Interview David Malott

Dit ‘ei’ uit de 3D-printer won een Nasa-wedstrijd voor woningen op Mars

Digitale rendering van Marsha's Beeld AI Spacefactory/Plomp

Als het aan ruimtevaartorganisatie Nasa ligt, woont de toekomstige Marsbewoner in 3d-geprinte huizen, gemaakt van lokale materialen. De architecten van AI Spacefactory wonnen 500.000 dollar voor een prototype van zo’n Marswoning. ‘De bouwtechniek komt ook op aarde van pas’, zegt directeur David Malott.

In een grote loods in de Amerikaanse staat Alabama vond onlangs een opmerkelijke nek-aan-nekrace plaats. Twee teams keken zenuwachtig toe terwijl 3D-printers, zo groot als bestelbussen, twee schaalmodellen van ruimtewoningen printten. Na dertig uur printen smeten juryleden sloopkogels op de constructies en drukte een graafmachine op de daken om de stevigheid van de bouwwerken te testen. Architectenbureau AI Spacefactory en de Universiteit van Pennsylvania namen het tegen elkaar op voor 500 duizend dollar prijzengeld, uitgeloofd door Nasa als onderdeel van de 3D-Printed Habitat Challenge. Deze ontwerpwedstrijd begon in 2015 en bestond uit drie fases. In de laatste fase moesten deelnemers een prototype van hun woning bouwen; AI Spacefactory won de hoofdprijs.

Met de 3D-Printed Habitat Challenge stimuleert Nasa de ontwikkeling van woningen die op andere planeten zijn te bouwen (en die wellicht ook op aarde mogelijkheden bieden). Een huis bouwen op bijvoorbeeld Mars brengt moeilijkheden met zich mee, zoals veel prijzige raketvluchten om al het benodigde materiaal naar de planeet te brengen. Een betere optie is het lanceren van een 3D-printer, die zelf bouwmateriaal maakt van lokale grondstoffen en zonder hulp een constructie neerzet, aldus David Malott van AI Spacefactory.

David Malott, directeur van AI Spacefactory Beeld AI Spacefactory

U bent geschoold als architect, maar werkt nu in de ruimtevaartindustrie. Vanwaar deze carrièresprong?

‘Ruimtevaart was altijd mijn droom. Ik begon als student astrofysica, maar de geavanceerde wiskunde die erbij kwam kijken was veel te moeilijk voor mij. Mijn andere passie was architectuur, dus toen ben ik dat gaan doen. Het omslagpunt kwam toen ruimtevaartbedrijf SpaceX als eerste een draagraket lanceerde en die vervolgens landde op een varend schip. Toen dacht ik: het is tijd. Ik zag het bedrijf waarvoor ik werkte niet snel naar Mars gaan, dus richtte ik twee jaar geleden AI Spacefactory op. We wilden niet alleen een woning ontwerpen, maar ook de constructie ervan voor onze rekening nemen. Zo belandden we in de wedstrijd van Nasa.’

De printer van AI Spacefactory, hard aan het werk aan Marsha Beeld AI Spacefactory/Plomp
Digitale rendering van 'Tera', de aardse variant van Marsha Beeld AI Spacefactory/Plomp

Waarom koos u voor een eivorm?

‘Veel beoogde ruimtewoningen, zoals die van het Europees Ruimtevaartagentschap, zijn koepels. Koepels zijn leuk, maar doordat de bovenkant van een koepel drukt op de onderkant, wil het bouwwerk uitdijen. In de dom van Florence zijn metalen kettingen ingebouwd om die uitdijing tegen te gaan. Onze eivormige woning, de Marsha, heeft dat probleem niet omdat de vorm de druk anders verdeelt. Daarnaast heeft Mars slechts 2 procent van de atmosfeer die de aarde heeft. Binnen in onze woningen zit een kunstmatige atmosfeer waarin mensen kunnen overleven, maar doordat er binnen meer luchtdruk is dan buiten kan die atmosfeer gaan uitzetten. Onze eivorm moet dat tegengaan.’

Gaat een machine die op aarde is gebouwd wel werken op Mars of de maan?

‘Het materiaal is in elk geval niet het probleem. Een belangrijk onderdeel van de wedstrijd was dat we gebruik moesten maken van materialen op die hemellichamen. Ons printmateriaal bestaat deels uit het gesteente basalt, dat in grote mate op Mars te vinden is, maar het werkt ook met het oppervlaktemateriaal van de maan. Dat gesteente mengen we met een polymeer gemaakt van gewassen als maïs en suikerriet. We moeten uiteindelijk wel kassen op het hemellichaam plaatsen om die planten te verbouwen.

‘Of de printer werkt in een omgeving met minder zwaartekracht, weten we niet. Daarvoor zouden we nog tests moeten doen, bijvoorbeeld in een vliegtuig waarin men zwaartekrachtloosheid simuleert door in vrije val te gaan. We verwachten geen problemen: onze printer gebruikt geen zwaartekracht in het printproces.’

Hebben we op aarde ook baat bij deze technologie?

‘Het doel van ons bedrijf is om techniek voor de ruimte ook naar aarde te brengen. Onze Marsha-woningen hebben een variant voor onze planeet: Tera. Nasa sloopte ons ontwerp aan het einde van de wedstrijd en de brokstukken hebben we verzameld en weer meegenomen. Daar gaan we komende zomer een echte woning van maken ten noorden van New York City. Wij denken dat er veel interesse is in duurzaam woningen bouwen en daar willen we op inspelen. Doordat ons ei van bioplastic is gemaakt, kun je het slopen en recyclen en de natuur kan de stoffen goed afbreken. Wat we leren terwijl we op aarde de Tera-woning bouwen, gebruiken we weer in onze ruimte-innovaties.’

‘Een slim gekozen vorm, maar die harde wind’

Theo Salet, hoogleraar betonconstructies aan de Technische Universiteit Eindhoven, vindt het werk van AI Spacefactory interessant. Het gebruikte materiaal is goed gevonden volgens hem: ‘Materiaal dat je lokaal kunt maken is handiger dan beton, dat je constant moet aanvoeren.’ Maar volgens de hoogleraar is beton wel betrouwbaarder doordat het al langer bestaat, men meer weet over de constructieve toepassingen ervan en weet dat het brandveilig is.

De eivorm noemt Salet ‘slim gekozen’. Naast de weerstand tegen neerwaartse druk, kan de ronde vorm ook goed tegen temperatuurverschillen waardoor andere vormen kromtrekken. Wel vraagt de hoogleraar zich af hoe het bouwwerk bestand is tegen de harde wind op Mars. Dat zou het bedrijf nog moeten testen.

Ten slotte denkt Salet dat de mindere zwaartekracht op Mars problemen kan veroorzaken bij het printen. De zwaartekracht op aarde drukt geprinte laagjes op elkaar waardoor ze plakken, maar op Mars is er minder zwaartekracht en hechten laagjes daardoor mogelijk minder goed.

Digitale rendering van meerdere Marsha's Beeld AI Spacefactory/Plomp
Digitale rendering van Marsha tijdens een zandstorm op Mars Beeld AI Spacefactory/Plomp
Digitale rendering van een Marsha die op Mars wordt geprint Beeld AI Spacefactory/Plomp
Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2019 de Persgroep Nederland B.V. - alle rechten voorbehouden