Mondkolonie

NASA-Vision einer Mondbasis

Spricht man von einer Mondkolonisation, ist meist von einem andauernden Aufenthalt über mehrere Jahre von einer Mindestanzahl von Menschen auf dem Mond die Rede. Nachdem dieses Thema lange Zeit nur in der Science-Fiction behandelt wurde, gibt es gegenwärtig konkrete Nutzungsszenarien wie den bemannten Betrieb eines Teleskops auf der erdabgewandten Seite.

Geschichte

Frühe Überlegungen

Bereits lange vor der Erfindung der Rakete machten sich Menschen Gedanken über die Kolonisation des Mondes. Neben vielen phantastischen Vorstellungen vom Mond gab es auch einige Autoren, die sich im Zuge der Entwicklung der Science-Fiction als Romangattung ernsthafte Gedanken über das Thema machten. So beschrieb Arthur C. Clarke aufblasbare Wohnmodule, die mit Mondstaub zur Isolierung abgedeckt werden.

Erkundungen

Die Sowjetunion und die USA lieferten sich ab Mitte des 20. Jahrhunderts einen erbitterten Wettstreit um die Vormacht in der Welt, der in vielen Bereichen ausgetragen wurde. Einer davon war der Weltraum und damit auch der Mond.

• 1959, Aufschlag der ersten sowjetischen Sonde, Lunik 2. Kurz darauf umrundete Lunik 3 den Mond und fotografiert dessen Rückseite.
• 1961, John F. Kennedy verkündete das ehrgeizige Apollo-Programm, das bis zum Ende des Jahrzehnts Menschen auf den Mond und zurück bringen soll. Kurze Zeit später verkündete die Sowjetunion das gleiche Ziel, allerdings will sie auch eine Mondbasis etablieren.
• 1964, die Sowjetunion begann ihr Zond-Programm, dessen Ziel die Erkundung und Erforschung der Planeten war (siehe auch Sowjetisches bemanntes Mondprogramm).
• 1968, im Rahmen des Apollo-Programms flog mit Apollo 8 erstmals ein Mensch in Mondnähe.
• 1969, Apollo 11 landete auf dem Mond, dessen Kommandant Neil Armstrong sowie Pilot Edwin 'Buzz' Aldrin sind die ersten Menschen auf dem Mond. Michael Collins war Pilot des Kommandomoduls im Mondorbit.
• 1972, Eugene Cernan, Kommandant von Apollo 17 ist der bisher letzte Mensch auf dem Mond.
• 2004, George W. Bush kündigte die Aufnahme eines neuen Mondprogramms an. Die NASA begann daraufhin Planungen für eine Mondstation, die als Basis für künftige Marsmissionen dienen soll.
• 2006, die Volksrepublik China kündigte an, bis zum Jahr 2024 einen Menschen auf den Mond zu bringen. Die NASA veröffentlicht Pläne für eine gestaffelte Annäherung des Menschen an den Mond. Demnach sollen nach ersten Testflügen bis 2009 schon 2014 wieder bemannte Missionen zum Mond führen. Ab 2020 sollen vier Astronauten 180 Tage lang auf dem Mond verweilen, bis dann ab 2024 eine permanent bemannte Mondbasis am lunaren Südpol etabliert sein wird. ^[1]

Argumente für und gegen eine Mondkolonisation

Vorteile und Gründe

• Mondgestein enthält viel Helium 3. Helium 3 ist auf der Erde sehr selten, dadurch kann durch eine Kernfusion viel Energie erzeugt werden und könnte so ein großes Energie- und Umweltproblem lößen.
• Der Mond ist der erdnächste größere Himmelskörper. Die Kolonisation von weiter entfernten Himmelskörpern ist weitaus teurer.
• Die Oberflächenbeschaffenheit und -struktur ist bekannt. Außerdem ist Wasserstoff nachgewiesen worden.
• Die sichtbare Nähe zur Erde und die Möglichkeit einer verzögerungsarmen Sprechfunkverbindung haben bedeutende psychologische Vorteile. Reisen und Transporte zwischen Erde und Mond sind nicht an Startfenster gebunden.
• In der Funktion als Zwischenstation für weiter entfernte Raumfahrtziele könnte eine Mondstation Treibstoff und Material bereitstellen. Die Nutzung als Basis für zukünftige interplanetare Missionen wäre aufgrund der niedrigeren Fluchtgeschwindigkeit energieeffizienter.
• Man würde Erfahrungen für weitere bemannte Missionen wie beispielsweise zum Mars sammeln.

Nachteile und Gegenargumente

• Der Mond als Forschungsobjekt ist zwar noch nicht ausgereizt, aber eine Kolonisation aus purem Forscherdrang ist auf Grund des bereits sehr detaillierten Wissens über den Mond nicht zu erwarten.
• Es ist unklar, ob die lange Niedrig-G-Belastung der Kolonisten auf lange Zeit zu gesundheitlichen Problemen führt, ähnlich den Effekten der Schwerelosigkeit.
• Die langen lunaren Nächte und Tage setzen eine mögliche Kolonie starken Temperaturschwankungen aus und schränken die Nutzung von Solarenergie ein. Nur in den Polregionen ist eine durchgehende Energieversorgung möglich.
• Flüchtige Elemente sind kaum auf dem Mond nachgewiesen worden. Diese müssten von der Erde importiert werden. Die Autarkie des Mondes wäre damit weiter eingeschränkt.
• Die Kolonie wäre ständiger kosmischer Strahlung ausgesetzt, sogar noch stärker als Objekte in erdnaher Umlaufbahn. Aufwändige Strahlenschutzmaßnahmen sind unumgänglich.

Verschiedene mögliche Kolonisationsorte

Ein Startpunkt für eine Mondbasis sollte folgende Kriterien erfüllen:

• gute Transportmöglichkeiten;
• natürliche Ressourcen;
• viele wissenschaftlich relevante und erforschenswerte Objekte in mittelbarer Umgebung

Die Polregionen

Die Polregionen bieten sich aus zwei Hauptgründen als Landungspunkte an:

• Es gibt Punkte, die fast ständigem Lichteinfall ausgesetzt sind ("Berge des ewigen Lichts"). Somit wäre die Sonne als Energiequelle nutzbar. Bei einem Verbund mehrerer Solarparks wäre eine ständige Energieversorgung gewährleistet. Mittels eines Verteilernetzes ließen sich so auch Stützpunkte betreiben, die nicht ständigem Sonnenlicht ausgesetzt sind. Ein besonderer Kandidat hierfür wäre der Malapert-Krater am lunaren Südpol.
  • Er ist die meiste Zeit Lichteinfall ausgesetzt, mittels zweier Solarparks ließe sich ständig Strom erzeugen.
  • Er könnte als Relais für Kommunikation und Energie zum 116 km entfernten Shackleton Krater dienen. Dieser bietet sich für astronomische Beobachtungen an, da er sehr kalt ist und die Kraterwände gegen Radiostrahlung der Erde abschirmen.
  • In den Nachtkratern in der Nähe befinden sich höchstwahrscheinlich Wasserstoff-Vorkommen.
  • Das Südpol-Aitken-Becken ist der größte bekannte Einschlagkrater des Sonnensystems und sollte Rückschlüsse auf den Aufbau des Mondes erlauben.
• Ein weiterer Kandidat wäre der Peary-Krater am Nordpol. Er wird fast ständig beschienen, und naheliegende Krater lassen Wasserstoffvorkommen vermuten.

Die Äquatorialregionen

Der steilere Einschlagswinkel des Sonnenwindes lässt eine höhere Konzentration an Helium-3 vermuten. Außerdem sollte der Start von Raketen sich einfacher gestalten, allerdings ist dieser Faktor aufgrund der geringen Rotation des Mondes zu vernachlässigen.

Kandidat hierfür wäre das Oceanus Procellarum. Untersuchungen lassen auf sauerstoffreiches Gestein schließen, außerdem befindet sich dort mit der Reiner-Gamma-Anomalie ein nennenswertes magnetisches Feld.

Die Rückseite

Die Helium-3-Konzentration dürfte hier noch merklich stärker sein als auf der erdzugewandten Seite, denn die Erde schützt diese während des Mondumlaufs immer teilweise vor dem Sonnenwind.

Die Kommunikation mit der Erde ist nur über einen Satelliten am L2-Lagrange-Punkt oder über ein Netz von Satelliten, die den Mond umkreisen, realisierbar.

Aufbau

Wohnkomplexe

Es gibt verschiedenste Vorstellungen, wie man auf dem Mond leben könnte, die sich jedes Mal auf unterschiedliche Kenntnisse und Techniken stützen. Um nur ein kurioses, aber ernsthaftes Beispiel zu nennen: Es gab Ideen darüber, Stationen zu bauen, die auf den Staubseen schwimmen würden. Auch wurde über aufblasbare Komplexe diverser Ausführungen und Größenordnungen nachgedacht. Ebenso wurde der Umbau der Treibstofftanks vorgeschlagen.

• Besiedlung im Untergrund: Die Kolonie würde hauptsächlich unter der Mondoberfläche gebaut werden, um kosmischer Strahlung und Mikrometeoriten zu entgehen.

• Natürliche Höhlen: Bis jetzt wurden noch keine lunaren Lavaröhren nachgewiesen. Trotzdem ließen sich natürlichen Formationen theoretisch entweder direkt nutzen oder in Komplexe integrieren.

• Eingraben: Als praktischste Lösung wird der Bau einer Basis an der Oberfläche angesehen, die anschließend unter mehreren Metern Mondstaub begraben wird.

• Auf der Oberfläche: Vor der kosmischen Strahlung kann sich die Kolonie mit künstlichen Magnetfeldern schützen.

Energie

Solar

Während in den Polregionen Orte mit ständiger Sonnenbestrahlung liegen, ist sonst auf dem Mond die Sonne nur zeitweise verfügbar. Auf etwa zwei Wochen (336 Stunden) ununterbrochener Sonneneinstrahlung folgen zwei Wochen ununterbrochener Dunkelheit. Da eine entsprechende Energiespeicherung für die Dunkelphase sehr aufwändig ist, wird den Polregionen wohl der Vorzug gegeben.

Rohmaterialien für die Herstellung von Photovoltaikanlagen sind auf dem Mond vorhanden. Auch Sonnenwärmekraftwerke sind denkbar.

Nuklear

Obwohl das für einen Kernfusionsreaktor notwendige Helium-3 reichlich auf dem Mond vorhanden ist, ist eine Nutzung unwahrscheinlich, da nach wie vor kein Fusionsreaktor konstruiert wurde, der mehr Energie freisetzt, als er benötigt. Deswegen käme nur die Nutzung eines Kernkraftwerks in Frage, da diese Technologie bekannt und technisch umgesetzt ist.

Als Alternative sollte man noch die Radioisotopengeneratoren nennen, die vor allem bei Langzeitmissionen wie Sonden eingesetzt werden, aktuell beispielsweise die Raumsonde New Horizons.

Transport

Zur Oberfläche

Der Mensch ist bereits mittels Raketen während des Apollo-Programms zum Mond geflogen, auf ihm gelandet und anschließend wieder zurück geflogen. Objektiv betrachtet ist das allerdings beileibe nicht die effektivste Art der Ankunft, denn es blieben immer Ausrüstungsgegenstände wie Mondrover oder Landemodule auf der Oberfläche zurück.

Ein großes Problem bei der Anreise ist es, dass der Mond keine Atmosphäre besitzt und somit kein atmosphärisches Bremsen möglich ist. Somit bleibt bei derzeitigem Technologiestand nur die Möglichkeit, mitgebrachten Treibstoff zum Abbremsen zu nutzen.

Eine zukünftige Alternative wäre die Installation eines Weltraumlifts.

Auf der Oberfläche

Bisher wurden hauptsächlich Rover genutzt, um auf dem Mond zu fahren. Für den Transport von Material und Personen zwischen der Kolonie und den Lagerstätten von Bodenschätzen ist aber ein leistungsfähigeres Transportmittel nötig. Hierfür würde sich eine Magnetschwebebahn anbieten, da keinerlei Reibung die Geschwindigkeit begrenzen würde und somit wesentlich höhere Reisegeschwindigkeiten als mit vergleichbarer Technologie auf der Erde möglich wären. Ausfallsichere Lebenserhaltungssysteme sind in den Personentransportmitteln notwendig.

Mondbasis mit Massetreiber

Von der Oberfläche

Neben dem bereits erwähnten Weltraumlift ist der Mangel an Atmosphäre Hindernis und Segen zugleich, denn erst dadurch sind Massetreiber (größere Variante einer Railgun) möglich. Diese festen Installationen auf der Oberfläche beschleunigen ein Objekt elektromagnetisch bis jenseits der Fluchtgeschwindigkeit, womit sie den Mondorbit verlassen würden. Je nach Ausrichtung könnte diese Ladung dann an diversen Punkten abgefangen werden oder auf der Erde landen.

Wirtschaft

Um wirklich effizient zu sein, müsste der Ausstoß an Waren und/oder Material den Bedarf überschreiten. Hierfür sind bereits einige Voraussetzungen gegeben. Wenn man auf dem Mond Bergbau betriebe und die gewonnenen Rohstoffe direkt weiterverarbeitete, wäre bereits mindestens eine Äquivalenz zur Erde erreicht. Abhängig von dem produzierten Stoff hätte der Mond vielleicht bereits einen Wettbewerbsvorteil. Fügte man jetzt auch noch die wahrscheinlich geringeren Transportkosten hinzu, besäße der Mond aus marktwirtschaftlicher Sicht einen enormen Vorteil, wenn man als Abnehmer die interplanetare Raumfahrt annähme.

Neben Metallen wäre eine mögliche wichtige Ressource Helium-3, das vor allem für die Kernfusion benötigt wird und ein auf der Erde seltenes Isotop ist. Es wurde allerdings noch nicht direkt nachgewiesen, obwohl diverse Theorien eine relativ hohe Konzentration nahe legen.

Weiterhin wäre der Mond vor allem ein ideales Forschungs- und Testgebiet. Viele Projekte benötigen eine sterile, luftfreie oder Niedrig-G-Umgebung oder würden von einem dieser Faktoren profitieren. Man könnte problemlos gefährliche Forschungsprojekte umsetzen, beispielsweise im Bereich der Nanotechnologie oder auch Zoologie. Die Erfahrungen von der Besiedlung des Mondes würden sich auf zukünftige Kolonisationsprojekte projizieren lassen und wären damit ein weiterer Antrieb. Auch als Abfalllagerungsort für hochgefährliche Materialien würde sich der Mond aufgrund der geringen Bevölkerungsdichte anbieten. Die Niedrig-G-Umgebung würde eventuell Behinderten zu einem erfüllteren Leben verhelfen, da sie nicht so sehr an die Schwerkraft gebunden wären, von den möglichen medizinischen Vorteilen ganz abgesehen.

Siehe auch

• Bemannter Mondflug nach Apollo
• Constellation (Programm)
• Mondlandung, Mondsatellit
• Marskolonisation, Venuskolonisation

Weblinks

Quellen

1. ↑ http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2006/12/04/AR2006120400837_pf.html

• R.Wallisfurth, Rußlands Weg zum Mond. Econ-Verlag, Wien-Düsseldorf 1964.