Bygging av marshabitat kan være mer effektivt med bakterier

Månen var målet for romkappløpet på 1960-tallet, og i dag er den igjen i fokus for det nye romkappløpet mellom USA og Kina. Men uansett hvor mange månebaser som bygges, eller selv om en komplett industriell infrastruktur for et romprosjekt blir opprettet på Jordens satellitt, vil den forbli et bestrålt, fiendtlig, luftløst sted som er ugjestmildt for menneskeliv.

I kontrast, til tross for sin mye større avstand og vanskelige forhold, er Mars planeten i solsystemet som mest sannsynlig vil oppleve et vellykket koloniseringsforsøk. Dette skyldes at planeten allerede har en atmosfære, nylig har blitt avslørt at den faktisk være vannrik under jordoverflaten, og kan inneholde store reserver av CO2 som kan brukes til å gjøre atmosfæren tettere.

Samtidig ser det også ut til at den røde planeten kan ha inneholdt liv i fjern fortid, eller til og med ha bakterielt liv under jordoverflaten i dag. Og noen av Jordens tøffeste arter av mos og lav kan til og med overleve der.

Og dette er virkelig kjernen i saken. Mars er fiendtlig, men har ressursene og forholdene der en liten endring kan gjøre den levedyktig for liv, en prosess kalt «terraforming». For eksempel kan marsisk støv av jernnanorør brukes til å øke temperaturen nok til at mikrobielt liv kan trives.

Imidlertid vil ethvert terraforming-forslag som er avhengig av orbitale megaprosjekter (orbitale speil, kunstig magnetisk skjold) eller gruvedrift av millioner av tonn med materialer også innebære en enorm lokal befolkning som kan opprettholde et slikt megaprosjekt, en befolkning som allerede vil slite med å overleve i dette tøffe miljøet.

Derfor vender andre forskere seg mot selvreplikerende «maskiner», bedre kjent som mikrober, for å begynne å levere de nødvendige materialene til de tidlige kolonistene før terraforming får en seriøs rolle.

Den ideelle forskningsorganisasjonen Pioneer Labs kunngjorde at den har laget den “første mikroben for Mars” som kan gi den første marskolonien en rikelig forsyning av beboelig rom før noen mennesker setter fot på planeten.

«Vi fant den beste mikroben på jorden og brukte evolusjon til å lære den hvordan den kan hente alle næringsstoffene direkte fra marsiske materialer. De første astronautene vil bli møtt med trygt ly som allerede er fylt med vann, oksygen og rakettdrivstoff for returreisen.»

Erika Alden DeBenedictis – administrerende direktør i Pioneer Labs

Pioneer Labs publiserte sitt arbeid i en vitenskapelig artikkel med tittelen «Mars Seed: En referansearkitektur for bioproduksjon av habitater fra marsiske ressurser». Ideen er å biologisk omdanne marsiske ressurser til polyhydroksybutyrat (PHB) bioplast, med landing av kun én Starship‑størrelse rakett som er nok til å levere materialene til den første marsbasen.

Hvor mye materiale til en marsbase

Tunge løftesystemer som SpaceX (SPCX ) sin Starship kan i betydelig grad øke lasten som er tilgjengelig for fremtidige måne- og marsoppdrag. Imidlertid krever levering av store nyttelaster til Mars’ overflate fortsatt evner som inkluderer drivstoffpåfylling i rommet, pålitelig interplanetarisk transport og sikker landing av tungt utstyr.

Et menneskelig Mars-oppdrag vil også kreve en annen logistisk tilnærming enn Apollo. Reisen tar måneder, og overflatinfrastrukturen må støtte mannskapet gjennom hele oppholdet. Produksjon av vann, oksygen, byggematerialer og potensielt returdrivstoff lokalt kan redusere mengden som må transporteres fra jorden.

Et alternativ er å bringe alt astronautene vil trenge til Mars: ly, energiproduksjon, mat osv. I denne idéen kan høyst vann og oksygen produseres lokalt, en prosess kalt «in-situ ressursutnyttelse» (ISRU).

Eksisterende oppdragarkitekturer inkluderer allerede forhåndslevering av last og lokal ressursproduksjon. Mars Seed-artikkelen diskuterer 2026 National Academies vitenskapsstrategi, inkludert dens 30-Cargo-300 kampanje, som kombinerer et innledende kort overflatesbesøk, en lastemission, og en senere langvarig bemannet oppdrag. Slike tilnærminger illustrerer hvorfor infrastruktur kan måtte operere over flere oppskytningsvinduer før den støtter en utvidet menneskelig tilstedeværelse.

I tillegg til at disse metodene er skip-/lastintensive, vil de også skaleres dårlig, slik at påfølgende oppdrag eller en større menneskelig tilstedeværelse vil kreve stadig flere lasteskip med prefabrikkerte habitater og andre materialer.

Bioproduksjon på Mars

Mikrober fremfor maskiner

I stedet for komplekse maskiner har Pioneer Labs jobbet med «Mars Seed». Som navnet antyder, er idéen at ett første skip leverer et biologisk «frø» som deretter kan produsere en kontinuerlig forsyning for fremtidige marsoppdrag. Ideelt sett ville slike løsninger ikke kreve noen jordleverte næringsstoffer, og rensing av bioprodukter ville ikke kreve forbruksmateriell som harpiks, i motsetning til de fleste bioproduksjonsmetoder som tidligere er foreslått.

“En ende‑til‑ende referansearkitektur er nødvendig som tar hensyn til hvert trinn fra marsiske ressurser til renset produkt, og kan etablere et rammeverk for å beregne når utrulling av det komplette systemet blir foretrukket fremfor å frakte produktet selv.”

Pioneer Labs hevder at de har laget nettopp et slikt konsept, med 20 tonn last sendt til Mars som er nok til å produsere 870 m² beboelig område.

Slike habitater kan vare i år og tiår, og være enkle å reparere eller vedlikeholde med ekstra forsyning av bioplast. Og viktigere, de kan fortsette i år eller til og med tiår med minimal behov for nytt utstyr.

“Produksjonen kan deretter fortsette uten påfyll, kun begrenset av utstyrets levetid. Mars Seed‑biofabrikken etablerer en skalerbar prosess for habitatkonstruksjon, som gjør det mulig å prioritere vitenskapelige nyttelaster og andre forbruksvarer i påfølgende oppskytinger.”

Så samlet sett kan dette designet ikke bare gi rikelig med plass for en første Mars‑landing, men infrastrukturen den bygger kan gjenbrukes i år, og den vil fortsette å produsere flere materialer for senere utvidelser.

Kilde: Pioneer Labs

En to‑trinns infrastruktur

Den første delen av Mars Seed er ikke helt ulik andre initiativer for in‑situ ressursutnyttelse (ISRU), med 20 metriske tonn (tonn) utstyr som lander på et midt‑breddegradsted på Mars, i nærheten av grunne isavsetninger.

Den «abiotiske delen» inkluderer robotsystemer for å losse lasten og sette opp en 40 kWe kjernefissionsreaktor, som gir strøm til å montere resten av anleggene. Noen andre anlegg settes også opp:

• en Rodriguez /Rodwell-brønn graves for å skape en jevn vannforsyning.
• Et elektrolysesystem (drevet av kjernefissionsreaktoren) omdanner atmosfærisk CO₂ til oksygen og acetat.
• Mars‑regolit (overflateskifer) graves robotisk og lekes for å ekstrahere næringsstoffer som nitrogen, fosfor, svovel og sporstoffer. Dette bør kreve 800 kg regolit per dag.

Kilde: Pioneer Labs

Dette trinnet innebærer omtrent 90 dager for å sette opp hele operasjonen.

Deretter fylles fire 1 000 liter oppvarmede og trykksatte bioreaktorer med dette næringsstoffgrunnlaget av næringsstoffer, acetat og vann, og inokuleres med en konstruert mikrobe.

Kilde: Pioneer Labs

Microben genererer en bioplastpolymer, som skilles fra den resterende væskemediet.

Bakteriekulturen separeres til bakteriebiomasse, som blandes med regolit og skrives ut for å danne et tykt skall, som senere begraves under to meter regolit for stråle‑ og termisk beskyttelse.

Den ekstraherte og rensede plasten 3D‑skrives ut for å danne en trykktett innpakning som tetter det fremtidige menneskelige habitatet mot utsiden.

Kilde: Pioneer Labs

Ved siden av næringsutleking innebærer de nødvendige 3 200 kg/dag en robotisk kapasitet til å flytte 4 tonn regolit per dag, noe som ligger innenfor kapasiteten til allerede konseptualiserte rovere som Astrolab FLEX eller NASAs RASSOR.

Rask og effektiv

Det første habitatet bør bygges etter kun 210 dager. Etter omtrent 50 jordmåned(er) (1 500 sols) med drift, produserer denne prosessen 870 m² beboelig område.

Generelt anses ett habitat av NASA som tilstrekkelig for to personer med omtrent 35 m² per person, noe som gjør 870 m²‑overflaten egnet for en relativt stor besetning på opptil 20–24 personer.

Det er også effektivt med hensyn til energibruk, da den 40 kWe kjernefissionsreaktoren genererer 130 kW avfallvarme, som brukes til å holde bioreaktorene varme og brønnen flytende med smeltet is.

På samme måte skaper produksjonen av acetat til å mate bakteriene overskudds‑oksygen, som kan lagres til astronautenes ankomst. Dette er overlegent den opprinnelige MOXIE -designen (Mars Oxygen In‑Situ Resource Utilization Experiment) for å produsere oksygen på Mars, som behandler den genererte CO som avfallsprodukt, mens den her brukes til å produsere acetat og oksygen.

Alt i alt er elektrolysen langt den mest energikrevende delen av prosessen, mens alle andre operasjoner kun bruker 1/3 av den totale energien som kreves.

Kilde: Pioneer Labs

Rensing av plasten kan utføres med superkritisk CO₂, et molekyl som utgjør mesteparten av Mars’ atmosfære.

Til slutt er utleking av næringsstoffer fra regolit også ganske enkel og vil kreve omrøring av blandingen, med et forbruk på kun 0,5 kW under marsisk gravitasjon.

Kilde: Pioneer Labs

Alt i alt er hver del av Mars Seed‑prosjektet laget med kjent teknologi og baserer seg på eksisterende maskiner eller allerede utviklede prototyper, noe som kraftig reduserer risikoen ved nye og uprøvede teknologier.

Det er også et bemerkelsesverdig «masse‑effektivt» design, med kjernekraftreaktoren som den største komponenten, en type maskin som uansett må fraktes for å forsyne astronautene med energi til elektrisitet, oppvarming, matproduksjon og drivstoffproduksjon.

Kilde: Pioneer Labs

Den rette skalaen

Dette effektivitetsnivået setter Mars Seed i en egen liga når det gjelder å skape habitater på Mars.

For eksempel kan et alternativ være å sende et 1 000 kg kjerneenergisk system, den nødvendige robotikken for blanding og ekstrudering av regolit, med en total masse på 6 500 kg. Resterende masse opp til 20 000 kg kan brukes til å sende rå polymer, noe som vil være nok til 800–1 200 m² beboelig overflate.

Kilde: Pioneer Labs

Men Mars Seed, i sammenligning, kan oppnå dette resultatet på 1 400, og deretter fortsetter å produsere 2 100 m² beboelig område over en tiårsperiode, tilsvarende å sende 43 000 kg ekstruderingsinfrastruktur og polymermaterialer til Mars.

Kontinuerlig produksjon bidrar også til større fleksibilitet, for eksempel ved å levere materiale til reparasjoner eller små utvidelser.

Alternativt gjør det modulære designet av systemet også at en «mini‑Mars Seed» kan skapes, som kun gir 210 m² gulvplass for en besetning på seks personer, med kun 40 % av massen til Mars Seed. Dette vil kun bruke en brøkdel av vekten og kraften til den opprinnelige designen, og frigjøre disse ressursene til andre anvendelser.

Kilde: Pioneer Labs

Gjøre det mulig

Skape de rette bakteriene

Teamet hos Pioneer Labs startet med Cupriavidus necator, en bakterie som kan akkumulere bioplastpolymerer som polyhydroksialkanoater (PHA) opptil ca. 90 % av tørr cellemasse på så lite som 24 til 48 timer (som en form for biologisk energilagring).

En stamme av denne mikroben, spesielt utvalgt for sin tilpasning til martiske forhold og vekst ved å konsumere acetat, ble valgt. Den ble vellykket dyrket i Mars‑lignende forhold i en 550 kg bioreaktor laget med et tre‑millimeter tykt ytre skall av 316 rustfritt stål, pumper, instrumentering og en karbonfiber‑ramme.

Et viktig element er også at denne bakterien ville være helt ute av stand til å overleve utenfor bioreaktoren.

«Vi valgte en organisme som ville være enormt nyttig når den blir matet av mennesker og dyrket inne i en bioreaktor på Mars, men som absolutt ingen sjanse har til å vokse utenfor. Vi målte til og med hvor død denne mikroben ville være dersom den unnslapp bioreaktorens grenser. sPL.001 blir raskt sterilisert ved eksponering for de harde forholdene på Mars»

Dette er viktig fordi vi fortsatt ikke er sikre på om ikke‑innfødte livsformer finnes på Mars eller ikke. Så å unngå forurensning er fortsatt en streng politikk fra NASA.

«sPL.001 er et nyttig verktøy for mennesker som en del av livet på Mars, men har ingen sjanse til å terraforme Mars på egen hånd. Når menneskeheten terraformer Mars, er det viktig at det skjer med vilje, ikke ved et uhell.»

Håndtere martiske problemer

Bioreaktorene er designet for å beskytte bakteriene mot kulde, lavt trykk og stråling som gjør Mars‑overflaten dødelig selv for så resistente organismer.

Imidlertid måtte designet ta tak i en annen risiko: perchlorates. Disse forbindelsene er svært oksiderende og ofte nevnt som en årsak til at Mars‑jorden er «giftig». Og det er sant at de fleste planter ville slite med å tilpasse seg konsentrasjonen som finnes i martisk regolit.

Mars Seed har imidlertid til hensikt å blande 400 gram regolit med en liter vann; dette vil skape en merkbar konsentrasjon av perchlorat, men ikke en konsentrasjon som mikroben brukt av Pioneer Labs ikke kan håndtere (30 mM).

Et annet problem med perchlorat kan være den resterende mengden i lineret etter rensing. Pioneer Labs erkjenner at dette er en ukjent faktor, og at flere studier kan være nødvendige for å sjekke at sluttproduktet oppfyller nivåer som er trygge for mennesker.

Utover byggematerialer

På jorden er biofermentering en viktig komponent i produksjonen av mange kjemikalier og industrielle prosesser.

Den første forbedringen kan være produksjon av andre nyttige plastmaterialer, også fra andre bakteriearter.

«Med genetisk engineering kan C. necator produsere en rekke ulike bioplast, som lengre kjedelengde‑PHAer eller PHA‑kopolymerer, som med PLA, som utvider de potensielle fysiske egenskapene til det resulterende materialet til å inkludere fleksible eller gummilignende polymerer.»

Andre organismer kan også brukes til å produsere rekombinante proteiner, isopropanol, terpener, 2,3‑butandiol og acetoin.

Et annet alternativ kan være å bruke sukker i stedet for acetat som råstoff for bioreaktoren. Dette krever imidlertid etablering av en parallell produksjonslinje for sukker, enten gjennom algeoppdrett eller en kjemisk prosess. På samme måte kan hydrogen‑oksiderende mikrober leve av hydrogen og CO₂ direkte, men også her må en parallell forsyningskjede for hydrogen (elektrolyse fra vann?) etableres.

Senere kan in‑situ produksjon av legemidler og rekombinant protein i bioreaktorer unngå import fra Jorden, men slik produksjon krever ofte spesialiserte forbruksvarer (harpikser, membraner, løsningsmidler, adsorbenter), som da må importeres eller også produseres lokalt.

Konklusjon

Det som gjør Mars Seed‑bioreaktoren foreslått av Pioneer Labs revolusjonerende, er ikke så mye dens tekniske design, men at den baserer seg på kjent teknologi.

Det er at vi endelig kommer til et stadium hvor kontinuerlig lokal produksjon av materiale for Mars‑utforskning kan betraktes som et prosjekt som teoretisk kan settes i gang så snart SpaceX oppnår pålitelig orbital påfylling av sin Starship‑rakett, noe som kanskje er kun noen måneder unna, høyst noen år.

I tillegg krever det foreslåtte designet kun 20 tonn last, noe som er mye lavere enn de fleste moderne gjenbrukbare rakettdesigns kapasitet til Mars. Så, avhengig av budsjetter, kan overlevelse på Mars kanskje ikke lenger være en begrensende faktor for utforskning av den røde planeten. I stedet er utviklingen av sikker bemannet reise i 6–18 måneder den siste hindringen som må fjernes.

Sannsynligvis vil det neste viktige steget også være å utvikle en metode for pålitelig in‑situ matproduksjon, som etter drivstoff, habitat og vann er den tyngste typen vare som kreves av en fremtidig Mars‑base og marskolonier.

Når alle disse fire produksjonene er etablert, sannsynligvis med en blanding av kjernekraft og bioreaktorer, kan mesteparten av de 100 tonn lasten i en Starship‑rakett dedikeres til mannskap, vitenskapelige instrumenter og annet viktig utstyr.

I den forbindelse betyr dette også at, med unntak av reisetiden, kan utforskning av Mars paradoksalt sett bli enklere enn å bygge baser på Månen, hvor mangel på vann og atmosfære setter en hard grense for menneskelig tilstedeværelse.

Investering i romutforskning

SpaceX

I de senere årene har ingen annen bedrift eller institusjon bidratt så mye til å gjenopplive interessen for romutforskning som SpaceX.

Dette skyldes at selskapet oppnådde det som lenge ble ansett som umulig: fullt gjenbrukbare raketter. Dette reduserte kostnadene for å nå bane med en størrelsesorden, og dette før den rutinemessige flyvingen av SpaceX sin nyeste rakett: Starship, en supertung rakett med 100 tonn løftekapasitet, og potensielt opptil 200 tonn for en senere iterasjon av designet.

Kilde: Visual Capitalist

Sammen med den pågående utviklingen av påfylling i verdensrommet gjør dette Starship til den perfekte raketten for å levere hundrevis av tonn last til etablerte måne‑ og marsbaser.

Selskapet har nettopp gjennomført sin etterlengtede børsnotering, som viste seg å bli den største i historien, med en verdsettelse på $1,75 t.

I tillegg til romoppskytinger for private kunder og offentlige institusjoner (NASA, US Space Force osv.), blir SpaceX også en stor telekombedrift med sitt Starlink‑internett‑satellittsystem, som nå utgjør mer enn halvparten av alle satellitter som noen gang er sendt i bane.

Kilde: ARK Invest

I tillegg til rakett‑ og telekomvirksomhet er SpaceX nå også et ledende AI‑selskap, etter oppkjøpet av xAI (som også eier sosiale mediet X.com) i forkant av børsnoteringen. Koblingen mellom rom og AI er ikke bare en trend, da SpaceX planlegger å lansere orbitale AI‑datasentre som vil utnytte de lavere regulatoriske begrensningene og fri 24/7 sollys for å tilby beregning til en lavere pris enn landbaserte AI‑datasentre.

Fusjonen med xAI har også utløst rykter om en fremtidig SpaceX‑Tesla‑fusjon, som vil samle alle Elon Musks virksomheter under ett tak.

Alle disse faktorene gjorde SpaceX‑børsnoteringen til en av de mest fulgte og diskuterte hendelsene i finans i 2026. På tidspunktet for skrivingen av denne artikkelen har den innledende boomen og påfølgende nedgangen i aksjekursen roet seg noe, og har steget tilbake fra bunnnivået i august 2026.

Investorer i SpaceX må avgjøre ikke bare om selskapet er teknisk imponerende (gitt dets tidligere prestasjoner), men også om fremtidig inntektsvekst fra Starlink og AI‑datasentre rettferdiggjør den relativt høye nåværende verdsettelsen i forhold til dagens inntjening.

(Du kan lese mer om SpaceX i våre artikler om selskapets børsnotering og den umiddelbare oppfølgingen)

Siste nyheter og utviklinger om SpaceX (SPCX)‑aksjen