Amerikaanse wetenschappers hebben onderzocht wat de meest efficiënte manier is om energie op te wekken tijdens een lang verblijf op de rode planeet.

Stel dat we over een x-aantal jaar eindelijk astronauten naar Mars sturen. En dan niet om daar eventjes een wandelingetje te maken en wat stenen te verzamelen, maar voor een verblijf van meer dan een jaar. Dan zullen die astronauten ter plekke energie moeten opwekken. Maar hoe? Dat onderzochten Anthony Abel, Aaron Berliner en collega’s van de Universiteit van Californië in Berkeley.

De twee belangrijkste opties waren daarbij een kleine kernreactor en zonnepanelen. Een twistpunt tussen de hoofdonderzoekers: Berliner ging het onderzoek in met een voorkeur voor kernenergie, terwijl Abel meer in zonne-energie zag. De uitslag zou je kunnen omschrijven als gelijkspel: voor ongeveer de helft van het Marsoppervlak zijn zonnepanelen de beste optie, voor de andere helft kun je beter kleine kernreactors meenemen.

Lichtgewicht en flexibel

De belangrijkste factor is daarbij hoeveel het spul weegt dat je nodig hebt om energie op te wekken. Al die materialen zul je namelijk naar Mars moeten vervoeren, tegen een prijs van honderdduizenden euro’s per kilogram. En ja, dan wil je wel weten welke techniek het lichtst is.

Zonnepanelen van het type die op steeds meer huizen te vinden zijn, zijn dan geen partij voor een kleine kernreactor. Veel te zwaar, door al het staal en glas dat in deze constructies verwerkt is. Maar er zijn inmiddels ook lichtgewicht, flexibele zonnepanelen – en die vormen wel een aantrekkelijke optie.

Mini-kerncentrale

Van belang is vervolgens waar op Mars je je habitat gaat bouwen. In de buurt van de evenaar vang je het meeste zonlicht. Daar heb je dus relatief weinig zonnepanelen nodig. Voor een missie waarbij zes astronauten 480 dagen op Mars verblijven, zou je dan volgens Abel en Berliner toe kunnen met 8,3 ton aan zonnepanelen.

Hoe verder je naar een van de polen toe beweegt, des te minder zonlicht het oppervlak bereikt en des te meer zonnepanelen je nodig hebt om voldoende energie op te wekken. In het ongunstigste geval, in de Martiaanse poolgebieden, heb je zo’n 22,4 ton aan zonnepanelen nodig.

Een mini-kerncentrale, daarentegen, doet gewoon zijn ding, waar je hem ook neerzet. En zo’n apparaat gaat naar schatting zo’n 9,5 ton wegen. Op de hogere breedtegraden is een kernreactor dus de lichtste optie.

Mars-kaartje

In het gele gebied rond de evenaar van Mars zijn zonnepanelen een betere optie dan kleine kerncentrales, in het oranje gedeelte winnen de kerncentrales. Illustratie: Anthony Abel/Aaron Berliner/UC Berkeley

Waterstof vereist

Nu schijnt natuurlijk ook op Mars de zon alleen overdag. Bovendien zijn er stofstormen die ervoor kunnen zorgen dat zonnepanelen tijdelijk weinig opleveren. Daarom is het belangrijk om een deel van de verzamelde zonne-energie op te slaan, zodat je die later kunt gebruiken. Alleen als je dat doet met behulp van waterstof, zo becijferen Abel en Berliner, winnen de zonnepanelen het in het gebied rond de evenaar van de kerncentrales.