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Als ständiger menschlicher Außenposten: Esas Regisseur plant „Moon Village“

Ein Dorf auf dem Mond – Jan Wörner verfolgt diese Vision ständig. Wörner ist Generaldirektor der Europäischen Weltraumorganisation Esa, die bereits Missionen auf dem Erdsatelliten plant und anschließend den Mars besuchen möchte. Sein „Monddorf“ soll eine wichtige Rolle spielen: Es muss ein dauerhafter Außenposten für die Menschheit werden, aber auch ein Sprungbrett für Missionen auf dem roten Planeten.

Wörner stellte die Idee 2016 vor. „Sie liegt im Herzen des Dorfkonzepts: Menschen leben und arbeiten an einem Ort zusammen – in diesem Fall auf dem Mond. Im Lunar Village wollen wir die Fähigkeiten verschiedener Weltraumnationen zusammenbringen “, sagte er damals. „Die Teilnehmer an dieser permanenten Mondbasis können in sehr unterschiedlichen Bereichen tätig sein: Wissenschaft und Grundlagenforschung, kommerzielle Aktivitäten wie Rohstoffgewinnung oder sogar Tourismus.“

Die Errungenschaften rücken näher: Das amerikanische Mondprogramm „Artemis“ soll 2024 beginnen

Jetzt rückt die Realisierung des Projekts näher: Ende Oktober besiegelten die ESA und die amerikanische Raumfahrtagentur Nasa ihre Zusammenarbeit beim amerikanischen Mondprogramm „Artemis“, mit dem die beiden 2024 beginnen werden. der Mond wollen erkunden – fast 50 Jahre nach dem Ende der bemannten Apollo-Missionen. Auch die Raumfahrtagenturen von Japan und Kanada beteiligt sind, sein Die NASA sucht andere Partner für die Erkundung.

Das erste Teilprojekt von Artemis ist der Bau einer modularen Raumstation, dem „Lunar Orbital Platform Gateway“. Es soll die Erde in der Nähe des Mondes umkreisen und zum Ausgangspunkt für Landungen auf dem Satelliten werden, später auch für Flüge zum Mars. Zusätzlich steuern Astronauten auf der Station Roboter, um die Mondoberfläche zu erkunden, und sie könnten als Relaisstation für die Kommunikation zwischen Erde und Mond dienen.

Vom Mond zum Mars: Die NASA will Astronauten auf den roten Planeten schicken

Das Raumschiff „Orion“ wird folgen. Die NASA will es mit einer neuen, robusten Rakete – dem Space Launch System – in den Weltraum befördern. Die erste Version mit dem Namen „Block 1“ ist 98 Meter hoch, wiegt beim Start rund 2.500 Tonnen und kann 95 Tonnen in einer niedrigen Umlaufbahn oder 26 Tonnen zum Mond transportieren. Im letzten Schritt (Block 2) sollte die Nutzlast 130 Tonnen betragen. „Mit dem Artemis-Programm will die NASA die erste Frau und den nächsten Mann bis 2024 zum Mond bringen“, sagte NASA-Chef Jim Bridenstine. „Mit kommerziellen und internationalen Partnern werden wir bis Ende des Jahrzehnts eine permanente Exploration einrichten, und dann wird der nächste große Sprung folgen – Astronauten zum Mars zu schicken.“

Wie vereinbart ist Esa für das Programm an Bord. Für die Gateway-Station ist sie verantwortlich für den Bau eines Wohnmoduls und zweier Servicemodule, die zur Versorgung der Orion-Raumkapseln verwendet werden, sowie einer Kommunikations- und Versorgungseinheit namens „Esprit“. Europäer Es gibt auch ein Servicemodul, das Schulungen und die Versorgung mit Strom, Wasser und Atemluft bietet. Im Gegenzug sind drei Missionen für ESA-Astronauten auf der Brückenstation reserviert.

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Eine Infrastruktur für die ständige Anwesenheit von Menschen ist notwendig

Der nächste Schritt ist der Aufbau der Infrastruktur für eine dauerhafte menschliche Präsenz. Die Herausforderungen sind enorm – schließlich ist der Mond ein Himmelskörper ohne Lufthülle mit entsprechend starken Schwankungen. Temperaturenund seine Oberfläche wird ständig von kosmischer und Sonnenstrahlung bombardiert.

Hinzu kommt der allgegenwärtige pulverförmige Staub („Regolith“), der elektrostatisch aufgeladen ist und daher überall haftet. Es störte bereits die Apollo-Astronauten, deckte die Fenster ihrer Helme ab und blockierte mechanische Geräte. Da es über Äonen durch Beschuss mit Mikrometeoriten gebildet wurde und nicht mondbeständig ist, haben seine Körner messerscharfe Kanten, die alle Objekte, einschließlich Raumanzüge, schnell abnutzen.

Die Bewohner des Mondes müssen vor diesen Gefahren geschützt werden und brauchen Luft, Wasser, Nahrung, Schutz und Energie. All dies zu gewährleisten, wird die Aufgabe der Bewohner des Monddorfes sein, die Wörner, Esas Chef, im Sinn hat. „Die Idee des Konzepts eines Monddorfes wird umgesetzt, es gibt eine Reihe von Mondprojekten, die das Dorf gründen“, sagt Wörner. „Die Idee, dass man nicht wie vor 50 Jahren zum Mond fliegen und direkt wieder in den Wettbewerb zurückkehren sollte, wird heute auf der ganzen Welt akzeptiert.“

„Mondbasislager“ als Wohn- und Arbeitsort für Astronauten

Der Chef von Esa schließt ausdrücklich das „Mondbasislager“ ein, das die NASA als Ort des Lebens und der Arbeit für Astronauten betrachtet. Es sollte zunächst aus drei Elementen bestehen:

  • Ein dauerhafter Lebensraum für bis zu vier Astronauten.
  • Ein Geländewagen zum Transport von Besatzungen und zur Erkundung der potenziellen Landezone des Mond-Shuttles an einem der Mondpole.
  • Eine „bewohnbare Mobilitätsplattform“ – eine Art Wohnmobil – mit der Erkundungsteams bis zu 45 Tage unabhängig voneinander Erkundungsreisen unternehmen können.

„Das Mondbasislager ist Teil des Moonvillage-Konzepts“, sagte Wörner. Von den Bewohnern wird erwartet, dass sie fortschrittliche Robotertechnologien sowie Stromerzeugungssysteme testen und Ressourcen erforschen – beispielsweise Wasser, aus dem Trinkwasser, Sauerstoff und Raketentreibstoff gewonnen werden können. .

Für den Lebensraum reicht jedoch eine aufblasbare Kuppel nicht aus, sie würde weder vor Strahlung schützen noch Meteoriten angemessen schützen. Eine Alternative könnten Lavahöhlen sein, die durch große Lavaströme im prähistorischen Mond entstanden sind. Ein besonders großer befindet sich im Mond „Ozean der Stürme“. Mit einer Länge von 50 Kilometern und einem Durchmesser von bis zu einem Kilometer würde es genug Platz für eine ganze Mondstadt bieten.

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Alternative Lage auf Wassereis in den Polarregionen

Ein Ort in den Polarregionen des Erdsatelliten wäre vorteilhafter. Weil sich auf dem ewig schattierten Grund einiger Krater Wassereis befindet. Es wird jedoch mit dem Regolith gemischt und sollte mühsam extrahiert werden. Die Lavahöhlen im Philolaus-Krater, einem Einschlagkrater etwa 70 Kilometer in der Nähe des Nordpols des Mondes, könnten sich als ideal erweisen. Es befindet sich außerhalb der permanenten Schattenzone. Es gibt also genug Sonnenlicht auf der Oberfläche, um es zu erzeugen Solarenergie. Gleichzeitig sollte es in den Höhlen kalt genug sein, um das Wassereis zu speichern.

Auf der anderen Seite könnten Mondforscher die notwendigen Unterkünfte selbst bauen – aus Mondstaub. Im deutschen Luft- und Raumfahrtzentrum in Köln Experten entwickeln eine Methode, um Regolith zu einer Art Ziegel zu verbrennen. Das Material wird mit einem konzentrierten Sonnenstrahl gesintert.
Esa-Forscher verfolgen in Zusammenarbeit mit einem britischen Unternehmen einen anderen Ansatz. Ihr Plan ist es, den Regolith mit einer Lösung von Magnesiumoxid in einer Art Suspension zu mischen, die mit einem 3D-Drucker bedruckbar wäre.

Eine weitere Überlegung: Installieren Sie eine Wasserversorgung auf dem Mond

Das nächste Problem ist die Versorgung der Mondbewohner mit Energie, Wasser, Sauerstoff und Nahrungsmitteln, die sonst teuer und mühsam von der Erde transportiert werden müssten. Am einfachsten wäre es, die Wasserversorgung zu installieren. Daten von der indischen Mondsonde Chandrayaan-1 lieferten eindeutige Hinweise auf Wassereis am Boden einiger Krater beider. Polen vom Mond. NASA-Experten schätzen, dass es sich gleichzeitig um rund zehn Milliarden Tonnen Wasser handeln könnte. Auch bei Sonnenlicht kann das Eis verdampfen, der Dampf kondensiert dann zu sauberem Trinkwasser.

Feuchtigkeit konnte sogar direkt vom Regolithen erhalten werden. Denn Spektrometerdaten einer Mondsonde haben gezeigt, dass Wasser fast überall in Form von Hydroxyl an Gestein gebunden ist. Auch hier ist die Hitze der Sonne der Schlüssel zu ihrer Extraktion. Gleichzeitig könnte durch chemische Reaktionen auch Sauerstoff aus dem Regolith erzeugt werden.

Energie ist auch wichtig für das Leben auf dem Mond. Die offensichtlichste Quelle ist Sonnenlicht. Ein Mondtag dauert jedoch 29 Erdentage, danach herrscht zwei Wochen lang Dunkelheit. Aus diesem Grund könnten Elektrolyseure Sonnenenergie nutzen, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen. Während einer Vollmondnacht könnten die beiden Gase beispielsweise in Brennstoffzellen zu Wasser rekombiniert und so Strom erzeugt werden. Wasserstoff, Sauerstoff und Wasser könnten immer wieder verwendet werden.

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Diät auf dem Mond: Obst und Gemüse können angebaut werden

Ein weiterer Überlebenspunkt ist die Ernährung. Gemüse und Obst können in Regolithen angebaut werden, wie Experimente bereits gezeigt haben. Dem Staub fehlen jedoch organische Bestandteile – und damit Nährstoffe. Die Astronauten könnten sie jedoch selbst versorgen, zusammen mit ihrem Kot oder Essensresten. Salat und Gurke allein reichen jedoch nicht für ihren Lebensunterhalt aus. So könnte zumindest ein Teil des Essens von der Erde gebracht werden.

Zukünftige Landemodule sollten ebenfalls wiederverwendbar sein. Dies bedeutet, dass sie auf dem Mond oder im Orbit betankt werden müssen. Auch hier dient der Regolith, aus dem Wasser und Sauerstoff gewonnen werden, als Kraftstofflieferant. Beide Gase wurden in flüssiger Form für NASA-Raketen und Raumfähren eingesetzt.

Mondaktivitäten könnten mit Robotern und unbemannten Rovers beginnen, erklärt der Chef von Esa Wörner, der schrittweise durch menschliche Astronauten ergänzt wird. „Der Vorteil wäre, dass wir zu Beginn keine großen Mittel benötigen“, sagt Wörner. „Wir können mit einer kleinen Ausschiffungsmission beginnen, da viele Länder sowieso bereits planen.“ Auf dieser Grundlage und im Rahmen der internationalen Zusammenarbeit könnten dann größere Projekte folgen.

Die Ziele sind „wirtschaftlich und technisch“

Die NASA und die ESA betonen, dass es nicht mehr um einen politischen Wettlauf zwischen Systemen geht, sondern um wirtschaftliche und technische Ziele. Auf dem Satelliten können Rohstoffe wie Iridium und andere Metalle gewonnen werden, die sich im Regolith von Meteoriten angesammelt haben. Es gibt auch Helium-3, ein Edelgas-Helium-Isotop auf der Erde. Es wird für Kühlmittel, Messinstrumente und in zukünftigen Fusionsreaktoren verwendet. Mehrere Unternehmen befinden sich bereits in den Startlöchern für den Mondabbau.

Andererseits ist der Satellit von strategischer Bedeutung – als Plattform für Missionen zum Mars und darüber hinaus, zum Beispiel für Asteroiden, weil seine geringe Schwerkraft den Treibstoffbedarf von Raketen erheblich reduziert. Die Erforschung des Weltraums mit Teleskopen könnte auch vom Mond aus vorangetrieben werden – insbesondere von seiner Rückseite, die perfekt vor terrestrischen Störungen geschützt ist.

Eine Rivalität zwischen den Großmächten ist jedoch mehr zu befürchten, zumal die USA Seite an Seite stehen. Russland und China will mich auf den blassen Begleiter des Himmels legen. Infolgedessen könnte eine Art kalter Krieg im Weltraum beginnen, mit sogar bewaffneten Konflikten am Ende. Dann die gefürchteten Star Wars-Szenarien der 1980er Jahre, nachdem US-Präsident Ronald Reagan angekündigt hatte, dass seine „Strategic Defense Initiative“ wieder Realität werden würde.

Mallory Glasg

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