Het eens zo bizarre idee dat we op een dag de rode planeet zouden kunnen koloniseren, krijgt nu toch steeds meer vorm.

Sinds jaar en dag wil de mensheid al naar Mars. Het idee om de onherbergzame en exotische planeet daadwerkelijk te kunnen bewonen, prikkelt de verbeelding. Toch leek het lang niet echt realistisch. Maar daar komt langzaam maar zeker verandering in. Zeker nu onderzoekers een vernuftige methode hebben bedacht om ter plekke raketbrandstof te fabriceren.

Hulpmiddelen op Mars
Zoals je je kunt voorstellen komt er een hoop bij kijken als we daadwerkelijk onze stoffige buurplaneet willen gaan bewonen. Niet alleen hebben we zuurstof, water en voedsel nodig om onszelf in leven te houden, ook raketbrandstof behoort tot het boodschappenlijstje. Want hoe kom je anders van de rode planeet weer terug op aarde? Op dit moment overweegt men methaan en vloeibare zuurstof (LOX) te gebruiken. Maar geen van beide komt van nature op Mars voor, wat betekent dat we dit vanaf de aarde zouden moeten meenemen. Dat transport is vrij prijzig; het vervoeren van de benodigde 30 ton methaan en LOX kost naar schatting zo’n 8 miljard dollar. Om deze kosten enigszins te drukken, heeft NASA voorgesteld een chemische katalyse te gebruiken om kooldioxide op Mars om te zetten in LOX. En hoewel dat op zich een prima oplossing lijkt, zou in dit geval alsnog de benodigde methaan van de aarde naar Mars moeten worden verscheept.

Oplossing
Onderzoekers hebben nu echter een betere oplossing bedacht om zowel aan LOX, als aan methaan te komen. Zo willen ze op vernuftige wijze beide stoffen uit CO2 vervaardigen; een gas dat al ruimschoots op Mars aanwezig is. Een slim plan, dat de missiekosten aanzienlijk zou kunnen drukken. “Kooldioxide is één van de weinige bronnen die op Mars beschikbaar is,” zegt onderzoeker Nick Kruyer. “Wetende dat de biologie bijzonder goed is in het omzetten van CO2 in bruikbare producten, maakt dit het goedje heel geschikt voor het vervaardigen van raketbrandstof.”

Hoe werkt het?
Op het ingrediëntenlijstje vinden we eigenlijk maar drie dingen, die allemaal al op de rode planeet te vinden zijn en dus niet in de reiskoffer mee hoeven: koolstofdioxide, zonlicht en bevroren water. Daarnaast moeten er wel twee microben naar Mars worden vervoerd. De eerste betreft cyanobacteriën (blauwalgen) die CO2 uit de atmosfeer van Mars halen en zonlicht gebruiken om suikers te maken. De tweede is een gemanipuleerde E.coli-bacterie, die de door de blauwalgen vervaardigde suikers omzet in een Mars-specifiek drijfgas. En daar kunnen vervolgens de raketten mee worden voortgestuwd.

Reactoren ter grootte van vier voetbalvelden, bedekt met cyanobacteriën, zouden op Mars raketbrandstof kunnen produceren. Afbeelding: BOKO mobile study

Wist je dat…

…het Mars-specifieke drijfgas, dat 2,3-butanediol wordt genoemd, momenteel al bestaat? Dit wordt op aarde gebruikt om polymeren te maken voor de productie van rubber.

Een fijne bijkomstigheid: tijdens het proces komt er zo’n 44 ton overtollige schone zuurstof vrij. En dat komt natuurlijk handig van pas. Zo kan dit voor talloze andere doeleinden worden ingezet, zoals het ondersteunen van een heuse menselijke kolonie.

Zwaartekracht
Het betekent dat de onderzoekers een slimme manier hebben uitgevonden om raketbrandstof te maken die een retourtje naar de aarde mogelijk maakt. Dat is overigens mede te danken aan de zwaartekracht op Mars, die slechts een derde is van de aantrekking op aarde. Dit betekent dat de onderzoekers creatief konden zijn in het bedenken van mogelijke brandstoffen. “Je hebt veel minder energie nodig om op Mars op te stijgen,” legt onderzoeker Pamela Peralta-Yahya uit. “Dit gaf ons de flexibiliteit om verschillende chemicaliën te overwegen die niet bij raketlanceringen op aarde werken.”

Uitdagingen
Hoewel het een briljante oplossing lijkt, zijn er toch ook nog wat uitdagingen te overbruggen. Zo is het volledige proces aardig zwaar en zoekt het onderzoeksteam nu naar mogelijkheden om het proces lichtgewicht te maken. “Daarnaast moeten er experimenten worden uitgevoerd om aan te tonen dat blauwalgen inderdaad kunnen worden gekweekt in Mars-omstandigheden,” zegt onderzoeker Matthew Realff. “We moeten bijvoorbeeld rekening houden met het verschil in zonneschijn, zowel vanwege de afstand tot de zon als vanwege het gebrek aan atmosferische filtering van het zonlicht. Hoge ultraviolette straling kunnen de blauwalgen beschadigen.”

Al met al is er nog genoeg te doen. Maar toch is deze studie een belangrijke stap in de richting van een bewoonbare rode planeet. Het betekent dat de plannen om Mars te koloniseren, steeds meer vorm beginnen te krijgen. Het is dus niet meer de vraag of, maar wannéér we gaan.

Al eerder suggereerden onderzoekers dat microben zoals blauwalgen nodig zijn om ons verblijf op Mars een stuk aangenamer te maken. Al weten we ook dat blauwalgen niet rechtstreeks in de Martiaanse atmosfeer kunnen gedijen. Maar ook daar hebben onderzoekers een oplossing voor bedacht, zodat we deze cruciale microben toch mee kunnen nemen naar Mars. Lees het hier!