Die Rückkehr zum Mond war der fieberhafte Traum vieler Wissenschaftler und Astronauten. Seit dem Höhepunkt des Apollo-Programms am 20. Juli 1969 die ersten Astronauten, die den Mond betraten, haben wir nach Wegen gesucht, zum Mond zurückzukehren … und dort zu bleiben. In dieser Zeit wurden mehrere Vorschläge erarbeitet und geprüft. Aber in jedem Fall scheiterten diese Pläne, trotz der mutigen Worte und kühnen Zusagen.
In einem Workshop, der im August 2014 stattfand, trafen sich Vertreter der NASA jedoch mit dem Harvard-Genetiker George Church, Peter Diamandis von der X-Preis-Stiftung und andere Parteien, die in die Erforschung des Weltraums investiert haben, um kostengünstige Optionen für die Rückkehr zum Mond zu diskutieren. Die Papiere, die kürzlich in einer Sonderausgabe von Neuer Raum , beschreiben, wie bis 2022 eine Siedlung auf dem Mond gebaut werden könnte, und das zu vergleichsweise geringen Kosten von 10 Milliarden Dollar.
Einfach gesagt, es gibt viele Vorteile, eine Basis auf dem Mond zu errichten. Neben der Bereitstellung von Tankstellen, die Milliarden künftiger Weltraummissionen – insbesondere zum Mars, die für die 2030er Jahre geplant sind – einsparen würden, würden sie einzigartige Möglichkeiten für die wissenschaftliche Forschung und die Erprobung neuer Technologien bieten. Aber Pläne, eine zu bauen, wurden durchweg durch zwei wichtige Annahmen behindert.
Künstlerisches Konzept für eine Mondbasis. Bildnachweis: NASA
Erstens ist die Finanzierung die größte Hürde, die es zu überwinden gilt, was angesichts der Kosten für Weltraummissionen in den letzten 50 Jahren verständlich ist. Um es in die richtige Perspektive zu rücken, die Apollo-Programm würde den Steuerzahler in heutigen Dollar ungefähr 150 Milliarden Dollar kosten. In der Zwischenzeit veröffentlicht die NASA die jährliche Budget für 2015 belief sich auf etwa 18 Milliarden US-Dollar, während 2016 auf 19,3 Milliarden US-Dollar prognostiziert wird. In Zeiten, in denen die Erforschung des Weltraums keine Frage der nationalen Sicherheit ist, wird das Geld mit Sicherheit knapper.
Die zweite Annahme ist, dass ein Präsidialmandat „zurück zum Mond, um zu bleiben“ ausreicht, um dieses Problem zu überwinden und die erforderlichen Budgets bereitzustellen. Aber trotz wiederholter Versuche hat kein Mandat für eine erneute Mond- oder Weltraumforschung das Problem gelöst. Kurz gesagt, die Weltraumforschung wird durch konventionelles Denken behindert, das davon ausgeht, dass riesige Budgets benötigt werden und die Verwaltungen diese einfach zur Verfügung stellen müssen.
Tatsächlich ermöglichen eine Reihe von Fortschritten, die in den letzten Jahren erzielt wurden, Missionen, die erheblich weniger kosten würden. Dies und wie eine Mondbasis der Weltraumforschung und der Menschheit zugute kommen könnte, waren die Diskussionsthemen des Workshops 2014. Als NASA-Astrobiologe Chris McKay – der dieNeuer RaumZeitschriftenserie – teilte Universe Today per E-Mail mit, einer der Hauptvorteile einer kostengünstigen Basis auf dem Mond besteht darin, dass andere Missionen erschwinglich werden.
„Ich interessiere mich für eine langfristige Forschungsbasis auf dem Mars – nicht nur für eine kurzfristige menschliche Landung“, sagte er. „Der Aufbau einer Forschungsbasis auf dem Mond zeigt, dass wir wissen, wie das geht und nachhaltig. Wir müssen weg von der aktuellen Situation, in der die Kosten so hoch sind, dass sich eine Basis auf dem Mond, eine bemannte Mission zum Mars und eine bemannte Mission zu einem Asteroiden gegenseitig ausschließen. Wenn wir die Kosten um das Zehnfache oder mehr senken können, können wir sie alle erledigen.“
Künstlerisches Konzept für eine Mondbasis, die durch In-Situ-Ressourcennutzung (ISRU) und eine Form des 3D-Drucks, bekannt als Contour-Crafitng, gebaut wurde. Bildnachweis: NASA
Im Mittelpunkt stehen dabei mehrere wichtige Veränderungen, die in den letzten zehn Jahren stattgefunden haben. Dazu gehört die Entwicklung des Weltraumstartgeschäfts, was insgesamt zu einer Reduzierung der Kosten für einzelne Starts geführt hat. Das Aufkommen der NewSpace-Industrie – d. h. ein allgemeiner Begriff für verschiedene private kommerzielle Luft- und Raumfahrtunternehmen – ist eine weitere, die die jüngsten technologischen Fortschritte aufgreift und im Weltraum Anwendung findet.
Laut McKay werden diese und andere technologische Entwicklungen dazu beitragen, das Budgetproblem zu lösen. „Neben den Startkosten ist der Einsatz von Technologien für Nachhaltigkeit, die auf der Erde entwickelt werden, der Schlüssel zur Senkung der Kosten für eine Basis auf dem Mond. Meine Lieblingsbeispiele sind 3D-Druck, Elektroautos, autonome Roboter und Recyclingtoiletten (wie die blaue Umleitungstoilette ).“
Alexandra Hall, ehemalige Senior Director der X Prize Foundation und eine der Hauptautoren der Serie, betonte auch die Bedeutung neuer Technologien für die Funktionsfähigkeit dieser Mondbasis. Wie sie Universe Today per E-Mail mitteilte, werden diese hier auf der Erde erhebliche Vorteile haben, insbesondere in den kommenden Jahrzehnten, in denen Bevölkerungszunahmen mit abnehmenden Ressourcen einhergehen werden.
„Die Fortschritte in der Lebenserhaltung und im geschlossenen Kreislauf, die für die Aufrechterhaltung des Lebens auf dem Mond über lange Zeiträume erforderlich sind, werden zweifellos positive Nebeneffekte haben, die sowohl der Umwelt als auch unserer Fähigkeit zugutekommen, mit dem Klimawandel und den knapper werdenden Ressourcen zu leben“, sagte sie. „Wenn wir herausfinden können, wie wir mit dem, was bereits auf dem Mond ist, Strukturen bauen können, können wir diese Technologie nutzen, um Infrastruktur- und Schutzlösungen aus In-situ-Materialien auf der Erde zu schaffen. Wenn wir Gestein verwenden können, das direkt vor Ort ist, können wir vielleicht den Transport von Asphalt und Ziegeln in die ganze Welt vermeiden!“
Ein weiterer wichtiger Aspekt für die Wirtschaftlichkeit einer Mondbasis war das Potenzial für internationale Partnerschaften sowie zwischen dem privaten und öffentlichen Sektor. Wie Hall es erklärte:
„Obwohl es kommerzielle Märkte für die letztendlichen Früchte unserer Mondexplorationsbemühungen geben wird, werden die anfänglichen Märkte wahrscheinlich von Regierungen dominiert. Der Privatsektor ist am besten in der Lage, auf kostengünstige und wettbewerbsfähige Lösungen zu reagieren, wenn die Regierungen langfristige Explorationsziele festlegen und sich zu diesen verpflichten. Ich glaube, dass ein Google Lunar XPRIZE-Gewinn andere private und kommerzielle Partner für die Verfolgung einer dauerhaften Siedlung auf dem Mond ausspülen wird, was die Notwendigkeit einer erheblichen Regierungsbeteiligung in den Schatten stellen könnte. Sobald ein kleines Unternehmen demonstriert, dass es tatsächlich möglich ist, zum Mond zu gelangen und produktiv zu sein, können andere damit beginnen, neue Geschäfte und Unternehmungen zu planen.“
Wohin diese Basis gehen wird und was sie tun wird, wird im Vorwortartikel beschrieben: „ Auf dem Weg zu einer kostengünstigen Mondsiedlung “. Im Wesentlichen würde die vorgeschlagene Mondbasis an einem der Pole existieren und der US-Antarktisstation am Südpol nachempfunden sein. Es würde von der NASA oder einem internationalen Konsortium betrieben werden und eine Besatzung von etwa 10 Personen beherbergen, eine Mischung aus Mitarbeitern und Feldwissenschaftlern, die dreimal im Jahr wechseln würde.
Die Aktivitäten auf der Basis, die durch autonome und ferngesteuerte Robotergeräte unterstützt würden, würden sich auf die Unterstützung der Feldforschung konzentrieren, hauptsächlich durch Doktoranden, die ihre Abschlussarbeiten durchführen. Eine weitere Schlüsselaktivität für die Bewohner wäre das Testen von Technologien und Programmpräzedenzfällen, die auf dem Mars eingesetzt werden könnten, wohin die NASA in den kommenden Jahrzehnten Astronauten schicken will.
Eine Mondbasis, wie sie sich die NASA in den 1970er Jahren vorgestellt hat, mit einem bis zum Horizont reichenden Massentreiber. Bildnachweis: NASA
Mehrmals in der Serie wird betont, dass dies für die relativ geringen Kosten von 10 Milliarden US-Dollar möglich ist. Diese Gesamtbewertung ist in dem Papier mit dem Titel „ Eine Zusammenfassung der wirtschaftlichen Bewertung und der Systemanalyse einer entwicklungsfähigen Mondarchitektur, die kommerzielle Flächenkapazitäten und öffentlich-private Partner nutzt “. Wie es abschließend heißt:
„Basierend auf den Erfahrungen mit jüngsten Innovationen des NASA-Programms, wie dem COTS-Programm, ist eine menschliche Rückkehr zum Mond möglicherweise nicht so teuer wie bisher angenommen. Die Vereinigten Staaten könnten innerhalb von 5–7 Jahren eine Rückkehr von Menschen auf die Mondoberfläche bewirken, nachdem die Autorität dies zu geschätzten Gesamtkosten von etwa 10 Milliarden US-Dollar (–30 %) für zwei unabhängige und konkurrierende kommerzielle Diensteanbieter eingeleitet hat. oder etwa 5 Milliarden US-Dollar für jeden Anbieter, unter Verwendung von Partnerschaftsmethoden.“
Andere Themen, die in der Serie diskutiert werden, sind die Lage der Basis und die Art ihrer Lebenserhaltungssysteme. Im Artikel mit dem Titel „ Standortauswahl für Mondindustrialisierung, wirtschaftliche Entwicklung und Besiedlung “, spricht man von einer Basis, die sich entweder in der nördlichen oder südlichen Polarregion befindet. Geschrieben von Dennis Whigo, Gründer und CEO von Skycorp , identifiziert der Artikel zwei potenzielle Standorte für eine Mondbasis unter Verwendung von Eingabeparametern, die in Absprache mit Risikokapitalgebern entwickelt wurden.
Dazu gehören die Themen Stromverfügbarkeit, kostengünstige Kommunikation über weite Bereiche, Verfügbarkeit möglicher Wasser- (oder wasserstoffbasierter Moleküle) und anderer Ressourcen sowie Oberflächenmobilität. Nach diesen Einschätzungen ist die nördliche Polarregion aufgrund ihres guten Zugangs zu Solarstrom ein guter Standort. Als potenzieller Standort wird auch der Südpol identifiziert (insbesondere in den Shackleton-Krater ) aufgrund des Vorhandenseins von Wassereis.
Bis 2022 könnte es eine Mondbasis geben, und das günstiger als erwartet. Bildnachweis: Kcida10
Nicht zuletzt geht die Reihe der Frage nach wirtschaftlichen Chancen nach, die für die Menschen hier auf der Erde weitreichende Vorteile haben könnten. An erster Stelle steht das Potenzial zur Schaffung von Weltraumsolarenergie (SSP), ein Konzept, das als mögliche Lösung für die Abhängigkeit der Menschheit von fossilen Brennstoffen und die Grenzen der erdbasierten Solarenergie untersucht wurde.
Während erdbasierte Sonnenkollektoren durch meteorologische Phänomene (z. Allerdings machen die Kosten der Einführung und der drahtlosen Energieübertragung diese Option finanziell unattraktiv.
Aber wie in „ Mondbasierte selbstreplizierende Solarfabrik “ könnte die Errichtung einer Fabrik auf dem Mond die Kosten um den Faktor vier senken. Diese Fabrik könnte Sonnenenergiesatelliten aus Mondmaterial bauen, indem sie ein selbstreplizierendes System (SRS) verwenden, das in der Lage ist, Nachbildungen von sich selbst zu konstruieren, und sie dann über einen linearen elektromagnetischen Beschleuniger (auch bekannt als Mass Driver) in eine geostationäre Erdumlaufbahn bringen.
Ein übergeordnetes Thema in der Serie ist, wie eine Mondbasis Möglichkeiten zur Zusammenarbeit zwischen dem privaten und öffentlichen Sektor und verschiedenen Nationen bieten würde. Als Beispiel wird immer wieder die ISS herangezogen, die im letzten Jahrzehnt stark von Programmen wie denen der NASA profitiert hat Kommerzielle orbitale Transportdienste (COTS) – die sehr erfolgreich bei der Beschaffung eines kostengünstigen Transportdienstes zum Bahnhof war.
Die Zusammenarbeit zwischen der NASA und privaten Luft- und Raumfahrtunternehmen hat viele nützliche Erfindungen hervorgebracht, wie das oben gezeigte Bigelow Expandable Activity Module (BEAM). Bildnachweis: bigelowaerospace.com
Es ist daher verständlich, warum die NASA und diejenigen Unternehmen, die von COTS profitiert haben, dieses Modell auf den Mond ausweiten wollen – im Rahmen des oft als Lunar Commercial Orbital Transfer Services (LCOTS) bezeichneten Programms. Abgesehen von der Etablierung einer menschlichen Präsenz auf dem Mond wird dieses Unterfangen mit dem Wissen unternommen, dass es auch die Entwicklung von Technologien und Fähigkeiten vorantreiben wird, die in den kommenden Jahren zu einem erschwinglichen Mars führen könnten.
Es ist sicherlich eine spannende Idee: zum Mond zurückzukehren und dort den Grundstein für eine dauerhafte menschliche Besiedlung zu legen. Spannend ist auch, wenn man im größeren Kontext der Weltraumforschung betrachtet, wie uns eine Basis auf dem Mond helfen wird, weiter in den Weltraum vorzudringen. Zum Mars, zum Asteroidengürtel, vielleicht zum äußeren Sonnensystem und darüber hinaus.
Und mit jedem Schritt werden sich die Möglichkeiten der Ressourcennutzung und der wissenschaftlichen Forschung entsprechend erweitern. Es mag wie der Stoff der Träume klingen; aber auch die Idee, vor Ende der 1960er Jahre einen Mann auf den Mond zu bringen. Wenn uns eine bestimmte Erfahrung eines gelehrt hat, dann ist es, dass das Betreten einer anderen Welt bleibende Spuren hinterlässt!
Mondabdruck von den Apollo-Missionen. Bildnachweis: NASA
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