Onderzoek - ontwikkeling en innovatie
22 september 2025
Kleine chip met 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 financiering uit het NSO Instrumentenprogramma. UT-onderzoeker Jurriaan Huskens gaat met zijn team de optische sensor selectief maken voor de benodigde biomarkers.
Afbeelding: 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.”
UT-onderzoeker Jurrian Huskens vult aan: “Een belangrijke stap voorwaarts is dat we een spiegelbeeld van een aminozuur selectief gaan. Levende organismen maken namelijk maar één van de spiegelbeelden aan en dus is deze herkenning essentieel om te bepalen of het aminozuur uit een levensproces komt of niet.”
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.
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. Een belangrijke uitdaging ligt in het testen en gereedmaken van de chip voor gebruik in de ruimte.
In Delft wordt onderzocht onder welke omstandigheden – zoals extreme temperaturen, straling en vacuüm – de chip betrouwbaar blijft functioneren, en welke maatregelen nodig zijn om het systeem operationeel te houden tijdens de missie naar Enceladus. Hierbij komt de ervaring als Space Systems Engineer bij verschillende ruimtemissies van ir. Vidhya Pallichadath, collega van Ligterink, goed van pas. “Door prototyping, testcampagnes en het verfijnen van het ontwerp verbeteren we het Technology Readiness Level (TRL) van het instrument”. Aan de UT wordt de optische sensor selectief gemaakt voor de benodigde biomarkers.
“Hierbij is de steun van het NSO voor ons 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 van 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.
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.
Meer nieuws over Onderzoek - ontwikkeling en innovatie
