Auf den ersten Blick sieht ein neues Konzept für einen NASA-Lebensraum auf dem Mars aus wie eine Kreuzung zwischen Mark Watneys aufblasbarer Kartoffelfarm aus „The Martian“ und der Heimat von Lukes Onkel Owen auf Tatooine aus „Star Wars“.
Der Schlüssel zu dem neuen Design beruht auf etwas, das auf dem Mars reichlich vorhanden sein kann oder nicht: unterirdisches Wasser oder Eis.
Das „Mars Ice Home“ ist eine große aufblasbare Kuppel, die von einer Hülle aus Wassereis umgeben ist. Laut NASA ist das Design nur eines von vielen potenziellen Konzepten, um ein nachhaltiges Zuhause für zukünftige Marsforscher zu schaffen. Die Idee kam von einem Team des Langley Research Center der NASA, das mit dem Konzept begann, Ressourcen auf dem Mars zu nutzen, um einen Lebensraum zu schaffen, der den Menschen effektiv vor den Elementen auf der Oberfläche des Roten Planeten, einschließlich energiereicher Strahlung, schützen könnte.
Das Mars Ice Home-Konzept. Bildnachweis: Clouds Architecture Office, NASA Langley Research Center,
Weltraumforschungsarchitektur.
Kevin Vipavetz, Senior Systems Engineer bei Langley, der die Designsitzung moderierte, sagte, das Team habe „viele verrückte, sofort einsatzbereite Ideen bewertet und schließlich auf das aktuelle Ice Home-Design konvergiert, das eine solide technische Lösung bietet“, sagte er.
Der Vorteil des Mars Ice Home besteht darin, dass die Hülle leicht ist und mit einfacher Robotik transportiert und eingesetzt werden kann, dann mit Wasser gefüllt werden kann, bevor die Besatzung eintrifft. Das Eis wird Astronauten vor Strahlung schützen und einen sicheren Ort bieten, an dem sie nach Hause telefonieren können, sagt die NASA. Aber die Struktur dient auch als Speichertank für Wasser, das entweder von den Entdeckern verwendet oder möglicherweise in Raketentreibstoff für das vorgeschlagene Mars Ascent Vehicle umgewandelt werden könnte. Dann konnte der Aufbau für die nächste Crew wieder aufgefüllt werden.
Ein Ausschnitt aus dem Inneren des Mars Ice Home-Konzepts. Bildnachweis: NASA Langley/Clouds AO/SEArch.
Andere Konzepte hatten Astronauten, die in Höhlen oder unter der Erde oder in dunklen, stark abgeschirmten Lebensräumen lebten. Das Team sagte, dass das Ice Home-Konzept die Notwendigkeit des Schutzes vor Strahlung ohne die Nachteile eines unterirdischen Lebensraums ausbalanciert. Das Design maximiert die Dicke des Eises über den Mannschaftsquartieren, um die Strahlenbelastung zu reduzieren und gleichzeitig Licht durch Eis und umgebende Materialien zu lassen.
Teammitglieder der Ice Home Machbarkeitsstudie diskutieren vergangene und gegenwärtige Bemühungen zur Technologieentwicklung bei aufblasbaren Strukturen im Langley Research Center der NASA.
Credits: Mit freundlicher Genehmigung von Kevin Kempton/NASA.
„Alle Materialien, die wir ausgewählt haben, sind durchscheinend, sodass etwas Tageslicht von außen durchgelassen wird und Sie sich wie in einem Zuhause und nicht in einer Höhle fühlen“, sagte Kevin Kempton, ebenfalls Teil des Langley-Teams.
Eine wichtige Einschränkung ist die Wassermenge, die vernünftigerweise vom Mars gewonnen werden kann. Experten, die Systeme zur Gewinnung von Ressourcen auf dem Mars entwickeln, gaben an, dass es möglich wäre, den Lebensraum mit einer Geschwindigkeit von einem Kubikmeter oder 35,3 Kubikfuß pro Tag zu füllen. Diese Rate würde es ermöglichen, das Ice Home-Design in 400 Tagen vollständig zu füllen, sodass das Habitat lange vor dem Eintreffen der Crew robotergesteuert gebaut werden müsste. Das Design könnte vergrößert werden, wenn Wasser mit höheren Raten extrahiert werden könnte.
Das Team wollte auch große Arbeitsbereiche einbeziehen, damit die Besatzung keinen Druckanzug tragen muss, um Wartungsarbeiten wie Arbeiten an Robotergeräten durchzuführen. Um die Temperaturen im Ice Home zu regulieren, würde eine Schicht aus Kohlendioxidgas – die auch auf dem Mars verfügbar ist – als Isolierung zwischen dem Wohnraum und der dicken Abschirmschicht aus Eis verwendet werden.
„Die Materialien, aus denen das Ice Home besteht, müssen viele Jahre in der rauen Marsumgebung standhalten, einschließlich ultravioletter Strahlung, Strahlung geladener Teilchen, möglicherweise etwas atomarem Sauerstoff, Perchloraten sowie Staubstürmen – wenn auch nicht so heftig wie“ im Film ‚The Martian‘“, sagte die Langley-Forscherin Sheila Ann Thibeault.
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Ein weiterer Ausschnitt aus dem Innendesign des Mars Ice Home-Konzepts. Bildnachweis: NASA Langley/Clouds AO/SEArch.
