Weltraumbesiedlung

Künstlerische Darstellung eines Weltraumhabitats, Stanford Torus genannt, von Don Davis

Weltraumkolonisierung ist das Konzept eines autonomen (selbstversorgenden) menschlichen Habitats außerhalb der Erde. Es ist ein großes Thema in Science-Fiction, aber auch ein Langzeitziel verschiedener nationaler Weltraumprogramme.

Während viele Leute an Weltraumkolonien auf dem Mond oder gar Mars denken, behaupten andere, dass die ersten Kolonien im Orbit errichtet werden. Zugrunde liegen hierfür die vorhandenen Materialien auf dem Mond oder auch von Asteroiden in der Nähe der Erde. Ebenso ist genügend Energie in Form von Sonnenlicht vorhanden.

Im Jahr 2005 erklärte NASA Administrator Michael Griffin, dass die Weltraumkolonisierung das endgültige Ziel aktueller Weltraumprogramme sei:

„... das Ziel ist nicht nur wissenschaftliche Erforschung ... es geht ebenso um die Erweiterung menschlicher Lebensräume außerhalb der Erde in unserem Sonnensystem in der Zukunft ... Auf lange Sicht, wird eine planetengebundene Spezies nicht überleben ... Wenn der Mensch hunderttausende oder Millionen Jahre überdauern will, müssen wir unbedingt andere Planeten besiedeln. Mit heutigen Technologien ist dies kaum vorstellbar. Alles steckt noch in den Kinderschuhen. ... Ich spreche über den einen Tag, ich weiß nicht wann dieser Tag sein wird, aber dann werden mehr Menschen außerhalb der Erde leben als auf der Erde. Gut möglich, dass Menschen auf dem Mond leben werden. Möglicherweise leben Menschen auf den Monden von Jupiter oder anderen Planeten. Es wird vielleicht sogar Leute geben, die auf Asteroiden Habitate errichten ... Ich weiß, dass Menschen das Sonnensystem kolonisieren werden und eines Tages darüber hinaus gehen werden.“ ^[1]

Methoden

Das Errichten von Kolonien im Weltraum benötig Zugang zum Weltraum, Menschen, Nahrung, Konstruktionsmaterialien, Energie, Transportmitteln, Kommunikationsmitteln, Lebenserhaltungssysteme, künstlicher Gravitation und Strahlungsschutz. Kolonien werden vermutlich errichtet, um zu helfen, diese Anforderungen zu erfüllen.

Materialien

Kolonien auf dem Mond und Mars könnten lokale Materialien verwenden. Auf dem Mond findet man Sauerstoff, Silizium und verschiedene Metalle wie Eisen, Aluminium und Titan. Materialien von der Erde aus zu starten ist sehr kostspielig, also müsste ein Großteil der benötigten Materialien vom Mond oder Nah-Erd-Objekten (NEOs - Asteroiden und Kometen mit einer Bahn nahe der Erde) kommen. Auch die Monde Phobos und Deimos kämen hierfür in Frage, da dort die Gravitationskräfte ebenfalls viel kleiner sind und sie keine Atmosphäre besitzen. Viele NEOs enthalten erhebliche Mengen an Metallen, Sauerstoff, Wasserstoff und Kohlenstoff. Bestimmte NEOs können auch Stickstoff enthalten.

Energie

Sonnenenergie ist in der Umlaufbahn reichlich vorhanden, zuverlässig und wird üblicherweise dazu verwendet, um Satelliten zu betreiben. Es gibt keine Nacht im Raum und keine Wolken oder Atmosphäre, die das Sonnenlicht blockieren. Die zur Verfügung stehende Sonnenenergie kann in Watt pro Quadratmeter berechnet werden. Dies geschieht mit der Formel E = 1366 / d², wobei d in astronomischen Einheiten angegeben wird.

Besonders in der Schwerelosigkeit des Weltraums könnte Sonnenlicht direkt eingesetzt werden. Mit großen Solaröfen aus Metallfolie könnten Tausende von Grad ohne jegliche Kosten erzeugt oder das Sonnenlicht auf Nutzpflanzen reflektiert werden, um Photosynthese zu ermöglichen.

Große Strukturen wären notwendig, um Sonnenlicht in erheblichen Mengen an elektrischer Energie für die Siedler umzuwandeln. In hoch elektrifiziert Nationen auf der Erde kann der Pro-Kopf-Stromverbrauch durchschnittlich 1 Kilowatt pro Person (oder rund 10 Megawatt-Stunden pro Person und Jahr) erreichen.

Es wurde vorgeschlagen, Energie als Exportgüter an die raumfahrenden Siedler zu liefern. Möglicherweise mit drahtlosen Energieübertragungsmethoden wie z.B. per Mikrowellenstrahlung. Diese Methode hätte keine Emissionen, so gäbe es erhebliche Vorteile gegenüber der sonst anfallenden Beseitigung von Treibhausgasen und der nuklearen Entsorgung. Die benötigte Grundfläche pro Watt wäre geringer als bei herkömmliche Solarzellen.

Die Mondnacht hat eine Dauer von 14 Tagen und auf dem Mars gibt es Staubstürme. Des weiteren ist der Mars weiter von der Sonne entfernt, was eine Verringerung der verfügbaren Sonnenenergie um den Faktor ½ – ⅔ bedeutet. Dies würde die Nutzung von Kernenergie auf diesen Himmelskörpern attraktiver machen. Alternativ könnte zum Mond Energie von einem Solarenergiesatelliten, welcher sich auf der Lagrange-L1-Position befinden müsste, geschickt werden.

Für beide Erzeugungsarten, Sonnenenergie und der nuklearen Stromerzeugung, in luftleeren Umgebungen, wie dem Mond und dem Weltraum an sich, und in geringerem Umfang auch in der sehr dünnen Mars-Atmosphäre, wäre eine der größten Schwierigkeiten das Abgeben der produzierten Wärme. Hierfür wären ziemlich große Wärmetauscher nötig. Alternativ könnte die Abwärme verwendet werden, um das Eis der Pole auf Planeten wie dem Mars zu schmelzen.

Siehe auch

Mondkolonisation, Marskolonisation, Venuskolonisation

Referenzen

1. ↑ „NASA's Griffin: 'Humans Will Colonize the Solar System' “, Washington Post, September 25, 2005, Seiten B07.