Door Noor van Kesteren, Content Writer
Een interdisciplinair Dream Team dat kijkt naar de toekomst stelt zichzelf de vraag; “Hoe bouw je een leefbare basis op Mars?” Samen met Maarten Smits van Space Oasis duiken we dieper in vragen over welzijn, transport en energie. Nucleair project engineer Anna Gouw kijkt mee op nucleair gebied; kan dit een beter alternatief bieden ten opzichte van zonne-energie?
Oasis is een studenten-Dream Team van de TU Delft die zich bezighoudt met het ontwerpen van een basis op Mars. Het project is al langere tijd gaande en heeft al verschillende fases doorlopen, maar dit jaar richten ze zich op het welzijn van de bewoners op de basis. Op het moment van het interview is het team druk bezig met het brainstormen en uitwerken van een woonkamer waar vier bewoners gebruik van zouden kunnen maken.
Welzijn is de sleutel
Smits legt ons uit waarom welzijn zo belangrijk is in dit project; “Je kunt niet zomaar naar huis. Door de rotatie van de planeten om de Zon is er maar één punt elke 15-18 maanden waarop Mars en Aarde dichtbij genoeg staan om de overtocht te maken. Het is dus al een hele stap om mensen daar te krijgen, maar nog veel belangrijker is de vervolgstap: om mensen daar te houden. Zodra je ze mentaal kwijtraakt is het gedaan.” Het gelukkig en tevreden houden van de bewoners is dus cruciaal om een leven op te kunnen bouwen op deze afgelegen planeet.
Maar hoe zorgt Space Oasis voor een betere leefomgeving? De woonkamer wordt ontworpen met zo veel mogelijk positieve effecten op mentale gezondheid, onder andere planten maar ook lampen die een 24 uur lichtcyclus na bootsen. “Ramen zouden stuk gaan door de scherpe deeltjes in de lucht op Mars, dus lampen zullen de zon vervangen in dit geval.”
Het bouwen van de basis
Wanneer we kijken naar het bouwen van de woonkamer, blijkt het grootste obstakel het transport van grondstoffen naar Mars te zijn. Er is weinig ruimte en gewicht beschikbaar in het ruimteschip om spullen te vervoeren. Daarnaast is ook de duur van de reis relatief lang, ongeveer negen maanden. Het Dream Team heeft hier al over nagedacht en richt zich op het gebruik van grondstoffen die al op Mars te vinden zijn. Daarbij komt kijken dat de basis moet worden opgebouwd door robots voordat de astronauten aankomen op mars. De verstuurde onderdelen moeten dus in-en-uit elkaar gehaald kunnen worden zonder te beschadigen.
Eenmaal als de basis is opgebouwd zal er energie opgewekt moeten worden voordat er mensen kunnen gaan wonen. Uit berekeningen van het vorige project, Ouroboros van 2024-2025 (link), blijkt dat er 65 megawatt nodig is, waarvan 90% alleen naar het groeien van planten gaat. Voor het opwekken van energie onderzoekt Space Oasis twee mogelijkheden: zonne-energie of nucleaire energie.
“Als we kiezen voor zonne-energie zullen we rekening moeten houden met de afstand van Mars tot de zon.” legt Smits uit. “Stel dat je een exacte zonnecel op zowel Aarde als Mars plaats, dan zal het paneel op Mars bijna 30% minder energie opwekken door die extra afstand tot de zon. Om toch dezelfde hoeveel energie te verkrijgen moet de oppervlakte van de Mars paneel vele male groter gebouwd worden.” Wat bijvoorbeeld weer extra materiaal zou kosten.
Andere problemen zijn onder andere de inconsistentie in energievoorzieningen bij de zonnecel. Door de eerdergenoemde scherpe deeltjes in de lucht kunnen er stofstormen zonlicht blokkeren of beschadigingen veroorzaken. Ook speelt de locatie een rol: een krater is een goed beschutte plek tegen de weersomstandigheden op Mars, maar vangt niet genoeg zonlicht voor de nodige energie.
Nucleaire energie is meer dan de toekomst
MareVisie’s nucleair project engineer Anna Gouw komt met een opmerking over nucleaire energie, is een nucleaire fusie-microreactor niet een goed alternatief tegen zonne-energie? Ze legt somt een aantal voordelen op die relevant zijn aan het Space Oasis project; “Onder andere transport- en de consistentieproblemen worden opgelost als je gebruikt maakt van een fusie-microreactor. Je zult ook geen problemen meer hebben met inconsistentie van energieleveringen.”
Een nucleaire fusie-microreactor is een stap in de toekomst. De compactheid maakt transporteer mogelijkheden optimistisch, helemaal als gewicht en ruimte gelimiteerd is in de raket naar Mars. Maar onderzoek verloopt traag, en zelf het NBP (Nucleair Business Platform, link) ziet dat er nog veel moet gebeuren voor de microreactoren de markt op kunnen komen. Maarten Smits ziet de voordelen die genoemd worden, maar benoemt dat nucleaire energie echt pas gerealiseerd kan worden als onderdeel van het concept als dit bewezen is haalbaar te zijn. Hij schat in dat met het tijdsplan van Space Oasis en de lopende nucleaire onderzoeken, er over tien jaar pas echt werkende prototypes door specialisten gebouwd kunnen worden.
Vanuit MareVisie zien we nucleaire energie niet alleen groot worden in de toekomst, maar ook nu is het een essentiële bouwsteen in de energie-industrie. Ondanks de ethische twijfels onder de mensen (“Wat als de reactor ontploft?”), denkt Gouw dat de nucleaire energie ook een goede oplossing zou zijn voor het verkorten van de reistijd naar Mars. Waar een reis nu ongeveer negen maanden duurt, zou dit kunnen worden gehalveerd. Met een nucleaire thermische raket (NTR) is het proces qua brandstofverbruik bijna twee keer zo efficiënt als dat van een traditionele raketmotor (link). Dit is een vooruitzicht waar het Dream Team zeker naar opkijkt. Een kortere reistijd zou bovendien bijdragen aan het welzijn van toekomstige Marsbewoners.
Interdisciplinair projectmanagement binnen Space Oasis
Het einddoel van het project is om een 3D-render van de woonkamer te presenteren, samen met een gebouwde versie van de ruimte, vertelt Smits. Als projectmanager is hij verantwoordelijk voor de rolverdeling en jaarplanning. Dat bestaat onder andere uit; brainstormen, onderzoeken, concepten uitwerken, bouwen en uiteindelijk afronden. “We zijn een klein team, maar hebben veel verschillende visies omdat we allemaal een andere studieachtergrond hebben. Mijn grootste taak is eigenlijk om iedereen een beetje op één lijn te houden, zodat we allemaal uiteindelijk hetzelfde eindresultaat in ons hoofd hebben. “
Met Space Oasis werkt een interdisciplinair Dream Team aan meer dan een ontwerp: ze bouwen aan een visie op menselijk leven op Mars. Door welzijn centraal te stellen en een basis te ontwerpen waarin mensen langdurig kunnen wonen, verschuift de focus van overleven naar samenleven. Tegelijkertijd speelt energie een sleutelrol, waarbij nucleaire technologie een realistisch en krachtig alternatief biedt voor onder andere zonne-energie. Zo wordt duidelijk dat de toekomst van ruimtevaart niet losstaat van het heden. De keuzes die vandaag worden onderzocht, bepalen hoe en waar de mens zowel fysiek als mentaal gezond kan leven