For 10 days this summer I attended the summer course “Volcanism, Plate Tectonics, Hydrothermal Vents and Life” on Terceira island, the Azores, Portugal. I myself research the interplay between tectonics and volcanism on Mars, so the summer course looked quite promising. The course however turned out to have a big emphasis on the latter subject, life. But that was no problem, as there were still enough people attending who were involved in tectonics and volcanism. I made some great contacts and shared ideas which will definitely benefit my PhD.

But what about life? Well… wow, life is cool! We did some awesome stuff during the summer school. We went into a lava cave to find out it was teeming with microbes. We did some tests in the laboratory to find out more about them. Nowadays you can extract DNA and compare it with a database of known microbes to see out if you maybe found something new. We went out on other excursions to see the volcanic geology of the island, which is also affected by tectonics. And we learned that living things can be found inside all the nooks and crannies of mother Earth. It has adapted to what we humans would find pretty extreme conditions (the so called extremophiles). This made me realize that the existence of life on Mars, possibly hiding somewhere deep below the surface, is not so unlikely as I once thought. Had I been geo-brainwashed during my former studies to love rocks over life? Mars superficially may look like a dead planet (although climatologists and geomorphologists probably disagree as Mars still has dust storms and active dune formation), microbial life may be present in deep warm layers or in brine water near the surface. Or it has been laying dormant and frozen, waiting for a localized heat pulse caused by an asteroid or cometary impact, or by volcanism.

One question that interests me is how in the future we will deal with two things which are seemingly in contradiction: the prospect of finding Martian life and the prospect of spreading terrestrial life to Mars. If we don’t find life after many thousands of drilling expeditions will we officially declare Mars devoid of life? Or, oeps, did the drilling unknowingly spread microbes to the Martian depths? Will we keep on searching for life indefinitely, all the time keeping the planetary protection protocol in place? Or will we maybe stumble upon life, abandon large-scale terraforming and turn Mars into a protected park? Or will we be under so much pressure to create a second Earth that whether or not we find Martian life, we will start terraforming Mars anyway? If so, then the microbes which are being studied in Martian analogue locations – such as the lava caves on the Azores – might be a good starting point. Through genetic engineering we could create life which can survive in Martian lava caves, in the proposed Martian brine water conditions or even on the cold and low pressure surface of Mars itself. And in the long run we might be able to alter the Martian atmosphere just as fast as we are currently changing our own.

Weirdly enough, the ethics behind planetary protection is becoming a reality faster than I could have imagined when I used ‘in the future’ in the previous paragraph. The NASA Curiosity rover which may still contain terrestrial microbes is expected to pass close to a possible brine water flow site. If Curiosity comes too close it might ‘infect’ these brines with terrestrial microbes. But staying away from them is 1) difficult engineering wise and 2) a missed opportunity for science. Philosophically speaking we’re always changing what we observe. With satellite geology this ‘change’ is of course insignificant. But with landers… And we can completely forget about the planetary protection protocol when we send humans to Mars, with their extensive gut microbial ecosystems. Although this would add another complication: can these humans ever go back, possibly affecting Earth with Martian critters?

So with respect to Curiosity I guess we have to ask the question, how likely is it to contaminate this possible brine water source, and will the contamination spread? We might already have spread microbial life to Mars with earlier missions. And Mars is definitely not a closed system. Pieces of rock from Earth have impacted Mars for billions of years. So what are the chances of microbial life surviving a trip on a meteorite from Earth to Mars? And how does this natural occurrence compare with our missions? With all this in mind my hope is that we will be not too strict with the planetary protection protocol. Life is about taking risks anyway, don’t you think?

Als je niet in een auto zit is een snelweg best een rotding. Je woont of fietst er niet graag naast en op veel plekken zie je dan ook grote schermen en/of bomen. Snelwegen ontsieren en doorklieven het landschap. Geen mens en dier overleeft het oversteken van een drukke snelweg. Je hebt geluidsoverlast en uitstoot van schadelijke stoffen. En dit dag in dag uit, nooit is er een momentje rust. Behalve ooit, lang geleden, tijdens het bijna vergeten olie embargo in de jaren 70.

Frogger

Als kind in de jaren 80 las ik het boek “Niemand houdt mij tegen” van Evert Hartman. Dit science fiction kinderboek is me altijd bijgebleven. Naast de Thule trilogie van Thea Beckman is dit wellicht mijn eerst gelezen science fiction boek. Wat was dat een boeiend verhaal! 2136, een overstroomd Nederland. Amsterdam verplaatst naar het oosten, Rotterdam een eiland. Immigranten die niet welkom zijn. Menselijke klonen en een rare stoomdouche op een camping. De waddeneilanden verdwenen, maar wel een stel nieuwe ongeveer waar nu Flevoland ligt. Dat kan ik me allemaal nog herinneren. Én ondergrondse snelwegen met zelfrijdende auto’s die, een gelijke afstand houdend, als treinen voorbij zoefen en de steden verbinden.

Tegenwoordig is de zelfrijdende auto geen scifi meer. Hoe lang zal het duren voor ze het straatbeeld overnemen? En als vervolgens al die auto’s ook nog eens met elkaar kunnen communiceren kun je ze als een soort hive mind gaan zien. Er zullen minder files zijn want alle auto’s trekken tegelijkertijd op bij een groen stoplicht. En ze zullen hun snelheid automatisch aanpassen wanneer een knelpunt wordt genaderd. Of wellicht raad de auto je wel af om met de auto te gaan omdat er een maximum aantal auto’s op de weg zijn. Voor zo’n zwerm aan zelfrijdende auto’s heb je denk ik geen grote dure centrale AI nodig die het allemaal top-down beheert. Wellicht kunnen we algorithmen geleend van de natuur gebruiken, zoals het gemodelleerde gedrag van mieren, en die in elke auto inbouwen.

Desalniettemin, ik begon dit schrijven vanwege een (voor mij) utopische gedachte: geen snelwegen meer in het landschap. Er zijn meerdere wegen naar Rome hoe dit valt te bereiken. Onze samenleving kan bijvoorbeeld in elkaar storten en voor je het weet klieven grassen door het asfalt heen, zoals in de film I Am Legend of zoals beschreven in het boek De wereld zonder ons. Maar hier hebben we persoonlijk niet zoveel aan daar Nederland zoals wij het kennen dan niet meer bestaat en vervallen is tot een “The Road” achtige hel waar een gezellig fietstochtje langs de weide en bossen en riviertjes hoogstwaarschijnlijk zal resulteren in jouw opdiening als hoofdgerecht bij een stel bloeddorstige overlevende kannibalen. Ok, exit dystopia.

Wat dan wel? Stel dat al die auto’s electrisch zijn, dan is dat al een hele grote vermindering aan vervuiling. Maar dat is nog geen reden wellicht om overdekt of zelfs ondergronds te gaan rijden. Misschien besluiten we op een gegeven moment dat we het landschap stukje bij stukje willen teruggeven aan de natuur, zodat we daar dan weer meer van kunnen genieten (op safari in eigen land!). Misschien krijgen we wel een mental tipping point waar de fietsende hersenhelft meer overwicht krijgt op ons gedrag dan de nu regerende autorijdende hersenhelft. En als de auto’s slimmer worden zijn er geen files meer en kun je vanwege de super efficiente doorstroming een aantal van de vele verkeersbanen teruggeven aan het landschap. Een extra baan zoals nu speelt bij Amelisweert te Utrecht is dan niet meer aan de orde. In tegendeel, we geven dan gewoon een paar banen terug aan de bomen. En wellicht zijn we ook van onze haast af en zijn we tot de conclusie gekomen dat we die hele snelweg gewoon kunnen schrappen. Want heb je nog een eigen auto nodig, als je deze toch niet zelf bestuurt? En als auto’s gaan rijden kun je dan niet net zo goed met de trein gaan en de auto alleen gebruiken voor grotere afstanden? En als we echt haast hebben bouwen we toch gewoon een Hyperloop tussen de grote steden? Wie weet 😉

AMSTERDAM – De laatste jaren is de bancaire wereld veelal negatief in het nieuws geweest vanwege een vermeende ongebreidelde bonuscultuur. Ook andere sectoren kregen er van langs, zoals directeuren van zorginstellingen. De Robin-Hood journalistiek achter deze ‘ontdekkingen’ heeft de economie veel schade toegebracht. Maar nu blijkt uit recent onderzoek juist dat een voorheen over het hoofd geziene sector de bankwereld procentueel gezien qua bonussen volledig overtreft: de opkomende groep zzp’ers in Nederland.

Onderzoeksjournalist en part-time freelancer Karel Schop publiceerde het resultaat van zijn jarenlange onderzoek vandaag in het gerenomeerde opinieblad De Telegraaf. Volgens Schop heerst er onder zzp’ers naast een wijdverspreide bonuscultuur ook een ongezonde ‘samen’ mentaliteit. En dit is dodelijk voor de concurrentie positie van Nederland en anti vrije markt.

In het jaar 2015 alleen al gaven zzp directeuren blijk van disrespect voor regelgeving, zo blijkt uit het onderzoek. Wegsluizing van geld richting zogenaamde broodfondsen, bleken een dekmantel voor niet-economische coöperatie. Ook zijn veelvuldige witwas praktijken ontdekt. Stomerij Karel Kortvliet uit Zwartsluis kreeg medio 2015 al een boete, maar vele zzp’ers blijven ongestraft.

De top van eenmanszaak Jannie Bakt spant de kroon, deze neemt 1000% van het bruto jaarsalaris in natura mee naar huis. Verder kochten vele zzp directeuren luxe auto’s voor meer dan een jaarsalaris. En hiernaast blijken vele zzp’ers in hun bedrijfspand te wonen.

De publicatie heeft meteen tot kamervragen geleid. Minister Dijsselbloem pleit voor een bonusplafond voor zzp’ers en Geert Wilders vind zzp’ers maar sukkels.

Herkomst: https://www.flickr.com/photos/59937401@N07/5857336815

Herkomst: https://www.flickr.com/photos/59937401@N07/5857336815

Vertrouwen

Een ogenblikje

Handhaven

I recently saw The Martian in the cinema. The story is based on a book with the same title by Andy Weir. I still have to read the book, but I found the movie to be quite nice. It can perhaps best be summarized as ‘MacGyver in Space’ and deals with the adventures of astronaut Mark Watney. He was left alone on Mars after a severe dust storm caused the Ares 3 Mars mission he was part of to be aborted. His fellow crew mates thought he was dead and went back to Earth leaving Watney behind.

To be able to get back home (#bringhimhome) he needs to travel great distances on Mars. That triggered my interest: could I calculate the best possible route that Watney might have taken? First I needed to know the locations. Watney is based in Acidalia Planitia at the Ares 3 landing site. I emailed Andy Weir and he told me the location is 28.6306°W and 31.3889°N.

Watney his first mission is to fetch the Mars Pathfinder, which is located at 33.22°W and 19.13°N. The second mission is to the Ares 4 landing site in Schiaparelli crater. This location was a bit harder to pinpoint. But luckily the people from the HiRISE camera on board the Mars Reconnaissance Orbiter have a special page dedicated to The Martian. One HiRISE image covers the possible future Ares 4 landing site. I chose the center coordinates of this image to be the location of the Ares 4 landing site: 15.2°E and 3.964°S

Next step is to calculate the most efficient routes from Ares 3 to Pathfinder and from Ares 3 to Ares 4. The data I wanted to use is Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) on board the Mars Global Surveyor orbiter. This is almost 500 meter per pixel data, so not the most detailed, but enough to make sure Watney doesn’t bump into the most obvious mountains or falls down steep rims of the larger craters. I asked this question on the Stackexchange website and an answer came back shorty after: use Least Cost Path Analysis. This method sounded promising and after some tweaking in python and ESRI ArcGIS I was able to get the following result. As you can see Watney didn’t travel in a straight line.

In reality we would of course need the best resolution elevation data out there. That is the 50 cm/pixel Digital Terrain Models (DTMs) created by matching two overlapping pairs of HiRISE images. Unfortunately, these are only available for a small portion of the Martian surface. In the figure above their locations are shown as the blue strips. Interestingly both the Ares 3 and Ares 4 locations have coverage of these HiRISE DTMs. Were they used in the movie? As far as I could find the Mars scenes of the movie were shot in Jordan. Ah well, maybe the future explorers of Mars won’t need HiRISE anymore and instead will use data from some fancy advanced future mission? What about a crowdfunded mission to Mars where thousands of cheap drones, sent using CubeSats, will map the surface of Mars in high detail? Drones equiped with LIDAR like the ones shown in this TED talk? Sounds like a plan?

A27 – De verharding van de maatschappij heeft zich de afgelopen decenia met sneltreinvaart voltrokken, en is niet meer weg te denken uit het straatbeeld. Nu blijkt uit een nieuwe studie van Tesla dat dit ook de begaanbaarheid bevorderd.

“Het is tegenwoordig mogelijk als asobak van A naar B te reizen, zonder noemenswaardige obstakels. De maatschappij is er qua snelheid, en logistiek gezien, op vooruit gegaan. Als auto bent je nu steeds meer begaan”, aldus Tesla woordvoerder model serienummer T39957422.

Dit blijkt ook op exoplaneten het geval te zijn. Volgens de autobots is hun thuisplaneet Cybertron, waar 100% van de pre-technische biologische omgeving gebruikt wordt voor het verkeer, volledig begaanbaar. Op onze eigen Aarde is dit nog niet het geval. “Het ontmantelen van de zachte natuurlijke structuren zal nog een eeuw of langer duren,” stelt Antibioloog Renault serienummer R94582956. “Er is nog een lange weg te gaan.”

Verder onderzoek zal moeten uitwijzen wat de invloed van de begaanbaarheid op de verharding van de maatschappij is.

ARUBA – Sint Nicolaas Trading (AEX: SNT), bekend van het onder kinderen zeer populaire merk Sinterklaas™, gaat reorganiseren. “Ons huidige business model is sterk verouderd”, aldus Piet de Zwarte, algemeen directeur. “We zullen ons gaan richten op nieuwe markten, zoals Afrika. Daar zijn nog veel zieltjes te winnen.”

Sint Nicolaas Trading, een van de oudste bedrijven in Nederland, werd in 1531 opgericht als niet-gouvernementele Christelijke organisatie door toenmalig Bisschop Nicolaas Keyn der Vrient van het Aartsbisdom Utrecht. Al eeuwenlang is SNT betrokken bij het, zeer lucratieve tewerkstellen van kinderen. Hiervoor werd het Sinterklaas Feest™ in het leven geroepen, met als slogan “wie zoet is krijgt lekkers, wie stout is de roe”.  Met roe werd de roe-reis bedoeld, de ‘regelrecht op enkele’ reis. Het hield in dat het strafgerechtigde kind in een zak richting Spaans Amerika werd getransporteerd. Aldaar werd het op de Pepernoten™ plantages te werk gesteld.

Volgens woordvoerder Karel Notendop van de pepernoten-consumentenorganizatie Kinderklaas  is de uiteindelijke reden achter de herorganizatie te wijten aan grootschalige maatschappelijke veranderingen. “Alles draait tegenwoordig om kinderen. Het zijn verwende etters en zakkenvullers geworden. Bestraffing is een uitzondering en zodoende is het bedrijfsmodel van SNT niet meer van deze tijd. Sinds vorig jaar mag men zelfs niet meer met Pepernoten™ gooien.”

SNT heeft besloten de merken Sinterklaas™, Goedheiligman™, Zwarte Piet™ en Heerlijk Avondje™ uit de handel te nemen. Het Sinterklaas Feest™ is verkocht aan concurrent Coca Cola Company die eerder dit jaar al met haar merk Santa™ marktleider was geworden. Het verbouwen van Pepernoten™ in Spaans Amerika zal door Max Havelaar overgenomen worden. Voor de Nederlandse markt gaat SNT door met Meneer Gijs™, een nieuw merk dat betrouwbaarheid uit moet gaan stralen.

Ik had vorig jaar, toen ik nog in Duitsland woonde, iets gelezen over het voedsel kollectief (VOKO) van Amersfoort en het concept van een VOKO bleef in mijn achterhoofd hangen. Een voedsel kollectief is een groep mensen die alles rondom het kopen van lokaal voedsel, direct van de boer, regelen. Dat doen ze voor en met elkaar want als groep – en met handige tools op internet – kan dit logistiek veel makkelijker geregeld worden dan als je het in je eentje zou kunnen. De boer krijgt een eerlijke prijs, is als boer zichtbaar en ziet ook eens de klant van zijn of haar voedsel.

Toen ik begin dit jaar weer in Utrecht ging wonen bleek er ook een VOKO Utrecht te bestaan. Deze was net in September 2014 begonnen. Eind Maart woonde ik een informatieavond in Café Averechts bij met vier andere geinteresseerden. Daar kwam ik erachter dat de Utrechtse VOKO geen coöperatie, maar een stichting is. De VOKO is zo plat mogelijk georganiseerd, dus zonder bestuur. Er zijn nu zo’n 60 leden die als vrijwilligers in werkgroepen de verschillende logistieke functies verzorgen, zoals het ophalen bij de boer en het verdelen in kratten. Ook zijn er nog wat extra taken zoals administratie, communicatie en IT werkzaamheden. De boeren wonen niet verder dan 30 kilometer rond Utrecht, dus zijn zeer lokaal. De volgende kaart laat de lokaties zien van alle betrokken tuinders en boeren. Food for Good staat alvast vermeld, maar gaat binnenkort pas de eerste groente leveren.

De prijs zal niet altijd lager zijn dan biologische winkels zoals de EkoPlaza of Superfair (en zeker niet lager dan prijsvechter supermarkten natuurlijk), maar het is wel een eerlijke prijs voor de boer, en het is natuurlijk zeer transparant. Wel komt er bovenop de prijs nog 7% extra om bijvoorbeeld de gedane transportkosten te dekken. Iedere twee weken kun je bij Café Averechts, altijd op woensdag, je bestelling ophalen. Je kunt kiezen uit verscheidene groenten, fruit, kruiden, kaas, eieren, wijn, jam, honing en vruchtensap. Om mee te doen betaal je 20 euro. En alle financiële zaken gaan gewoon via iDeal.

Voordat ik aan mijn eerste bestelling toe kwam werd er op een woensdagavond een etentje georganizeerd bij Café Averechts waar er door een aantal VOKO leden werd gekookt en alle VOKO leden waren uitgenodigd. Ik hielp mee met koken en deze avond liet meteen zien dat de VOKO ook een sociaal gebeuren is. Een paar woensdagen daarna haalde ik mijn eerste bestelling op, die voornamelijk uit rabarber bestond welke in een appel-rabarbertaart verdween. In de tussentijd werd er nog een excursie bij de leverancier Koningshof georganiseerd, waar ik helaas niet bij kon zijn. Wel ging ik laatst op een zondag mee op een door de VOKO georganiseerde fietstocht richting Geertjes Hoeve, één van de VOKO leveranciers. Daar kregen we een rondleiding en o.a. uitleg over kaas maken. Ze maken geiten en koeien kaas en toevallig had ik juist voor de woensdag erop koeienkaas bij de VOKO besteld!

Die betreffende woensdag was ook de dag dat ik als VOKO lid voor het eerst een steentje bij kon dragen. Ik had gekozen voor het ophalen bij de boeren en samen met een ander VOKO lid ging ik in een geleende oude Renault Espace alle bestellingen langs. We gingen eerst bij Geertjes Hoeve langs waar we een krat vol kaas en eieren ophaalden. Een van die kazen was dus voor mij bestemd. We gingen deze dag ook nog bij Nieuw Slagmaat, De Kas en Koningshof langs en toen we weer bij Cafe Averechts aankwamen puilde de achterbak uit. Gelukkig hadden we een grote auto, want met een klein wagentje moet je soms meerdere keren rijden.

Ik vind dit echt een geweldig sociaal en duurzaam initiatief. Zoals ik begrijp is het echter niet een nieuw concept en waren er in het verleden meer van dit soort VOKO’s. Het is mooi transparant en je leert interessante mensen kennen; naast de leden ook de boeren en andere leveranciers. Het vraagt wel tijd en commitment en dit is wellicht niet aan iedereen besteed. Dan is misschien BeterBio, waar ik eerder over berichtte, een beter idee. Of Rechtstreex, waar ik van plan ben binnenkort een stukje over te schrijven. Maar indien je het leuk vind zelf ook actief aan een meer duurzame samenleving mee te helpen – en dat vergt echt heus niet zo veel tijd, ik heb nu 15 Juli meegeholpen en de volgende keer zal pas weer in Oktober zijn – is de VOKO misschien iets voor jou. Je kunt je op de website van de VOKO aanmelden als lid.

Earlier this month I saw an announcement (PDF) passing by in my email inbox for a scientific workshop with quite an unusual and unexpected subject: the First Landing Site/Exploration Zone Workshop for Human Missions to the Surface of Mars. This workshop will be held at the Lunar and Planetary Institute (LPI) in Houston, Texas from October 27 to 30 this year and is meant for teams who specialize in either Mars science, engineering or In-Situ Resource Utilization (ISRU). The conveners of the workshop are willing to help link teams to bring these specialties together. To attend the workshop you need to submit an abstract proposing a site of your preference. The 25th of August is the deadline for submitting an abstract.

I know about the various landing site selection workshops held for the Curiosity rover on Mars; slowly the list of locations were narrowed down to one: Gale crater. The same is currently happening for the future ESA ExoMars rover mission. But selecting for a human landing site is a different story, and an exciting one! It inspired me to write this article about where NOT to land humans on Mars.

Figure 1. Exploration Zone Layout Considerations

The announcement showed an example of what to look out for when proposing a site (Figure 1). The landing site, with an area of around 25 km², is only going to be a small part of the total Exploration Zone (EZ). The EZ has a radius of 100 km, with the landing site at its center. This therefore means that the astronauts are not expected to travel farther away from the habitat than 100 km in all directions. Within the EZ there should be various science and resource related regions of interest (RIOs). These locations need to be accessible by the astronauts from the habitat at the center of the EZ. It is to be expected that the science ROIs will be visited multiple times, by multiple crews from different missions and therefore the resource ROIs need to contain enough material to be used for multiple missions.

The conveners prefer a submission of an EZ with multiple science ROIs and at least one resource ROI. Reading through the supplemental background information it becomes clear that water is the number one resource of importance. Next in line are metals, silicon, and structural building materials. But before we can start talking about EZs and ROIs the whole endeavor depends on a safe landing site at the center of the ROI. Figure 2 shows the characteristics of such a landing site.

Figure 2. Characteristics of a plausible Mars landing site.

In this article I will go through each step of Figure 2, more and more narrowing down the possible landing sites. I will conclude by showing an overall picture of which areas are best to avoid.

Latitude and elevation

The landing site needs to be located relatively close to the equator, within 50°N and 50°S, and with an elevation lower than 2 km above the Martian zero elevation level. I used elevation data from the Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) on board the Mars Global Surveyor orbiter. The results are visualized in Figure 3 which shows a map of Mars between 50°N and 50°S with the regions in red which are higher than 2 km in elevation. As can be seen, already quite a lot of the Martian surface is going to be off limits.

Figure 3. The map shows gray scale Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) elevation data, background data between 50°N and 50°S. The red regions have elevations higher than 2000 meter. The map was made using ESRI ArcGIS 10.2. Click on the map to open a high resolution version.

Slope of the terrain

The landing site needs to have a slope of less than 10°. Again MOLA data was used. Figure 4 shows those regions which have steeper than 10° slopes (in red). These regions are among the most awesome locations on Mars. Think about 10 km high escarpments with breathtaking views, the landscapes which make Mars the awesome planet it is. They will hopefully one day become part of the collective human experience. Maybe it will be possible to include a breathtaking escarpment at the perimeter of the EZ, but definitely not too close to the landing site. Nevertheless, we will probably first see these views through the eyes of future robots like these ones. And then of course in 3D through virtual reality, which is a long term future goal of the people from SpaceVR.

Figure 4. The map shows in red the areas where the slope is larger than 10°. Regions fully encircled by larger than 10° sloped terrain (for example certain impact crater floors) were considered off limits too and are also shown in red (the ArcGIS Union tool was used). The background map is similar to Figure 3. Click on the map to open a high resolution version.

Landing hazards

There are a variety of landing hazards which should be avoided as best as possible: craters, rough terrain and dunes.

Craters

Large and/or closely concentrated craters need to be avoided. The Figure 4 slope map already filters out craters with fully encircling rim slopes larger than 10°. It is important to note that a crater larger than 200 km in diameters is itself a possible EZ location. Big craters were chosen as landing sites before: the Gusev crater (166km in diameter) for the Spirit rover and Gale crater (154km in diameter) for the Curiosity rover

For this exercise, however, I will only exclude craters between 1 and 6 kilometer in diameter, see Figure 5. So why exclude craters between these sizes? I used the crater counting dataset by Robbins and Hynek (2012) which doesn’t go further down in size than 1 km craters. And I chose the 6 kilometer because when you take the 25 km² landing site area to be a circle, it has a diameter of 5.6km. I rounded that up to 6 km.

Figure 5. The map shows in red the Robbins and Hynek (2012) craters between 1 and 6km in diameter. The background map is similar to Figure 3. Click on the map to open a high resolution version.

Rough terrain

The region shouldn’t be too mountainous, broken or chaotic. Although the Figure 4 slope map already filtered out a lot of this type of terrain I thought it would be best to include roughness measurements as a proxy of how mountainous, broken or chaotic the terrain is. Now it starts to become more complicated, because how do you define roughness and when is the surface too rough?

There are two studies which led to roughness measurements of the Martian surface, both using the MOLA data, but looking at different scales. First there is the work by Kreslavsky and Head (2000). Their data show surface roughness at three scales: 0.6 km, 2.4 km, and 9.2 km. In the paper they propose their own roughness measure which uses the slope of the MOLA data but removes the possible higher scale ’tilt’ of the terrain. The second study is by Neumann et al. (2003) who calculated the roughness at the scale of 75 meter using the width of the MOLA laser pulse.

For this exercise I decided to only use the Kreslavsky and Head data. Figure 6, in red, shows the locations where the 0.6 scale, or the 2.4 scale, or the 9.6 scale show the highest roughness values.

Figure 6. The locations in red where the Kreslavsky and Head (2000) roughness data at 0.6 scale, or the 2.4 scale, or the 9.6 scale is high (255).

Dunes

The United States Geological Survey (USGS) published a map with the dunefields of Mars. Figure 7 shows these dunes in red.

Figure 7. In red the dune fields of Mars derived from the Mars Global Digital Dune Database.

Deposits of dust

Thick deposits of fine-grained dust need to be avoided. Dust can be determined by looking at the thermal inertia and the albedo of the terrain. Dusty regions on Mars show an extremely low thermal inertia and a high albedo. As with the roughness measurements, how do you define extremely low thermal inertia and high albedo?

Putzig and Mellon (2007) used data from the Thermal Emission Spectrometer (TES) on board the Mars Global Surveyor orbiter to derive thermal inertia. Ody et al. (2012) used data from the OMEGA spectrometer on board the ESA Mars Express orbiter to derive albedo. By observing the data histogram I decided upon a threshold value for both datasets: <100 for the thermal inertia and >-8000 for the albedo. Combining both datasets resulted in Figure 8 showing the dusty regions in red.

Figure 8. In red the dusty regions of Mars.

The combined result

Figure 9 shows the results of Figures 3 to 8 combined (in red). Removing the high altitude regions and dusty regions definitely had the biggest effect, but it seems that there is still a lot of terrain suitable for a human mission to Mars. Of course this is just a first attempt to show which data is available and how a landing site selection can be performed using a GIS. Next, using better, more quantitative estimates, the combined result can be enhanced, especially the dust and roughness estimates. I would therefore like to ask those interested to get in contact with me so we can further narrow down the possible landing sites.

And once ‘where NOT to land on Mars’ has been sufficiently determined the next step is to start narrowing down the possible EZ locations with its various ROIs. Here, I would assume, it is key to combine data sets which favor a specific location, like the map of hydrous minerals provided by ESA. I’m currently looking into this step too but that is going to be the subject for a next article. To be continued.

Figure 9. The combined result summing up Figures 3-8

The Netherlands is one of the most densely populated regions on Earth. But it’s not considered to be a megacity, which, according to Wikipedia, is defined as “a metropolitan area with a total population in excess of ten million people”. Although the Netherlands has a population of almost 17 million, its metropolitan area, called ‘Randstad‘, consisting of the cities Amsterdam, Rotterdam, Utrecht and The Hague combined, has only 7.1 million inhabitants.

Before looking into the Randstad in more detail I would first like to zoom out to see things in perspective. Figure 1 shows a global map of those regions on Earth where more than 200 persons live per square kilometer. It becomes immediately clear that China and India have huge connected urban areas. Shanghai, for example, is considered to be the largest city in the world. The Netherlands, but also other urban areas in Europe and the USA look like tiny spots compared to what’s going on in Asia. This map doesn’t show the actual population density though and most parts of these insanely large urban regions in India and China have much lower population densities than for example Tokyo, the largest megacity in the world.

Figure 1. The red colors were derived from the LandScan dataset, downloaded from the Populated Places page of the Natural Earth website. The background data is from OpenStreetMap. The map was made using QGIS.

Let us now zoom in to the Netherlands and surrounding countries. Figure 2 shows the ‘Randstad’ region in the Netherlands (in yellow) and for comparison the metropolitan areas of London, Brussels and the Ruhr area in Germany. Again, only regions where more than 200 persons live per km² are shown. Of these only London is considered to be a megacity, ranking on the 25th place (2015). Looking at the Netherlands the so called Randstad region turns out to have a ‘Green Heart’ (Groene Hart). This however is not a huge park like Central Park in New York, it consists of smaller cities and villages, some lakes, the major airport Schiphol and lots of agricultural land. If you sum up the population of all the yellow regions you get a size of 4.4 million people. That’s different than the 7.1 million mentioned on Wikipedia. So let’s forget about this global data and look at some Dutch data instead.

Figure 2. Similar data as used for Figure 1, now zoomed in to show the London, Brussels, German Ruhr and Dutch urban areas. Map scale 1:2.500.000.

On the Dutch Central Agency for Statistics website I was able to find 2014 data of population per municipality. The blue colored lines of Figure 3 show all the municipality boundaries of the Randstad, including the Green Heart. When summing up the population size of these municipalities I get a total of 6.2 million people, so not enough to get to the 10 million needed to be classified as a megacity. Adding the green municipalities, with cities like Alkmaar and Almere, gets me to 8.1 million. So still not enough. When adding the red municipalities, with the cities Nijmegen and Den Bosch, I get 9.5 million. Almost there. Finally, after adding the purple municipalities with the city of Eindhoven gives a total of 10 million. If this would ever be regarded a megacity it would probably be the greenest one, by far.

Figure 3. Dutch municipality boundaries derived from the population per municipality data from 2014 by the Dutch Central Agency for Statistics. For an explanation of the map see the text.

To again provide some perspective I would like to show Figure 4, a map of Shanghai (in yellow), using the same scale as Figure 2. And Shanghai is only a fraction of the total urban area in China. This makes me wonder what is the point of this little exercise. Why would it be interesting to classify the Netherlands as a megacity? Well, take the C40, ‘a global network of large cities taking action to address climate change by developing and implementing policies and programs that generate measurable reductions in both greenhouse gas emissions and climate risks‘. Only Amsterdam and Rotterdam are shown on the website, being regarded as ‘innovator cities’. So although Amsterdam and Rotterdam probably work together, to the outside world they are seen as two different cities. But is that true? Isn’t there something of a ‘Nethercity’ going on? The Dutch railway system between Amsterdam, The Hague, Rotterdam and Utrecht is like a subway system; a New York subway train goes every 10 minutes, a Dutch railway train every 15.

Figure 4. Similar data as used for Figures 1 & 2, now zoomed in to show Shanghai. Map scale 1:2.500.000

The Randstad to me is like an embryonic megacity which never came to be, frozen in time. It therefore still has ancient city centers which attract lots of tourists each year. Just imagine the former Nieuw Amsterdam buildings would still be there in lower Manhattan. That’s impossible, it would have hampered the growth of the city. Instead, during its period of rapid growth New York underwent a cycle of demolition and renewal, ever building higher and higher. The same is happening in China. A Chinese friend of mine told me that the house she grew up in isn’t there anymore. An apartment building was built at the same location and she and her family now had more neighbors than before. This happened again and the apartment building was exchanged for an even higher building. That’s rapid growth! In the Netherlands, on the other hand, this period of rapid growth never came to be. The urban landscape is still growing but not so much as in China.

So how can we then define the Netherlands? Is there something else, something valuable, which the Netherlands is, and Shanghai and other megacities are not? The total population, the total area and the population density of a city are metrics which don’t say much about the quality of life of city dwellers. It also doesn’t say anything about sustainability. Instead we need the answers to questions like ‘how green is a city?‘, ‘how circular is a city?‘, ‘has the city been built for cars or for people?‘. Although we are still far from having implemented a circular economy we Dutch have much more green close at hand than the average megacitydweller. As the Sustainable Urban Delta initiative website says: “THE NETHERLANDS, THE GREENEST CITY IN THE WORLD“. We live in a densely populated region but you can still take your bike and within half an hour find yourself away from the city life.

So my wish for the Netherlands is that it should grow, not in the amount of buildings, but in quality of life and how circular its economy is functioning. A city should be a life support system designed to function for many generations. We are supposed to be a ‘developed’ nation, but there is lots of work to be done to make Dutch cities circular, green and perhaps even function like forests? Maybe we shouldn’t talk about Mega Cities anymore, but instead talk about Omega Cities, with O standing for circular. We need Omega Cities and I hope the Netherlands to be on the forefront.