Auf zwei Planeten?

Ist der Weg für eine Kolonisierung des Mars jetzt frei? Wiederverwendbare Raketen zu günstigen Preisen sind keine Zukunftsvision mehr, und ein aufblasbares Modul aus Kevlar hat gerade an die internationale Raumstation angedockt. Mit dieser Technologie könnte man große, aber trotzdem leichte Raumschiffe und Raumstationen aufbauen. Die Technik ist bereit, aber was ist mit dem Menschen?

Unsere Spezies ist das Ergebnis einer Milliarden Jahre dauernden Evolution, und ist deshalb an die Verhältnisse auf der Erde perfekt angepasst. Wenn wir im Weltraum, auf dem Mond oder auf dem Mars überleben wollen, müssen wir ein Stück unserer irdischen Umgebung mitnehmen. Aber Nutzlast ist teuer, im Space Shuttle kostete jedes Kilogramm Fracht mindestens 20.000 US$. Bis heute ist der Preis deutlich gesunken, SpaceX ruft nur noch 4500 US$ pro KG auf und möchte in den nächsten Jahren die magische Grenze von 1000 US$ pro KG unterschreiten. Damit rückt eine Ausdehnung der Menschheit auf andere Himmelskörper zum ersten mal etwas näher. Die übrigen Hersteller von Raketen verbreiteten zwar gerne bunte Zukunftsvisionen von Raumstationen oder Mondsiedlungen, in Grunde lebten sie aber sehr gut damit, dass sie nur Regierungsaufträge oder Militärmissionen durchführten. Die Kosten spielten dabei kaum eine Rolle und alle wussten sehr gut, dass größere Raumstationen oder gar Forschungssiedlungen auf anderen Himmelskörpern bei solchen Mondpreisen niemals gebaut würden.

Aufbruch zum Mars

Bemannte Missionen zum Mars tauchten im Programm der NASA immer dann auf, wenn Politiker vor einer Wahl mit großen Visionen Wähler fangen wollten. Elon Musk, der Gründer von SpaceX, möchte aber allen Ernstes richtige Städte auf dem Mars errichten. Sie sollen einen Zusammenbruch der irdischen Zivilisation überleben, und dazu beitragen, die Menschheit zu einer multiplanetaren Spezies zu machen. Und das geht nur mit billigen Raketen und einigermaßen geräumigen Habitaten (=Lebensräume im Weltraum oder auf anderen Himmelskörpern). Für die nächsten zehn Jahren hat Musk große Pläne.

Mit einer beispiellos gewaltigen Rakete möchte er hundert Menschen gleichzeitig zum Mars befördern. Niemand weiß bislang, wie dieses feuerspeiende Ungeheuer aussehen soll, aber es hat immerhin schon einen Namen: Mars Colonial Transporter (MCT).

Nur zum Vergleich: Die Mondrakete Saturn 5 wog mehr als 3000 Tonnen. Wenn ihre Triebwerke zündeten, konnte allein der Schall einem Menschen in mehr als 100 Metern Entfernung den Schädel sprengen. Das Donnern der startenden Rakete ließ noch in 18 Kilometern Entfernung Fensterscheiben zersplittern. Und sie beförderte gerade mal drei Menschen zum Mond.1

Bei allem Respekt vor Elon Musk: Er wird keine Rakete bauen, die 100 Menschen zum Mars bringt. Der Transfer zum roten Planeten wird deutlich komplizierter werden, nicht wegen der Technik, sondern weil er auf die Menschen Rücksicht nehmen muss, die mitfliegen sollen.

Vielleicht wäre seine Superrakete stark genug, 100 Tonnen Fracht in eine Transferbahn zum Mars einzuschießen. Die sparsamste Variante der Flugbahn würde allerdings eine Reise von 260 Tagen bedeuten, fast ein dreiviertel Jahr. Wenn es schneller gehen soll, braucht man mehr Treibstoff und kann entsprechend weniger Nutzlast mitnehmen. Aber schon ein halbes Jahr wäre zu viel. Man kann nicht 100 Menschen für so lange Zeit in einer engen Blechdose zusammensperren. Selbst in den Zwischendecks der Auswandererschiffe des 19. Jahrhunderts herrschte mehr Komfort – und die Menschen verbrachten nur etwa 45 Tage auf See, in den späteren Dampfschiffe sogar weniger als 20 Tage.

Die lange und gefährliche Reise

Bei der langen Reise zum Mars werden sich Krankheiten ausbreiten, von Streitigkeiten mal ganz abgesehen. Nach 260 Tagen in der Schwerelosigkeit werden die Menschen unter Muskelschwund leiden. Nicht alle werden ihre vorgeschriebenen Kraftübungen machen, besonders dann nicht, wenn sie Fieber haben oder anderweitig geschwächt sind. Und es werden ganz sicher auf fast jeder Reise einige Menschen sterben.

Was soll mit kranken Passagieren geschehen, wenn sie angekommen sind? Wird es eine Quarantänestation auf dem Mars geben? Kann sich eine Kolonie von sagen wir 2000 Menschen überhaupt eine Durchgangsschleuse für 100 Menschen leisten? Oder ein eigenes Krankenhaus?

Ich wüsste auch gerne, wie ein Siedlung auf dem Mars überhaupt aussehen soll. Aufblasbare Habitate sind für den Anfang sicher nicht schlecht, aber größere Siedlungen müssten aus lokal verfügbaren Materialien bestehen. Eignet sich Marsboden als Baumaterial? Steht genug Wasser zur Verfügung? Woher soll der Sauerstoff kommen, den die Menschen atmen? Wie stellt man sicher, dass möglichst viele kritische Güter von Anfang an auf dem Mars produziert werden? Schließlich wäre es viel zu teuer, alles von der Erde heranzukarren.

Und wie gesagt: Menschen neigen dazu, krank zu werden, wenn sie lange auf engem Raum zusammengepfercht werden. Die Kolonie müsste deshalb eine sinnvolle und gut abgesicherte Wachstumsstrategie entwickeln und stets genug Lebensraum zur Verfügung stellen. Das wird nicht einfach, denn die Kolonisten werden jeden Kubikmeter Lebensraum aktiv schaffen müssen. Die Atmosphäre und die Oberfläche des Mars sind nun mal absolut lebensfeindlich.

Unter diesem Umständen wäre es fatal, einfach immer mehr Menschen auf den Weg zu schicken.

Die erfolgreiche Marskolonie

Wir brauchen zunächst eine Infrastruktur in Umlaufbahn der Erde und des Mars. Der Mars hat zwei kleine Monde in einer niedrigen Umlaufbahn, die sich dafür anbieten. Sie bieten Baumaterial und Schutz vor Strahlung. Binnen 20 Jahren sollte man dort geräumige bemannte Stationen aufbauen können. In der Erdumlaufbahn müssten man große Raumstationen errichten, in denen sich die hoffnungsvollen Kolonisten einige Tage aufhalten, bevor sie in ein Raumschiff zum Mars umsteigen. Dieses Raumschiff müsste den Weg innerhalb von weniger als drei oder vier Monaten zurücklegen und einigen Komfort bieten.

Sie würden nicht auf der Erde starten, sondern im Orbit zusammengebaut und betankt werden. Statt den Treibstoff für teures Geld von der Erde heraufzuschießen, wäre es einfacher, kleine eishaltige Kometenreste einzufangen und in einer passenden Umlaufbahn zu parken. Allein das Heranschaffen geeigneter Eisbrocken würde aber einige Jahre bis Jahrzehnte in Anspruch nehmen.

Ein Raumschiff für den Transfer zum Mars sollte schnell reisen. Dafür braucht es sehr viel Energie, die beispielsweise ein Fusionsreaktor liefern könnte. Der von Lockheed Martin geplante High-Beta-Reaktor soll beispielsweise 100 Megawatt elektrische Leistung liefern und trotzdem in einen Standardcontainer passen. Er könnte ein Ionentriebwerk mit genügend Energie versorgen, um den Mars in dreißig Tagen zu erreichen.

Leider existiert diese Wundermaschine bisher nur auf dem Papier und im Web. Viele Experten zweifeln daran, ob das Konzept des Reaktor realisierbar ist. Wenn ja, würde er die Energieprobleme der Menschheit ein für alle Mal lösen, und als schönen Nebeneffekt schnelle Reisen durch das ganze Sonnensystem ermöglichen. Damit gehörte er auf den ähnlich hohen Sockel wie das Rad, der Pflugs oder die Dampfmaschine. Wenn es denn funktioniert …

Hirngespinst oder geniale Idee?

Bisher haben die Ideen von Elon Musk für die Besiedlung des Mars eher den Charakter einer verzweifelten Flucht, als den einer sorgfältig geplanten Besiedlung fremder Welten, oder gar der Wiedergeburt des Menschen als einer planetaren Spezies.

Andererseits: Elon Musk ist intelligent, flexibel und entschlossen. Im September dieses Jahres will er auf dem International Astronautical Congress seine Ideen genauer darlegen. Das wird sicher spannend.

 

[1] Also gut: Drei Menschen zum Mond und zurück. Der MCT ist dagegen als Einweg-Raumschiff konzipiert.

Martina Grüter ist Medizinerin und befasst sich seit 2001 der angeborenen Prosopagnosie, einem erblichen Defizit in der Gesichtserkennung und Verarbeitung. Das Thema hat ihr gezeigt, wie vielschichtig die Verarbeitung von Informationen im Gehirn sind und wie wenige Erkenntnisse wirklich gesichert sind. Worte und Sprachen haben sie von jeher fasziniert.

7 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Jeder Plan zu einer Marskolonisierung in diesem Jahrhundert muss Technologien beinhalten, die es heute noch gar nicht gibt. Elon Musk selbst glaubt an eine solche alles transformierende Technologie. Er glaubt, dass mit künstlicher Intelligenz beseelte Roboter schon in 20 Jahren normal sein werden. Intelligente Robonauten als erste Marssiedler die einen stündlich von der Erde durchgesagten Auftrag ausführen können, würden die Karten tatsächlich völlig neu mischen, denn nicht der Flug zum Mars oder der Aufenthalt dort ist das Hauptproblem, sondern die Tatsache, dass Menschen als Marsreisende und Marssiedler äusserst fragile Wesen sind. Schon kleine Zwisschenfälle könnten Menschen schwer erkranken oder gar sterben lassen – etwas was wohl allen anderen den Mumm nimmt. Fällt dagegen einer von 10 Robonauten aus, ändert das nichts an der Moral der Übrigbleibenden – denn sie haben keine Moral.
    Erst nachdem die Robonauten ein Marshabitat aufgebaut haben und die Marsressourcen nutzen können, ist es dann Zeit für Menschen. Die zukünftigen Marsianer setzen sich also ins – von Robotern – gemachte Nest.
    Elon Musks Elekroautos, die Teslas, sind übrigens was ihre Fähigkeiten zum autonomen Fahren angeht, an der Spitze. Musk ist einer derjenigen, die vor den Gefahren künstlicher Intelligenz warnen, was nur Sinn macht, wenn er an die Möglichkeiten künstlicher Intelligenz überhaupt glaubt. Gleichzeitig investiert er massiv in die Erforschung der künstlichen Intelligenz.. Nur wenn seine Pläne diesbezüglich aufgehen, kann er es überhaupt riskieren, schon in den nächsten 20 Jahren eine zuerst halbautonome (durch Befehle von der Erde mitgelenkte) und später eine bemannte Marsstation aufzubauen.

  2. Jaja, alles sehr nett, es gibt da nette Entwicklungen. Blöd bleibt aber, dass es nicht um einzelne Expeditionen geht, sondern um die Besiedlung des Weltraums und diese geht nur, wenn zuvörderst der Orbit beherrscht und bewohnt wird.

  3. “Hirngespinst oder geniale Idee?”

    IMMERNOCH, dreht “Mensch” stumpf-, blöd-, wahn- und SCHWACHSINNIGE Kreise, in den ILLUSIONEN des geistigen Stillstandes seit der “Vertreibung aus dem Paradies” (erster und bisher einzige GEISTIGE Evolutionssprung) – “Wer soll das bezahlen?” ist hier ja auch schon angesprochen, deshalb, bzw. im Sinne der kosmischen Ordnung: MARS BRINGT VERBRAUCHTE ENERGIE SOFORT ZURÜCK!!!

      • VOR ALLEM wirklich-wahrhaftig VERANTWORTUNGSBEWUßT mit dem umzugehen, was Mensch (ALLE!) ist und was er zum Leben braucht – Wenn GRUNDSÄTZLICH alles allen gehören darf, so das die ausbeutende und unterdrückende Symptomatik von “Wer soll das bezahlen?” und “Arbeit macht frei” keine Macht mehr hat, kann PRINZIPIELL alles in wirklich-wahrhaftiger Freiheitlichkeit befriedet werden, also ZWEIFELSFREI-EINDEUTIGE Kommunikation OHNE konfusionierendem Wettbewerb, usw.! Dann klappt’s sicher auch mit den kommenden Herausforderungen, für die wir einen zweiten geistigen Evolutionssprung brauchen, bzw. Mensch wird diesen dann schneller und wirkungsvoller erleben!?

  4. Der bemannte Marsflug im “Winterschlaf” und die Abbremsung beim Mars mit einer Magnetbremse sind zwei in Entwicklung begriffene Techniken, die einen bemannten Marsflug einfacher, kostengünstiger und stressarmer machen. Die NASA hat für beides aktuelle Projekte, was darauf hindeutet, dass selbst die NASA nun nicht mehr nur vortäuscht auf den Mars zu wollen, sondern es tatsächlich will.
    Marsreise im Zustand der Hypothermie (Winterschlaf)
    Advancing Torpor Inducing Transfer Habitats for Human Stasis to Mars ist ein Projekt, dessen Phase | erfolgreich abgeschlossen ist. Astronauten sollen die Reise von der Erde zum Mars (und vom Mars zur Erde) im Zustand der Hypothermie verbringen. In der Notfallmedizin werden Patienten immer häufiger in einen solchen, eventuell viele Tage andauernden winterschlafähnlichen Zustand verbracht. Der Stoffwechsel ist dabei reduziert, die Ernährung kann über eine Infusion erfolgen und die Patienten scheinen keine Schäden irgendwelcher Art davonzutragen.
    Magnetisches Abbremsung der Marssonde in der Marsatmosphäre
    Magnetoshell Aerocapture for Manned Missions and Planetary Deep Space Orbiters ermöglicht ein passives Bremsen einer Marssonde in der Marsathmosphäre. Damit wird also Treibstoff gespart. Die Aussichten für den Erfolg einer solchen magnetischen Abbremsung, welche die ionisierte Atmosphäre des Marses nutzt um ein abbremsendes Magnetfeld zu induzieren, sind gut.

    Kurzzusammenfassung: Der Stress einer Marsreise entfällt weitgehend, wenn die Marsastronauten die Reise in einem winterschlafähnlichen Zustand absolvieren. Wird die Marsatmosphäre geschickt genutzt um eine ankommende Marsonde abzubremsen. spart das Treibstoff. Sowohl die Reise im hypothermen Zustand als auch die magnetische Abbremsung der Sonde in der Marsatmosphäre ermöglichen ein grösseres Nutzlast-/Treibstoff-Verhältnis.

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