Als we ooit een menselijke kolonie op Mars gaan vestigen, moeten we eerst wat bacteriën vooruitsturen. Samen met een robotkarretje en een 3D-printer kunnen die alvast ijzer uit de Marsgrond halen en daarvan platen en schroeven maken, zodat astronauten meteen na aankomst hun basis als een IKEA-kast in elkaar kunnen zetten. Op dit stoutmoedige plan promoveerde Benjamin Lehner aan de TU Delft.
Hoe kwam u op het idee om bacteriën als wegbereiders naar Mars te sturen?
‘Tijdens een eerdere stage bij de Europese ruimtevaartorganisatie ESA heb ik verschillende manieren onderzocht om bronnen op de maan te benutten. Tijdens mijn promotieonderzoek heb ik vervolgens dit idee aan mijn begeleider voorgelegd en die was meteen enthousiast. Er wordt al sinds de jaren zestig nagedacht over het gebruik van bacteriën om grondstoffen te winnen. Wat ons onderzoek uniek maakt, is onze focus op haalbaarheid. We testten eerst verschillende bacteriën om te zien welke het meest geschikt is.’
Hoe verloopt het proces van Marsgrond naar ijzeren plaat?
‘De robotkar verzamelt grond en brengt die naar de bioreactor. Daarin zitten bacteriën van de soort Shewanella oneidensis. Die bacteriën zetten het ijzer in de grond om in magnetiet, een verbinding van ijzer en zuurstof. Doordat deze verbinding magnetisch is, kun je het ijzer met magneten uit de rest van de grond halen. Uiteindelijk zet de 3D-printer dat ijzer om in platen, schroeven en andere onderdelen van de Marsbasis.’
Zijn er geen andere manieren om ijzer uit de grond te halen?
‘Ja, maar die vereisen allemaal grote installaties. Op aarde scheiden we ijzer onder andere via hoogovens. Daar is echter veel energie en een hoge temperatuur voor nodig; dat kan niet zonder infrastructuur.’
Wat moet er nog verbeterd worden aan uw methode?
‘We moeten nog bestuderen hoe zo’n bioreactor werkt onder verminderde zwaartekracht. Ook hebben we de effecten van kosmische straling nog niet onderzocht. Verder zijn we nu de 3D-printer aan het testen. Maar dat is allemaal een kwestie van tijd. De voornaamste uitdaging is om financiering binnen te krijgen voor de volgende stap: het bouwen van een testreactor en die testen in het internationale ruimtestation ISS.’
Waarom is het moeilijk om financiering binnen te krijgen?
‘Je zou het misschien niet verwachten, maar ruimtevaartonderzoek is een vrij conservatief veld. Daarnaast is er nu nog het risico dat de landing mislukt en de bacteriën zich vervolgens verspreiden over de planeet. Vanwege de zoektocht naar sporen van leven mag Mars absoluut niet vervuild raken met aardse bacteriën. Verder hebben Marsmissies momenteel als prioriteit om de planeet beter te begrijpen. Pas als dat is gelukt, zullen er echte stappen worden gezet om Mars te benutten.’
Die kolonisatie zal dus nog even op zich laten wachten. Wanneer gaan we eindelijk naar Mars?
‘Dat werd me ook gevraagd tijdens mijn promotie. Ik denk dat we ergens in de komende tien tot twintig jaar naar de maan zullen gaan, maar naar Mars kan nog wel een stuk langer duren. Het hangt met name af van wat voor Amerikaanse regering we de komende jaren krijgen. NASA is namelijk tot nu toe de enige organisatie die erin is geslaagd op Mars te landen. ESA is wel met een inhaalslag bezig: in 2020 stuurt die ook een rover naar Mars. Daarom zal die organisatie ook een belangrijke rol spelen bij de uiteindelijke kolonisatie. Maar NASA blijft toch de voortrekker: hoe meer steun die krijgt, hoe sneller het gebeurt.’
Is het moeilijk om onderzoek te doen waarvan je weet dat het de komende tijd niet in de praktijk zal worden gebracht?
‘Dat is zeker een van de moeilijke kanten. Daarom kijken we ook altijd hoe we met ons ruimteonderzoek de aarde kunnen helpen. Bacteriën worden al gebruikt om metalen uit de grond te halen. 20 procent van het koper verkrijgen we bijvoorbeeld via biomining. Met name in ontwikkelingslanden kan deze techniek van pas komen. Daarnaast ben ik nu met een start-up aan het kijken hoe mijn onderzoek is te benutten om klimaatverandering tegen te gaan.’
