Kleine chip, grootse missie: op zoek naar tekenen van buitenaards leven
Is er leven mogelijk of mogelijk geweest op andere planeten? De (Origin of) Life Marker Chip (LMCOOL) gaat op zoek naar het antwoord. Deze innovatieve chip wordt ontwikkeld door een Nederlands consortium onder leiding van de TU Delft, met steun uit het NSO Instrumentenprogramma.
De LMCool chip © TU Delft
Een Nederlands instrument dat sporen van leven aantoont op de maan Enceladus van Saturnus. Dat is de ultieme droom van onderzoeker Niels Ligterink van de TU Delft. Samen met zo’n dertig collega’s van verschillende Nederlandse bedrijven en kennisinstellingen werkt hij de komende jaren aan de (Origin of) Life Marker Chip (LMCOOL).
De vinding laat zich het best omschrijven als een minuscuul, maar compleet laboratorium in de vorm van een soort computerchip. Die chip is ‘voorgeprogrammeerd’ om in vloeistoffen specifieke moleculen te herkennen. Moleculen die kunnen duiden op leven, zoals bijvoorbeeld aminozuren.
‘Je kunt onze chip het best vergelijken met een sleutelgat en het molecuul dat we zoeken is de sleutel’, legt Ligterink uit. ‘Omdat er maar één sleutel in het sleutelgat past, weten wij bij een detectie met onze chip bijna honderd procent zeker dat we het juiste molecuul hebben “gevangen”. Dit maakt ons laboratorium-op-een-chip revolutionair.’
Niels aan het werk © TU Delft
Zoektocht naar leven kan lichter
Het idee voor de Life Marker Chip (LMC) werd ruim twintig jaar geleden al voorgedragen voor de Europese missie ExoMars. ESA koos uiteindelijk voor andere instrumenten op de missie, maar de consortiumpartners bleven enthousiast over het concept. Met financiële steun uit het NSO Instrumentenprogramma wordt het instrument nu doorontwikkeld, zodat het in de toekomst gebruikt kan worden op verschillende planetaire ruimtemissies.
Een van de grootste voordelen van de nieuwe LMCOOL is zijn beperkte omvang en gewicht. De instrumenten die op dit moment op Mars zoeken naar leven zijn zo groot als een magnetron en wegen tien tot twintig kilo. De LMCOOL heeft grofweg het formaat van een colablikje en weegt slechts 700 gram. In de ruimtevaart, waar elke kilo lanceergewicht telt, is de Nederlandse chip een goedkoop en tegelijkertijd geavanceerd alternatief.
Op weg naar prototype
Het hart van de LMCOOL bestaat uit geïntegreerde fotonische chiptechnologie. Nederland heeft met deze technologie al veel ervaring opgedaan in medische toepassingen, maar in de ruimte heeft het nog niet gevlogen. ‘Juist daarom is de steun van het NSO voor ons zo ontzettend belangrijk’, zegt Ligterink. ‘Dankzij het Instrumentenprogramma kunnen we LMCOOL verder doorontwikkelen, zodat we als leverancier in aanmerking komen voor kleine en grote Europese ruimtemissies, zoals bijvoorbeeld een toekomstige missie naar de Saturnusmaan Enceladus.’
Zo’n dertig ingenieurs en wetenschappers van onder andere de TU Delft, Lionix, TNO en de universiteiten in Twente Utrecht, Cranfield (UK), Leicester (UK), Colorado Boulder (USA) en de Open University (UK) werken de komende jaren aan LMCOOL. Zij brengen de technologie van mooie plannen naar concrete blauwdrukken waarmee een prototype van een volledig instrument gebouwd kan worden. Ondertussen wordt de chip volop getest om de meest stabiele receptoren (sleutelgaten) te ontwikkelen en ze te testen onder heel verschillende, extreme omstandigheden.
Innovatie schept nieuwe kansen
De wereldwijde zoektocht naar buitenaards leven spreekt tot de verbeelding, weet Ligterink. Volgens hem moet Nederland hierin een prominente positie claimen. Enerzijds omdat we al veel expertise en ervaring hebben op het gebied van planeetonderzoek en astrobiologie. Anderzijds, omdat investeren in technologie leidt tot nieuwe, innovatieve startups en economische kansen binnen en buiten de ruimtevaart. ‘En natuurlijk door de biologische en medische doorbraken die mogelijk worden zodra we buitenaards leven gevonden hebben en dit verder kunnen bestuderen’, vervolgt Ligterink.
Als de LMCOOL daadwerkelijk naar Saturnus gaat, is dat op z’n vroegst over 25 jaar. Daarna duurt het nog eens tien jaar voordat de wetenschappelijke resultaten verwerkt zijn. ‘Tegen die tijd naderen mijn collega’s en ik de pensioenleeftijd’, zegt Ligerink. ‘Maar dat weerhoudt ons er niet van om ons vol in te zetten voor dit instrument. Wil je als land meedoen in de wereldtop van het planeetonderzoek, dan moet je bereid zijn te investeren in de lange termijn.’
Meer lezen?
Lees snel verder in het artikel: Nederland investeert in innovatieve technologie voor ruimte-instrumenten van de toekomst