Onderzoekers van de Politecnico di Milano stellen in samenwerking met NASA een methode voor om bouwmaterialen lokaal te produceren op Mars. Het draait allemaal om het combineren van Marszand met twee bacteriesoorten die daar een sterk materiaal van maken.

Het klinkt als een sciencefictionfilm: wonen op Mars. Toch onderzoekt de mensheid al lang of het mogelijk is. Bij NASA wordt er al concreet nagedacht over een eerste missie naar Mars binnen vijftien jaar. Een grote uitdaging hierbij is het gebrek aan bouwmaterialen op de planeet. Het verschepen daarheen met raketten kost enorm veel geld, waardoor het gebruik van lokale grondstoffen op Mars onvermijdelijk zal zijn.

Biomineralen

Gebouwen gemaakt van lokale grondstoffen op Mars is een mooi idee, maar het Marszand is daarvoor niet meteen geschikt. Onderzoekers van de Politecnico di Milano, een technische universiteit in Italië, stellen voor dat met behulp van bacteriën een biomineralisatieproces op gang kan worden gebracht om het zand wel geschikt te maken. Biomineralisatie is een proces waarbij levende (micro-)organismen mineralen produceren en zo als het ware bouwmaterialen laten ‘groeien’. We schreven er eerder over.

De onderzoekers stellen voor om dit proces op Mars toe te passen, waarbij micro-organismen het losse Marszand omzetten in sterke, cement-achtige materialen. Daarbij lijken twee bacteriesoorten het meest geschikt: Sporosarcina pasteurii en Chroococcidiopsis. De combinatie van deze soorten zou een sterke binding kunnen vormen tussen het Marszand, waarna dit materiaal met 3D-printers tot structuren kan worden verwerkt.

Bacteriën met potentie

Om mensen te kunnen laten leven op Mars is veel zuurstof nodig en een mogelijkheid tot lokale landbouw. Het bacterie-duo lijkt ook hierbij te kunnen helpen. Chroococcidiopsis produceert zuurstof en heeft volgens de onderzoekers van de Politecnico di Milano ook potentie voor life-support systemen voor astronauten. Daarnaast kan de meststof ammonia, een product van Sporosarcina pasteurii, worden gebruikt in landbouwsystemen op Mars. Deze ontwikkelingen helpen bij de terraforming: het bewoonbaar maken van die planeet.

Bittere omstandigheden

Mars wordt gezien als een planeet die erg op onze Aarde lijkt, door zijn rotsige bodem en vergelijkbare temperaturen. Hij heeft echter een ander magnetisch veld, een veel kleinere zwaartekracht en een veel ijlere atmosfeer, die hoofdzakelijk bestaat uit CO2. Daardoor worden Marsreizigers blootgesteld aan schadelijke ruimte- en uv-straling. Ook zakken de temperaturen tot diep in de min in de winter op Mars. Deze condities vormen een barrière voor het biomineralisatieproces, omdat aardse micro-organismen niet opgewassen zijn tegen deze bittere omstandigheden. Een aantal onderzochte bacteriën, waaronder de Chroococcidiopsis, lijken beter tegen de hoge straling te kunnen en kunnen dagenlang overleven bij lage temperaturen en een laag CO2-gehalte.

Onderzoekers benadrukken dat dit slechts eerste resultaten zijn en dat het van belang is om de bacteriën te testen onder Mars-achtige condities en met echt Marszand. Daar een gebouw van maken is pas een volgende stap.


Openingsbeeld: impressie van een astronaut op Mars. Illustratie: Shutterstock