Mars koloniseren is misschien geen onrealistische droom meer

Kan Mars getemd worden?

Recente wetenschappelijke berichten onthullen dat Mars misschien niet permanent een vijandige plek voor leven en menselijke nederzettingen hoeft te blijven.

• Zeer dunne en koude atmosfeer
• Gebrek aan water
• Verschrikkelijke windstormen
• Sterke straling aan het oppervlak

Voor een lange tijd waren de enige besproken opties om deze problemen op te lossen ofwel megaprojecten die ver achter onze huidige mogelijkheden liggen, of eerder slechte langetermijnoplossingen zoals permanent ondergronds blijven.

Gelukkig laat recent nieuws zien dat Mars minder vijandig gemaakt kan worden met minder inspanning.

De lucht opwarmen

Geen realistische oplossing tot nu toe

Een groot probleem van Mars is de gemiddelde temperatuur van -65°C/-85°F. Het is niet alleen koud, het kan vaak veel kouder worden dan zelfs de ergste omstandigheden op Antarctica. En er is niet echt een lange rij vrijwilligers om Antarctica te koloniseren.

Verschillende oplossingen zijn overwogen, maar alle hebben beperkingen qua beschikbare middelen of de levensvatbaarheid van de technologie.

Zo zou het bedekken van het oppervlak van Mars (of misschien alleen de polen) met 2‑3 cm silica‑aerogel in theorie kunnen werken, maar dat is een enorme hoeveelheid aerogel om te produceren.

Een ander idee is het creëren van een massief broeikaseffect door enorme hoeveelheden CO₂ en andere broeikasgassen vrij te geven. Maar ook hier is de benodigde hoeveelheid om een voldoende effect te produceren overweldigend, of de middelen zijn gewoon niet beschikbaar.

Bron: University Of Berkeley

Metalen nanorodden

Het wordt duidelijk dat we iets veel krachtiger dan broeikasgassen nodig hebben om Mars op te warmen, zodat de schaal van de benodigde productie niet zo ontmoedigend is.

Wetenschappers van Northwestern University, de University of Chicago en de University of Central Florida hebben mogelijk een oplossing gepubliceerd in Science Advances.

Ze stellen voor om massaal geleidende nanorodden van 9 micrometer, ter grootte van commercieel glitter, te vervaardigen uit aluminium of ijzer. Wanneer ze in de atmosfeer worden vrijgelaten, zouden deze nanorodden 5.000 × efficiënter zijn dan eerder voorgestelde methoden om de atmosfeer op te warmen door het infrarode licht van de zon te absorberen. Deze nanorodden zouden 10 × langer in de atmosfeer blijven dan normaal stof.

Het idee is dat door de atmosfeer op te warmen, de nanorodden de lucht voldoende verwarmen om bevroren CO₂ te laten verdampen, en vervolgens oppervlaktewater te laten smelten zodat een runaway‑warming kan worden getriggerd en het oppervlak vloeibaar water kan ondersteunen.

Bron: Science Advances

De hoeveelheid nanorodden die geproduceerd moet worden is aanzienlijk, maar niet langer onhandelbaar. Vooral omdat de korst van Mars berucht rijk is aan ijzer, wat de rode kleur verklaart.

De onderzoekers schatten dat er jaarlijks 700.000 m³ metaal nodig zou zijn, waarschijnlijk gewonnen uit 70 miljoen m³ oppervlakte‑materiaal. Dit is ongetwijfeld zeer groot, maar vertegenwoordigt slechts 0,2 % van de metalen die elk jaar op aarde worden gedolven, dus het is ook haalbaar.

U kunt meer details over dit plan lezen in ons toegewijde artikel, “Terraforming Mars is net realistischer geworden met deze aanpak.”

Modeling van de Marsatmosfeer

De atmosfeer van Mars wordt al tientallen jaren bestudeerd, maar de gegevens waren meestal beperkt tot analyses vanuit de baan of lokale metingen op rovers. Als we serieus zijn over het koloniseren van de rode planeet, hebben we een dieper begrip nodig, vooral van de Martiaanse winden.

Dit is vooral belangrijk omdat de planeet onderhevig is aan enorme stofstormen, inclusief occasionele planeetbrede stofstormen die weken kunnen duren.

Bron: NASA

Het correct modelleren van winden en de atmosfeer zal ook cruciaal zijn voor elke terraforming‑inspanning gericht op een hogere temperatuur, vooral de eerder besproken metalen nanorodden.

Om relevantere studies te starten, wetenschappers van Tufts University (Massachusetts), NASA Ames Research Center en Vandervalk Neeson Instruments hebben een sonische anemometer ontwikkeld die in Martiaanse omstandigheden zou kunnen werken.

Dit vereiste een specifieke inspanning, aangezien de Martiaanse lucht zeer andere omstandigheden biedt dan die op aarde:

• Temperaturen variërend van –130 °C tot 20 °C (-200°F tot 68°F).
• Zeer dunne luchtdichtheid, met slechts 4–10 mbar bijna zuivere CO₂.

Door maatwerkontwerp en herhaalde tests slaagden de onderzoekers erin verschillende anemometers te creëren die slechts een zeer kleine meetfout hadden onder Martiaanse omstandigheden.

De slechtste prestatie had een meetfout van 1‑2 %, de beste een fout van 0,07‑0,14 %.

Daarnaast testten ze hun apparatuur ook in omstandigheden die lijken op de Martiaanse atmosfeer op 30‑42 km hoogte, waardoor de weg wordt geopend voor metingen door een hoogvliegende ballon, een sleuteltool bij het bestuderen van winden op aarde.

Gigantische Martiaanse Oceanen

Onverwachte ontdekking

Zoals eerder vermeld, is Mars veel bestudeerd vanuit de baan, maar de interne samenstelling blijft grotendeels een mysterie, aangezien de meeste landers en rovers alleen het oppervlak hebben onderzocht. Dit veranderde plotseling met de NASA‑InSight lander (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport).

De InSight‑missie werd gelanceerd in 2018, maar wetenschappers bestuderen de gegevens nog steeds. En op 12 augustus 2024 werd een baanbrekende onthulling gedaan.

De studie van seismische activiteit toonde een groot ondergronds reservoir van vloeibaar water — genoeg om oceanen op het oppervlak van de planeet te vullen.

Dit verandert volledig de perceptie van Mars als een dode, woestijnwereld. Tot nu toe geloofden de meeste wetenschappers dat het grootste deel van het water was weggeblazen door de zonnestormen. Dus elk terraformingsproject zou niet alleen het smelten van het water op de bovenste rotslaag en in de polen hebben vereist, maar waarschijnlijk ook grote hoeveelheden water hebben moeten importeren door kometen op de planeet te laten inslaan.

Het lijkt er echter op dat, in plaats van te ontsnappen naar de ruimte, een groot deel van het water naar de korst is gefilterd.

Kan het gebruikt worden?

De aanwezigheid van vloeibaar water op Mars is een aangename verrassing. Echter, de diepte van 11,5‑20 km (7,1‑12,4 mijl) maakt het geen hulpbron die door vroege verkennings- en kolonisatie‑inspanningen kan worden aangeboord.

Het water zit ook opgesloten tussen gebroken rotsen, dus het is niet zozeer een gigantische ondergrondse oceaan, maar meer een enkele kilometers brede laag natte rots. Zo diep graven kan een serieuze uitdaging zijn. Het is echter niet onmogelijk.

Het diepste gat ooit geboord op aarde was op het Kola‑schiereiland in Rusland, nabij Murmansk, bekend als de “Kola‑put”. Het bereikte een diepte van 7 km na 7 jaar werk en zou na 19 jaar op 12 km diepte zijn voltooid.

Bron: The Sun 

Duidelijk zou het graven tot die diepte op Mars veel infrastructuur vereisen. Dus waarschijnlijk kan het alleen worden bereikt met een grote bevolking die al op Mars leeft, met een zelfvoorzienende economie zoals we bespraken in “De Toekomst van de Martiaanse Economie”.

Desondanks is de belangrijkste beperking bij dieper boren op aarde de temperatuur, omdat de bodem van de Kola‑put 190 °C (370 °F) bereikte, waardoor de boorapparatuur smolt.

Mars is een planeet die veel kleiner en kouder is, met weinig geothermische activiteit, dus een put van 10‑15 km zou veel kouder zijn, zelfs als sommige gebieden nog rest‑vulkanische activiteit hebben. De 1/3‑de zwaartekracht van de aarde zou ook helpen bij het verplaatsen van zware apparatuur en het verwijderen van rotsen uit zo’n diepte.

Dus, zouden deze ondergrondse gevangen oceanen kunnen worden aangeboord zoals we olievoorraden op aarde exploiteren door toekomstige Martiaanse kolonisten? Misschien. Alleen de tijd zal het leren.

In elk geval zou deze potentiële watervoorraad de toekomst van de Marskolonisatie radicaal kunnen veranderen en de rode planeet een zelfvoorzienend ecosysteem kunnen geven, zoals we onderzochten in “Ruimtevoedsel – Hoe we de volgende golf van pioniers van de mensheid zullen voeden”.

Het is ook bijna zeker dat het koloniseren van Mars andere tools en megaprojecten zal vereisen, waarvan sommige we bespraken in “Ruimte‑infrastructuur – Trappen naar de hemel bouwen”.

Kans op leven?

Een andere opwindende mogelijkheid is dat deze ondergrondse oceanen leven kunnen bevatten.

We weten dat leven kan worden ondersteund door energie uit mineralen en radioactief verval. Toen de atmosfeer van Mars verdween en de oceanen in de grond sijpelden, is het mogelijk dat leven ondergronds onderdak vond.

“Water is noodzakelijk voor leven zoals wij dat kennen. Ik zie niet waarom het geen bewoonbare omgeving zou kunnen zijn. Het is zeker waar op aarde — diepe, diepe mijnen herbergen leven, de bodem van de oceaan herbergt leven.

We hebben nog geen bewijs voor leven op Mars gevonden, maar we hebben in ieder geval een plek geïdentificeerd die in principe leven zou moeten kunnen ondersteunen.”

Michael Manga – UC Berkeley professor in aard- en planetairwetenschappen. 

Ook hier zullen alleen diepe putten ons vertellen of dit een mogelijkheid is.

Investeren in Mars

We staan nog te vroeg om te investeren in terraforming‑megaprojecten of Martiaanse onroerend goed. Maar een handvol bedrijven werkt hard aan het bouwen van de bouwstenen die het mogelijk zullen maken de eerste mens op Mars te laten landen, en later de planeet te koloniseren.

Een cruciaal onderdeel zal herbruikbare raketten zijn, waardoor de kosten voor het lanceren van apparatuur in een baan en de diepe ruimte drastisch worden verlaagd. Deze inspanning wordt momenteel voornamelijk geleid door Elon Musk’s SpaceX (SPCX ), een privaat bedrijf, met andere raketbedrijven die snel inhalen.

U kunt investeren in lucht- en ruimtevaartbedrijven via vele brokers, en u kunt hier, op securities.io, onze aanbevelingen vinden voor de beste brokers in de VS, Canada, Australië, het VK, en vele andere landen.

Als u niet geïnteresseerd bent in het selecteren van specifieke lucht‑ en ruimtevaartbedrijven, kunt u ook kijken naar ETF’s zoals ARK Space Exploration & Innovation ETF (ARKX), iShares U.S. Aerospace & Defense ETF (ITA), of SPDR S&P Aerospace & Defense ETF, die een meer gediversifieerde blootstelling bieden om te profiteren van de lucht‑ en ruimtevaartindustrie.

Of u kunt ons artikel lezen over de “Top 10 Lucht‑ en Ruimtevaart‑ en Defensie‑aandelen”.

Investeren in ruimtebedrijven

1. Rocket Lab

Rocket Lab (RKLB ) is een van de meest serieuze concurrenten op de markt voor herbruikbare raketten. Het bedrijf richtte zich aanvankelijk op kleine raketten, met het Electron‑lanceersysteem (320 kg payload), dat geleidelijk wordt omgevormd tot een gedeeltelijk herbruikbare raket. Tot nu toe heeft Electron 177 satellieten ingezet in 44 lanceringen.

Later kijkt Rocket Lab naar het creëren van een middelgrote herbruikbare raket, de Neutron, vergelijkbaar met de Falcon 9 (8.000 kg naar LEO in volledig herbruikbare modus, 1.500 kg naar Mars of Venus). De Neutron zal worden aangedreven door een methaangas‑brandende raketmotor (zoals Starship), wat de trend lijkt te worden voor de volgende generatie raketten.

Het bedrijf onderscheidt zich door een volledig verticaal geïntegreerd satellietproductieproces, waardoor het kosten en ontwerpsnelheid kan optimaliseren.

Dit heeft geresulteerd in meerdere contracten met NASA & de Amerikaanse overheid, waaronder een militair satellietcontract van $515 M en een civiel contract van $143 M voor Globalstar.

Rocket Lab is ook een grote fabrikant van zonnepanelen voor satellieten na de overname van SolAero Technologies in 2022, met meer dan 1000 satellieten die door deze panelen worden aangedreven, en in totaal 4 MW aan zonnecellen geproduceerd.

Bron: Rocket Lab

Voor nu is het lanceersysteem afhankelijk van externe leveranciers, maar een reeks strategische overnames zou dat moeten veranderen, door de verticale integratie die al in de satellietontwerp‑ en productiefase is bereikt, ook in het lanceersysteem te repliceren.

Het bedrijf onderzoekt ook de mogelijkheid van een LEO‑telecommunicatieconstellatie om terugkerende inkomsten te genereren. Het draagt bovendien bij aan onderzoek voor in‑space productie met Varda Space Industries en inspectie van orbitale rommel.

Terwijl SpaceX de zakelijke talenten van Elon Musk had om de technologie vanaf nul te ontwikkelen, heeft Rocket Lab een mix van R&D en overnames gebruikt om de benodigde technologie verticaal te integreren. Dit is zeer succesvol gebleken in de satellietproductie, en ze proberen nu dezelfde strategie toe te passen op herbruikbare raketten.

Gezien de bestaande cash‑flow uit satellietproductie & de successen van Electron, is Rocket Lab een goede kandidaat om SpaceX in te halen.

2.  Virgin Galactic

Het bedrijf werd opgericht door Richard Branson en richt zich op ruimtetoerisme.

De tickets liggen in de prijsklasse $250.000‑450.000, met een lange wachtlijst. De eerste klanten lijken enthousiast over hun ervaring:

“Ik wist altijd dat het de meest buitengewone ervaring van mijn leven zou worden. Ik wist het altijd. En mensen vertelden me dat het zou zijn. Maar toen het zover was… en het is op een ander niveau dan de ervaring die je dacht te krijgen… dan is het heel moeilijk uit te leggen.”

“Dit was de beste dag van mijn leven, de meest sensationele dag van mijn leven. En je kunt niet beter dan dat. Het overtrof mijn wildste dromen.”

Zoals we eerder bespraken, ruimtetoerisme zou het centrum kunnen worden van de toekomstige Martiaanse economie.

Dit komt omdat Mars niet alleen een unieke ervaring biedt, maar ook enkele van de meest indrukwekkende kenmerken in het hele zonnestelsel heeft:

• De grootste canyon in het zonnestelsel (4.000 km lang, 200 km breed en tot 7 km diep).
• Een vulkaan van 21,9 km hoogte (72.000 ft) en ongeveer zo groot als Frankrijk of de staat Arizona.

Bron: Wikipedia

Virgin Galactic (SPCE ) werkt aan het verbeteren van de eenheidseconomie, met een nieuw lanceersysteem, de “Delta”, dat 6 passagiers kan vervoeren in plaats van 4, en 8 vluchten per maand kan uitvoeren in plaats van slechts één.

Samen zouden deze twee verbeterde metrics de omzet per eenheid met 12× moeten verhogen, met een terugverdientijd van minder dan 6 maanden voor elke Delta‑shuttle. De Delta‑vluchttest wordt verwacht medio 2025.

Bron: Virgin Galactic

Markten maakten zich zorgen toen werd aangekondigd dat Branson niet verder zou investeren in Virgin Galactic. Vooral na het ontslag van 185 werknemers en een pauze in ruimtereizen in 2024, om te wachten op de komst van de Delta‑shuttle en de cash‑burn‑snelheid te verlagen.

Toch wordt verwacht dat Virgin Galactic voldoende cash heeft om door te gaan tot 2025 of 2026. Dus als de ontwikkeling van het Delta‑vluchtsysteem soepel verloopt (een riskante propositie in de lucht‑ en ruimtevaartindustrie), zou het bedrijf zich moeten kunnen richten op het herstarten en laten groeien van de cash‑flow, met een systeem dat winstgevend is per eenheid. En het bedrijf zou in 2026 cash‑flow positief moeten worden.

Bron: Virgin Galactic

(Het moet worden opgemerkt dat Virgin Galactic anders is dan Virgin Orbit. Virgin Orbit vroeg in april 2023 faillissement aan, en leverde lanceerdiensten voor kleine satellieten, met Rocket Lab die de Long Beach‑faciliteit, productie‑ en gereedschapsactiva van het bedrijf overneemt).

Het recente faillissement van Virgin Orbit en de afstand die oprichter Richard Branson van Virgin Galactic heeft genomen, heeft het imago van het bedrijf bij investeerders beschadigd, wat resulteerde in een dalende aandelenkoers in 2023 & 2024.

Bron: Virgin Galactic

Tegelijkertijd tonen de tevredenheid van eerdere klanten, een duidelijk plan voor een winstgevend ontwerp (Delta‑shuttles) en een lange wachtlijst van potentiële klanten aan dat het bedrijf nog steeds levensvatbaar kan zijn, zelfs zonder extra fondsen te werven. Dus veel zal afhangen van het succes van de ontwikkeling, productie en exploitatie van de Delta‑shuttle en het bereiken daarvan vóór het einde van 2025.

Als dit het geval is, zou de veel lagere waardering een kans creëren voor investeerders om de aandelen van het bedrijf met korting te bemachtigen.