Als mensen voor een langere periode op Mars willen leven, zullen ze daar hun eigen gewassen moeten verbouwen. En wat is er logischer dan de gewassen in een kas aan de oppervlakte te verbouwen, profiteren van het zonlicht, zoals te zien in veel wetenschappelijke ontwerpen en sci-fi-films? Echter, zal dit mogelijk zijn gezien de grote hoeveelheid kosmische straling op het oppervlak van Mars? Wageningen University &Research en het Reactor Instituut Delft (RID, TU Delft) doen al enige tijd onderzoek naar het effect van kosmische straling op het oppervlak van Mars op de plantengroei. Hieruit bleek dat, net als mensen, planten moeten ook worden beschermd tegen de kosmische straling.

BSc, student Nyncke Tack onderzocht het effect van gammastraling zoals dat door de Marsrover Curiosity is vastgelegd op tuinkers en rogge. "Omdat de straling op Mars veel hoger is dan op aarde (230 μGy/d, ongeveer 17 keer hoger dan op aarde) werd het experiment uitgevoerd onder strikte veiligheidsmaatregelen. We voerden het experiment uit in een speciaal 'geleid kasteel' en in een zuurkast, " zegt Tack. Er waren meerdere effecten van de straling zichtbaar, inclusief bruine bladeren en dwerggroei. Daarnaast, ook de oogst viel tegen en lager dan de niet bestraalde controle. Dat was geen verrassing voor hoofdonderzoeker en ruimteboer Wieger Wamelink, "Ik had altijd verwacht dat de straling ook een negatief effect zou hebben op de plantengroei, maar het is nooit erg goed onderzocht, dus we moesten bevestigen of deze verwachting klopte."

De straling werd uitgezonden door vijf kobalt 60-bronnen, vooral 'gemaakt' door het RID. De bronnen werden boven de planten geplaatst om een ​​vlak stralingsveld te creëren vergelijkbaar met Mars. De groeiende planten werden gedurende 28 dagen constant bestraald en daarna geoogst. Het creëren van een vlak stralingsveld is lastig en daarom is er gebruik gemaakt van 5 bronnen om te voorkomen dat de ene plant een hogere dosis krijgt dan een andere plant, die anders de uitkomst van het experiment zouden beïnvloeden. We gebruikten alleen gammastraling waar op Mars kosmische straling bestaat uit alfa, bèta-gamma en UV-straling, dus er zijn nog steeds verschillen, maar de dosis was ongeveer hetzelfde als wat Mars ontvangt.

"Nu duidelijk is dat we door de straling op Mars negatieve effecten op de plantengroei kunnen verwachten, we moeten ze beschermen. Een optie is om de planten ondergronds te kweken in een koepel waar de meeste straling niet kan doordringen zodat ook de mens wordt beschermd, Wamelink bevestigt. "Het is een grotere uitdaging dan het kweken van planten in een kas aan de oppervlakte, maar het maakt het leven ook gemakkelijker omdat we planten kunnen kweken onder volledig gecontroleerde omstandigheden, LED-verlichting toepassen. Daarom zijn we nu begonnen met de eerste experimenten in een koude oorlogsbunker in Arnhem bij Wageningen, ondergronds maar in een volledig gecontroleerde omgeving.” Dit onderzoek in de bunker functioneert binnen het project van de Groene Bunker van Lokale Kringen in Arnhem.