Als ständiger menschlicher Posten: Esas Regisseur plant „Village of the Moon“

Ein Dorf auf dem Mond – Jan Wörner verfolgt diese Vision. Wörner ist Generaldirektor der europäischen Weltraumagentur Esa, die bereits Missionen zum Erdsatelliten plant und später zum Mars will. Sein „Dorf des Mondes“ soll eine wichtige Rolle spielen: Es wird ein dauerhafter Posten für die Menschheit, aber auch ein Sprungbrett für Missionen zum Roten Planeten.

Wörner stellte die Idee bereits 2016 vor. „Sie bezieht sich auf das aktuelle Wesen des Dorfkonzepts: Menschen leben und arbeiten am selben Ort zusammen – in diesem Fall auf dem Mond. Im Dorf des Mondes wollen wir die Fähigkeiten der Nationen der zusammenbringen verschiedene Teilnehmer im Weltraum „, sagte er damals.“ Teilnehmer an dieser permanenten Mondbasis können in vielen verschiedenen Bereichen aktiv sein: Wissenschaft und Grundlagenforschung, kommerzielle Aktivitäten wie Rohstoffgewinnung oder sogar Tourismus. „

Die Realisierung rückt näher: Das amerikanische Mondprogramm „Artemis“ wird 2024 beginnen

Jetzt ist die Realisierung des Projekts sehr nah: Ende Oktober unterzeichneten Esa und die amerikanische Weltraumagentur NASA ihre Zusammenarbeit im amerikanischen Mondprogramm „Artemis“, mit dem die beiden 2024 beginnen werden Montag wollen erforschen – fast 50 Jahre nach Abschluss der von Apollo geführten Missionen. Auch japanische Raumfahrtagenturen und Kanada beteiligt sind, sein NASA sucht weitere Partner für die Exploration.

Das erste Teilprojekt von Artemis ist der Bau einer modularen Raumstation, des Lunar Orbital Platform Gateway. Es soll die Erde in der Nähe des Mondes umkreisen und zum Ausgangspunkt für Landungen auf dem Satelliten und später für Flüge zum Mars werden. Darüber hinaus steuern Astronauten an der Station Roboter, um die Mondoberfläche zu erkunden, und sie können als Relaisstation für die Kommunikation zwischen Erde und Mond dienen. In einer Entfernung von etwa 400.000 Kilometern wäre es das bisher am weitesten entfernte Postamt mit Menschen im Weltraum.

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

Das Orion-Raumschiff wird verfolgt. Die NASA will es mit einer neu entwickelten schweren Rakete – dem Space System – in den Weltraum bringen. Die erste Version mit dem Namen „Block 1“ ist 98 Meter hoch, wiegt beim Anheben etwa 2500 Tonnen und kann 95 Tonnen in einer niedrigen Umlaufbahn oder 26 Tonnen auf dem Mond transportieren. In der Endphase (Block 2) sollte die Ladung 130 Tonnen betragen. „Mit dem Artemis-Programm will die NASA die erste Frau und den anderen Mann bis 2024 zum Mond bringen“, sagte NASA-Chef Jim Bridenstine. „Mit kommerziellen und internationalen Partnern werden wir bis Ende des Jahrzehnts permanente Forschung schaffen, dann wird der nächste große Schritt folgen – Astronauten zum Mars zu schicken.“

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

Infrastruktur wird für die ständige Präsenz von Menschen benötigt

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

Hinzu kommt das allgegenwärtige Pulver („Regolith“), das elektrostatisch aufgeladen ist und daher überall haftet. Er belästigte bereits Apollo-Astronauten, deckte Helmfenster ab und blockierte mechanische Ausrüstung. Da es im Laufe der Jahre durch mikrometeorologische Bombardierung entstanden ist und kein Wetter auf dem Mond hat, haben seine Körner scharfe Kanten, die schnell alle Objekte, einschließlich Raumanzüge, verbrauchen.

Menschen auf dem Mond müssen vor solchen Gefahren geschützt werden und sie brauchen Luft, Wasser, Nahrung, Unterkunft und Energie. All dies sicherzustellen, wird die Aufgabe der Bewohner des Monddorfes sein, die Esa Wörners Chef im Sinn hat. „Die Idee des Monddorfkonzepts wird umgesetzt, es gibt eine Reihe von Mondprojekten, die das Dorf schaffen“, erklärt Wnerrner. „Die Idee, dass man nicht wie vor 50 Jahren zum Mond fliegen und wieder in den Wettbewerb zurückkehren sollte, wird heute auf der ganzen Welt akzeptiert.“

„Lunar Base Camp“ als Ort zum Leben und Arbeiten für Astronauten

Chef Esa schließt eindeutig das „Lunar Base Camp“ ein, das die NASA als Ort zum Leben und Arbeiten für Astronauten plant. Es sollte zunächst aus drei Elementen bestehen:

• Ein dauerhafter Lebensraum für bis zu vier Astronauten.
• Ein Geländewagen für den Transport von Besatzungen und die Erkundung der nächsten Mondlandefläche auf einer der Mondpfeiler.
• Eine „mobile bewohnbare Plattform“ – eine Art Campingbus – mit der Erkundungsteams unabhängig voneinander Erkundungsreisen von bis zu 45 Tagen durchführen können.

„Das Mondbasislager ist Teil des Moonvillage-Konzepts“, erklärte Wörner. Die Bewohner müssen fortschrittliche Robotertechnologien sowie Systeme zur Stromerzeugung testen und Quellen aufspüren – beispielsweise Wasser, aus dem Trinkwasser, Sauerstoff und auch Raketentreibstoffe gewonnen werden können.

Für den Lebensraum reicht jedoch eine geschwollene Kuppel nicht aus, sie würde weder vor Strahlung schützen noch Meteoriten angemessen schützen. Eine Alternative könnten Lavahöhlen sein, die durch große Lavaströme auf dem prähistorischen Mond entstanden sind. Eine besonders große befindet sich im „Mondozean 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.

Alternative Lage auf Wassereis in den Polarregionen

Ein Ort in den Polarregionen des Erdsatelliten wäre nützlicher. Weil sich am Boden der Schatten einiger Krater Wassereis befindet. Es ist jedoch mit Regolit vermischt und muss auf mühsame Weise extrahiert werden. Die Lavahöhlen am Philolaus-Krater, einem Einschlagkrater etwa 70 km in der Nähe der Nord-Mond-Säule, könnten sich als ideal erweisen. Erstreckt sich außerhalb des permanenten Schattenbereichs. Es gibt also genug Sonnenlicht auf der Oberfläche, um es zu erzeugen Solarenergie. Gleichzeitig sollte es in den Höhlen kühl genug sein, um Wassereis zu speichern.

Auf der anderen Seite können Mondforscher die notwendigen Unterkünfte selbst bauen – aus Mondstaub. Im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Köln Experten entwickeln eine Methode zum Verbrennen von Regolith in einer Art Ziegel. Das Material wird mit einem konzentrierten Sonnenstrahl gesintert.
Esa-Forscher verfolgen in Zusammenarbeit mit einem britischen Unternehmen einen anderen Ansatz. Ihr Plan ist es, Regolith mit einer Lösung von Magnesiumoxid in einer Aufschlämmung zu mischen, die mit einem 3D-Drucker gedruckt werden kann.

Eine weitere Überlegung: Installation einer Wasserversorgung für den Mond

Das andere Problem besteht darin, die Bewohner des Mondes mit Energie, Wasser, Sauerstoff und Nahrungsmitteln zu versorgen, die sonst auf teure und mühsame Weise von der Erde transportiert werden müssten. Am einfachsten wäre es, eine Wasserversorgung zu installieren. Daten der indischen Chandrayaan-1-Mondsonde zeigten deutliche Hinweise auf Wassereis am Boden mehrerer Krater in beiden Polen des Mondes. NASA-Experten schätzen, dass es sich um etwa zehn Milliarden Tonnen Wasser auf einmal handeln könnte. Auch bei Sonnenlicht kann das Eis verdunsten, der Dampf kondensiert dann zu sauberem Trinkwasser.

Feuchtigkeit kann sogar direkt vom Regolithen erhalten werden. Denn Spektrometerdaten einer Mondsonde zeigten, dass Wasser fast überall in Form von Hydroxyl an Gestein gebunden ist. Auch hier ist die Wärme des Sonnenlichts der Schlüssel zur Entnahme. Gleichzeitig kann 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 Tage auf der Erde, danach herrscht zwei Wochen lang Dunkelheit. Deshalb können Elektrolyseure Sonnenenergie nutzen, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen. Während der Mondnacht können sich beide Gase in Wasser, beispielsweise in Brennstoffzellen, verbinden und so Strom erzeugen. Wasserstoff, Sauerstoff und Wasser können immer wieder verwendet werden.

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 Inhaltsstoffe – und auch die Nährstoffe. Astronauten könnten diese jedoch selbst mit Kot oder Essensresten versorgen. Salat und Gurke allein bieten jedoch keine Lebensgrundlage. So kann zumindest ein Teil der Nahrung von der Erde gebracht werden.

Zukünftige Landemodule sollten ebenfalls wieder verwendet werden. Dies bedeutet, dass sie auf dem Mond oder im Orbit mit Energie versorgt werden müssen. Auch hier dient der Regolith, aus dem Wasser und Sauerstoff gewonnen werden, als Brennstofflieferant. Beide Gase wurden in flüssiger Form für NASA-Raketen und Raumfahrzeuge verwendet.

Mondaktivitäten können mit Robotern und unbemannten Rovers beginnen, sagt Chefin Esa Wörner, die schrittweise durch menschliche Astronauten ergänzt wird. „Der Vorteil wäre, dass wir am Anfang keine riesigen Mittel brauchen“, sagt Wörner. „Wir können mit einer kleinen Landemission beginnen, da viele Länder sowieso bereits planen.“ Auf dieser und der internationalen Zusammenarbeit könnten sie dann größere Projekte verfolgen.

Die Ziele sind „wirtschaftlich und technisch“

Nasa und Esa betonen, dass dies kein politischer Wettlauf zwischen Systemen mehr ist, sondern aus wirtschaftlichen und technischen Gründen. Rohstoffe wie Iridium und andere Metalle, die sich im Regolith von Meteoriten angesammelt haben, können über Satellit abgebaut werden. Es gibt auch Helium-3, ein Isotop von Helium-Edelgas, das auf der Erde selten ist. Wird für Kältemittel, Messinstrumente und zukünftige Kupplungsreaktoren verwendet. Einige 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 auf Asteroiden, weil seine geringe Schwerkraft den Bedarf an Raketentreibstoff drastisch reduziert. Die Erforschung des Weltraums mit Teleskopen kann auch vom Mond aus voranschreiten – insbesondere von hinten, das perfekt vor Bodenstörungen geschützt ist.

Es ist jedoch wahrscheinlich, dass er eine Rivalität zwischen den Großmächten befürchtet, zumal die Vereinigten Staaten die wichtigsten sind. Russland UND China will mich in den blassen Schock des Himmels legen. Infolgedessen kann eine Art kalter Krieg im Weltraum beginnen, mit einem sogar bewaffneten Konflikt am Ende. Dann wurden in den 1980er Jahren Star Wars-Szenarien befürchtet, nachdem US-Präsident Ronald Reagan angekündigt hatte, dass die „Strategic Defense Initiative“ Realität werden würde.