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Freitag, 26.08.2016
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Atemluft aus Mondstaub

Sauerstoff, Wasser und die Frage der Machbarkeit...

Eine der Ressourcen, die sich reichlich vor Ort findet, ist Sauerstoff. Er liegt allerdings nicht frei in einer Atmosphäre vor wie auf der Erde, sondern gebunden im Regolith der Mondoberfläche. Der Haken besteht darin, dass zurzeit noch kein technisches Verfahren existiert, mit dem sich der Sauerstoff effektiv und mit möglichst geringem energetischen und materialtechnischen Aufwand extrahieren ließe.

Behälter mit JSC-1, einem künstlich hergestellten Regolith-Analogon

Sauerstoff aus Regolith


Um die Entwicklung einer solchen Methode zu fördern, hat die NASA erstmals 2005 und erneut 2008 die „Moon Regolith Oxygen Challenge”, kurz MoonROx ausgeschrieben. Aufgabe dieses für alle offenen Wettbewerbs ist es, mithilfe von maximal 50 Kilogramm Ausrüstung und einem Energieverbrauch von höchstens zehn Kilowatt 2,5 Kilo atembaren Sauerstoff aus einem künstlichen Regolith zu erzeugen. JSC-1a, so die Bezeichnung des unter anderem aus vulkanischer Asche bestehenden Mondstaubersatzes, entspricht in seiner Struktur und Elementzusammensetzung in etwa dem echten Regolith und dient daher als Modell.

„Sauerstoffextraktions-Technologien werden kritisch sowohl für robotische als auch für menschliche Missionen zum Mond sein”, erklärt Sam Durrance, Leiter des Florida Space Research Institute, das den ersten MoonROx-Wettbewerb ausrichtete. „Wie andere Wettbewerbe im Weltraumbereich auch, stellt MoonROx eine Herausforderung für eine breite Gemeinschaft von Erfindern dar, Technologien zu entwickeln, die unsere jetzigen Fähigkeiten übersteigen.“

Karte der Neutroneneigenschaften am lunaren Nordpol der Sonde Lunar Propector. Blau könnte auf Wassereis hindeuten.

Kratereis als Wasserlieferant


Ein weiteres kritisches Element ist das Wasser. Daten der Sonden Clementine und Lunar Prospektor hatten zunächst darauf hingedeutet, dass sich in den Kratern der polaren Regionen Wassereis in größeren Mengen befinden könnte. 1999 allerdings brachte der kontrollierte Absturz des Lunar Prospektor in den Shoemaker-Krater nahe dem lunaren Südpol eine erste herbe Enttäuschung: In der aufgewirbelten Wolke fanden sich keinerlei Belege für die Präsenz von Wasser im oder auf dem Untergrund.

2006 dann betätigten hochauflösende Radarbeobachtungen mithilfe der Radioteleskope von Arecibo und Green Bank dieses Ergebnis. Sie wiesen nach, dass die auffälligen hellen Flecken auf älteren Radaraufnahmen vermutlich nicht durch Wassereis, sondern durch nach Meteoriteneinschlägen frisch ausgeworfenes Gestein verursacht wurden.

Noch allerdings ist die Frage offen, ob nicht dennoch in den dunklen, im Dauerschatten liegenden Kraterbereichen des Mondes Wassereis zu finden sein könnte, das früher einmal durch Kometeneinschläge eingetragen worden war. Ob dies der Fall ist, soll unter anderem der im November 2008 startende „Lunar Reconnaissance Orbiter“ untersuchen. Stellt sich dabei heraus, dass es tatsächlich kein Wasser auf dem Erdtrabanten gibt, wäre dies ein großer Rückschlag für alle Mondbasispläne.

Die nächsten Jahre entscheiden


Ob die verschiedenen Mondprogramme überhaupt bis zu diesem Stadium kommen, ob sich nicht noch Allianzen ausbilden, die in einem gemeinsamen Programm aller Raumfahrtnationen nach dem Muster der ISS münden, ist bisher ungewiss. Ebenso, ob der Mond tatsächlich das geeignete Trittbrett zum Mars und darüberhinaus darstellt, oder nicht doch vielleicht eine direkte Marsmission, ohne den „Umweg“ über die „lunare Generalprobe“ für Mensch und Material sinnvoller wäre.

Was kommt, entscheidet sich vermutlich in den nächsten Jahren. Ob die Aufbruchsstimmung für die bemannte Raumfahrt weiter anhält, wird sich dann zeigen müssen…
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Stand: 27.06.2008
 
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