Volgens de NASA zoeft het ruimtestation rond de aarde met een snelheid van 28.000 km per uur. Dat betekent dat de tijd voor de astronauten langzamer gaat dan voor de mensen aan op aarde.
Er werken dus twee tijdseffecten op de astronauten in. Door de gravitationele tijddilatatie verouderen ze eigenlijk een klein beetje sneller dan mensen op aarde. Maar de snelheidstijddilatatie heeft een groter effect, dus uiteindelijk verouderen astronauten iets langzamer als ze in de ruimte zijn.