Der Mond als Sprungbrett ins Weltall

ES IST MONTAG, DER 21. JULI 1969, 3.56 UHR MEZ. Verschwommene Schwarzweissbilder flimmern über die TV-Geräte. Schemenhaft steigt ein Mann im Raumanzug langsam eine Leiter hinunter zur Mondoberfläche. Der Mann heißt Neil Armstrong – und er leistet in diesem Moment, was noch zehn Jahre zuvor unmöglich schien: Der US-Amerikaner erschließt der ganzen Menschheit ihren Planeten. Plötzlich werden Mondsiedlungen diskutiert, und Raumfahrtvisionäre bringen sogar den Pendelverkehr zwischen Terra und Luna aufs Tapet. Doch keine der Visionen wird real. So wirbelt Astronaut Eugene Cernan als vorläufig letzter Mensch Mondstaub auf, als er 1972 mit der Mission Apollo 17 auf dem Erdtrabanten landet. Danach herrscht wieder Stille, für beinahe 50 Jahre.

Doch seit einigen Jahren ist der Mond wieder im Gespräch. Erst meldete sich Astrophysiker Stephen Hawking zu Wort: „Die Menschheit sollte in den kommenden 30 Jahren eine Mondbasis aufbauen.“ Mit in den Gesang der Sirenen stimmte US-Präsident Donald Trump ein: Er verordnete der NASA im Dezember 2017 eine neue Marschrichtung – und forderte sie auf, mit „internationalen Partnern zusammenzuarbeiten, um die Explorationsbemühungen auf den Mond zu konzentrieren“. Trump möchte „dieses Mal nicht nur unsere Flagge aufstellen und Fußspuren hinterlassen“, sondern: „Wir werden eine Grundlage für eine mögliche Mission zum Mars schaffen.“ Da ist er also, der Plan zur Rückkehr auf den Erdtrabanten. Wird er diesmal Wirklichkeit? Heben bald wieder mächtige Raketen ab, um den Mond zu besiedeln und von ihm aus weiter ins All vorzudringen? Und: Wollen wir das überhaupt?

Der Meinungsumschwung erstaunte auch Piero Messina. Obwohl: Der 53-Jährige arbeitet seit 26 Jahren für die Europäische Weltraumagentur ESA und betreut dort das Konzept der Mondkolonie Moon Village. 2015 war ESA-Generaldirektor Johann-Dietrich Wörner mit diesem Projekt an die Öffentlichkeit getreten. „Wenn ich vom Moon Village spreche, stelle ich mir keine Wohnhäuser oder Kirchen vor“, sagt er damals. „Die Idee bezieht sich auf das Dorf, in dem Menschen zusammen leben und arbeiten. Der Ort ist der Mond. Die Teilnehmer dieser permanenten Mondbasis können in der Wissenschaft, der Grundlagenforschung oder der Gewinnung von Rohstoffen aktiv sein.“ Mit dem Projekt wolle man sich der Idee einer Mondsiedlung öffnen; und jedes Unternehmen könne sich beteiligen.

Das Konzept des Monddorfs sollte die internationale Zusammenarbeit vorantreiben und auch der Kommerzialisierung der Mond-Vision dienen. Erste passende Verträge wurden 2018 unterzeichnet: Zwei britische Firmen erklärten sich bereit, die Telekommunikation auf dem Mond aufzubauen. Eine andere Firma will einen Rover auf der Mondoberfläche absetzen.

Von Anfang an setzte die ESA auf den Plan, möglichst viele Nationen mit ins Boot zu holen. Und es scheint, als würde die Vision von der Besiedelung des Mondes auch die Verantwortlichen anderer Raumfahrtnationen motivieren: Im Oktober 2018 verkündete China, sein Monderforschungsprogramm möglichst rasch auszuweiten. Noch im Dezember 2018 will man dazu die Rakete Chang’e-4 mit einem unbemannten Mondrover losschicken. Chinesische Offizielle sehen die Mission als ersten Schritt zum gemeinsamen Moon Village. Und die Begeisterung ist wechselseitig: Seit dem Sommer lernen die ersten ESA-Astronauten Chinesisch.

„Ich bin im Moment sehr glücklich“, erzählt Piero Messina. „Vor zwei Jahren haben wir die Idee vorgestellt. Damals hieß es immer nur: Mars, Mars, Mars.“ Nun ist der Mond wieder interessant, auch als nächster logischer Schritt für künftige Missionen zum Mars: „Die Arbeit auf der Mondoberfläche würde unser Vertrauen und Sicherheitsgefühl für die menschliche Erforschung des Mars erheblich stärken.“

PRO UND KONTRA MOON VILLAGE

„Früher sagte man: ‚Wenn Gott wollte, dass der Mensch fliegt, hätte Er ihm Flügel gegeben.‘ Heute können wir sagen: ‚Wenn Gott wollte, dass wir den Weltraum erforschen, hätte Er uns einen Mond gegeben.‘“ Diese Zeilen schrieb 1984 der berühmte deutsch-amerikanische Raumfahrtingenieur Krafft Arnold Ehricke – und machte damit seinen Standpunkt klar: Der Erdtrabant ist die ideale Startrampe für die weitere Erkundung des Sonnensystems, vor allem aus zwei Gründen.

Zum einen ist der Mond reich an Rohstoffen, die sich als Baumaterial und zur Gewinnung von Treibstoff eignen: Eisen, Titan, sauerstoffhaltige Mineralien und auch vereistes Wasser, das am Boden der Krater in den Polregionen nachgewiesen wurde. Zum anderen hat der Mond eine sechsmal niedrigere Anziehungskraft als die Erde – sprich: Rohstoffe oder Raumschiffe könnten mit weniger Energieaufwand von seiner Oberfläche in den Weltraum gebracht werden. So gesehen wäre eine Mondkolonie – als neuer Außenposten der Menschheit – die perfekte Zwischenstation für die Reise zum Mars. Auch weil der Himmelskörper nur 384.000 Kilometer von der Erde entfernt liegt; ein Katzensprung im Vergleich zu den anderen Distanzen im Weltraum: Der Mars ist selbst in seiner erdnächsten Position 55 Millionen Kilometer weit weg.

Die hochtrabenden Pläne für die Rückkehr zum Mond lösen jedoch nicht nur Jubel aus. Wolfgang Hillebrandt vom Max-Planck-Institut für Astrophysik gilt als Kritiker des geplanten Treibens im All: „Ich glaube, es gibt nur ganz wenig, wofür man den Menschen wirklich vor Ortbraucht. Und ich bin der Meinung, Proben können von Maschinen genommen und analysiert werden“, sagt er. Er könne sich kaum eine Tätigkeit vorstellen, bei der die physische Anwesenheit von Menschen unbedingt erforderlich wäre. Natürlich müsse er als Astronom zugeben, dass etwa ein Großteleskop auf dem Mond fantastisch wäre, „doch wenn man sieht, wie schwierig es ist, das Hubble Space Telescope durch eine Nachfolgemission zu ersetzen, ist ein Weltraumteleskop auf dem Mond derzeit reine Träumerei“.

Denn vor allem eines ist offensichtlich: Der Mensch ist nicht für ein Leben auf dem Mondgemacht. Die Temperaturen dort schwanken zwischen -180 Grad im Schatten und +130 Grad Celsius im Sonnenlicht. Es gibt keine nennenswerte Atmosphäre: Selbst staubkorngroße Mikrometeoriten, die in der Erdatmosphäre wirkungslos verglühen, können auf dem Mond immensen Schaden anrichten. Die Mondoberfläche wird ständig von krebserregender kosmischer Strahlung bombardiert. Und der allgegenwärtige Mondstaub ist extrem abrasiv und auch gesundheitsschädlich: Schon die Apollo-Astronauten berichteten von „Mond-Heuschnupfen“, der sie nach dem Einatmen winzigster Mengen Mondstaubs plagte. So gesehen wirkt der Erdtrabant nicht wie ein gemütlicher Ort, den es unbedingt zu besiedeln gilt.

Aus der Sicht der NASA-Experten überwiegen jedoch die Vorteile des Monds als Ausgangspunkt für die Erforschung des Weltalls. Und US-Präsident Donald Trump hat für die Rückkehr zum Mond vorerst ein Budget in Höhe von 9,5 Milliarden US-Dollar genehmigt. Ein Anfang, findet der Physiker Florian Nebel, der als Systemingenieur bei einem Luft- und Raumfahrtunternehmen arbeitet. Bereits 2017 hat Nebel das Buch „Die Besiedlung des Mondes“ veröffentlicht, inklusive Zahlen: „Die Kosten für eine Kolonie könnten zwischen 70 Milliarden und 275 Milliarden US-Dollar liegen“, so Nebel. Rechne man das auf die drei Phasen derErkundung, der Gründung und des Wachstumsund eine Zeitspanne von dreißig Jahren herunter, reduziere sich diese Summe auf etwa 9,2 Milliarden US-Dollar – pro Jahr. Eine große, aber überschaubare Zahl, vergleicht man sie mit den Mondprojekten der 1960er- und 1970er-Jahre. Deren Kosten lagen – inflationsbereinigt – bei 150 Milliarden US-Dollar.

Physiker Florian Nebel stellt sich eine Besiedelung des Mondes so vor: Zunächst erobern Astronauten, Kosmonauten oder Taikonauten (so nennen die Chinesen ihre Raumfahrer) den Mondorbit. Die US-Weltraumagentur NASA und ihr russisches Pendant Roskosmos haben dafür schon gemeinsame Pläne geschmiedet: Eine „von Menschen gepflegte Mondumlaufplattform für Besatzungen“ soll es sein, von der aus das Pendeln von und zur Mondoberfläche gelingt. Für den Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) sollen ab 2023 Stück für Stück Einzelteile in die Umlaufbahn des Mondes transportiert und dort zusammengebaut werden. Anders als die Internationale Raumstation ISS soll der LOP-G nicht durchgängig bemannt sein, sondern nur als Zwischenstation für die später geplanten regelmäßigen Landungen auf dem Mond dienen.

Schließlich folgt der entscheidende Schritt: die Konstruktion einer Mondsiedlung. Vorher gilt es, einige technologische Herausforderungen zu meistern. Die Siedler müssen vor Strahlung, Meteoriteneinschlägen und extremen Temperaturen geschützt werden. Das erste Wohnprojekt könnte laut NASA auf der Oberfläche stehen. Dafür landet ein unbemanntes Modul auf dem Mond, das sich von selbst entfaltet. Darüber wird eine Kuppel aufgeblasen, über die ein 3D-Drucker eine schützende Schale aus verarbeitetem Mondgestein legt. Hergestellt wird sie von Robotern. Leichtgewichtige Lösungen mit Materialien vor Ort sind erwünscht; immerhin kostet der Transport eines Kilos Last aktuell bis zu 500.000 Euro.

LEBEN AUF DEM MOND

Die ersten Siedler sind wohl vor allem Geologen und Bergleute, denn das spätere Siedlungskonzept könnte, beschreibt Florian Nebel, so aussehen: In die Wände des 21 Kilometer großen und 4,2 Kilometer tiefen Kraters Shackleton am Südpol des Mondes werden geräumige Stollen getrieben, die zu mehreren hundert Quadratmeter großen Wohn- und Lagerräumen für die künftige Mondkolonie ausgebaut werden. In diesen Höhlen finden auch alle notwendigen Lebenserhaltungsmodule Platz, ebenso die Energiequellen wie Brennstoffzellen oder Akkus. Voraussichtliche Bauzeit: rund sechs Monate.

Der Krater ist ein idealer Standort für die Siedlung, weil seine Gesteinsmassen die Menschen vor der intensiven Strahlung schützen. Zudem erwartet die Neubürger im Krater wohl auch Wassereis, weil Sonnenstrahlen nie bis zum Boden vordringen. Bestätigen sich die Messungen japanischer und amerikanischer Raumsonden, lässt sich daraus das überlebenswichtige Trinkwasser für die Kolonie gewinnen.

Netter Nebeneffekt: Aus dem beim Stollenbau anfallenden Abraummaterial wird Aluminiumoxid gewonnen, das zu Aluminium und Sauerstoff verarbeitet werden kann. Mit dem Metall ließen sich jene riesigen Raumschiffe bauen, die für Missionen zu anderen Planeten benötigt werden. Der Aufwand dafür ist geringer als auf der Erde: Durch die schwächere Anziehungskraft des Mondes sind Bauprojekte einfacher realisierbar. Der Sauerstoff wiederum ist, in verflüssigter Form, Basis für den Treibstoff der Raumschiffe.

Stellt sich die Frage: Woher kommt die benötigte Energie für all diese Aktivitäten? Einen Teil davon könnten ausgedehnte Felder an Photovoltaikmodulen liefern, die auf dem nahegelegenen Malapert Mountain aufgestellt werden. Dieser gehört zu den Bergen des ewigen Lichts, die durch ihre Lage am Mondpol ununterbrochen von der Sonne bestrahlt werden. Für Florian Nebel würden auch Minikernkraftwerke infrage kommen, die schnell installiert und flexibel einsetzbar sind. Keine Träumereien, denn: „Initiativen für die Miniaturisierung von Reaktoren mit Dampfturbinen gibt es schon viele.“

GENERALPROBE IN DER ANTARKTIS

Woher die Nahrung künftiger Mondbewohner kommen soll, erforscht derzeit der deutsche Raumfahrtingenieur Paul Zabel. Seit Anfang 2018 züchtet der 29­jährige Wissenschaftler im Auftrag des Deutschen Zentrums für Luft­ und Raumfahrt in Containern Nutzpflanzen. Das Besondere daran: Gepflanzt wird das Gemüse neben der Neumayer­ Station III – mitten in der Antarktis. Salat, Gurken, Spinat, Tomaten, Kohlrabi und verschiedene Kräuter erntet Zabel bereits – genug, um die Zehn­-Mann­-Crew der Antarktis­-Station zu versorgen und um mit dem 4,5 Millionen Euro teuren Projekt EDEN ISS zu beweisen, dass an einem isolierten und lebensfeindlichen Standort Pflanzen gedeihen können.

Die Pflanzen gedeihen, Zabel ist zufrieden – und kämpft dennoch noch mit Unbilden: „Vor einigen Monaten saß ich beim Abendessen. Da meldeten die Sensoren, dass die Gewächshaustemperatur plötzlich bei 35 Grad lag. Ich ließ alles stehen und liegen und rannte los.“ Schuld an der tropischen Situation: eine kaputte Sicherung der Ventilatoren. In einer Mondkolonie darf so etwas natürlich nicht passieren, weshalb Paul Zabel noch bis Ende 2019 in der Antarktis bleiben und wertvolle Praxiserfahrungen sammeln wird.

DER FAKTOR MENSCH

Wenn die Finanzierung steht und alle logistischen Fragen gelöst werden, bleibt immer noch ein Unsicherheitsfaktor – und der ist der größte: der Mensch. Eignen wir uns überhaupt für ein Leben in den Weiten des Weltraums? Die Antwort lautet ja. Für den menschlichen Körper ist ein Aufenthalt im All zwar eine Herausforderung, aber eine, die sich bewältigen lässt. Der Russe Waleri Poljakow verbrachte bereits in den 1990er­Jahren die Rekorddauer von 437 Tagen auf der Raumstation Mir – ohne Folgen für seine Gesundheit. Allerdings ist dafür ein strenges Regiment notwendig: In der Schwerelosigkeit einer Raumstation werden Muskeln und Knochen nicht so beansprucht wie auf der Erde und verkümmern dadurch. Um das zu verhindern, verbringen die Astronauten auf der Raumstation ISS bis zu vier Stunden pro Tag mit Kraft­ und Fitnesstraining. Einen ähnlichen Trainingsplan müssten auch Mondkolonisten einhalten, vielleicht nicht ganz so ambitioniert: Auf dem Mond herrscht immerhin ein Sechstel der Erdanziehungskraft.

Heikler könnte die mentale Komponente werden: Für die Mission HI­SEAS (Hawaii Space Exploration Analog and Simulation) wurden bis April 2018 körperlich fitte Probanden gesucht. Deren Aufgabe: eine Kuppel an einem Vulkanhang zu bewohnen und dabei so zu tun, als lebe man auf einer Marsbasis. Haushaltsgeld gab es von der NASA, den wissenschaftlichen Überbau übernahm die University of Hawaii. Doch die mittlerweile sechste Mission dieser Art wurde schon nach wenigen Tagen abgebrochen: Ein Mitglied der sechsköpfigen Crew erlitt einen starken Stromschlag und musste von der Rettung abgeholt werden. Daraufhin brach ein weiteres Besatzungsmitglied das Experiment ab – und somit war die Gruppe zu klein, um sinnvolle Ergebnisse liefern zu können.

Das Scheitern der HI-SEAS-Mission weckte Erinnerungen an das Experiment Biosphere 2 in den 1990er-Jahren: Damals sollten Probanden in einer hermetisch von der Außenwelt abgeriegelten Station in Arizona leben. Doch angesichts technischer Probleme kam es schon nach kurzer Zeit zur Grüppchenbildung, aus besten Freunden wurden erbitterte Feinde. Denn: Geraten Menschen auf engstem Raum aneinander – und dann auch noch unter Stress –, wird es heikel. Der Einsatz in isolierten und extremen Umgebungen kann zu Streit und irreversiblem sozialen Rückzug führen.

Für die HI-SEAS-Mission hatten Experten der Johns Hopkins University School of Medicine darum die Verhaltenssoftware COHESION entwickelt. Deren Ansatz: Regelmäßiges soziales Training damit baut Verhaltensmuster auf, die das friedliche Miteinander sichern. In regelmäßigen Sessions bekommen die Teammitglieder mit COHESION einfache Aufgaben gestellt, die sie gemeinsam lösen müssen. So wie tägliches Fitnesstraining die körperliche Gesundheit von Astronauten erhält, wird in einer Mondkolonie wohl auch tägliches soziales Training nötig sein, um den sozialen Zusammenhalt zu bewahren.

WEIL ER DA IST

Zuletzt stellt sich die entscheidende Frage: Wozu macht die Menschheit das alles? Woher kommt dieser Drang, unbedingt einen lebensfeindlichen Ort wie den Weltraum besiedeln zu wollen? „Weil er da ist!“ – das war schon die Antwort des Bergsteigers George Mallory auf die Frage, warum er den Mount Everest besteigen wolle.

Ist die menschliche Fantasie einmal beflügelt, gibt es kein Halten mehr. „Ich denke, dass Science-Fiction-Autoren Vordenker sind und nahezu alle Wissenschaftler davon beeinflusst werden“, sagt der Physiker Florian Nebel. Deshalb scheint es fast unausweichlich, dass wir bald wieder bei unserem steinigen Nachbarn vorbeischauen. Und vielleicht kommen wir diesmal, um auch zu bleiben.

Diese Geschichte erschien erstmals im Terra Mater Magazin 1/2019.