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Astronauten auf Gletscher-Geröllfeld

Wie lebt es sich auf dem Mars?

Heute startet der Film "Der Marsianer" in den heimischen Kinos. Darin überlebt ein auf dem Mars zurückgelassener Astronaut alleine auf dem Roten Planeten. Aber Wasser, Sauerstoff, Energie selbst herstellen und sogar Kartoffeln auf dem Mars anbauen wie im Film - wäre das überhaupt möglich?

Realitycheck 09.10.2015

In zwanzig bis dreißig Jahren sollen Menschen auf dem Mars landen - so die Vision der Weltraumagenturen.

Notwendigerweise müssten diese Menschen längere Zeit auf dem wüstenhaften Planeten bleiben, erklärt Astrobiologe Gernot Grömer vom Österreichischen Weltraumforum (ÖWF): "Also wenn man zum Mars fliegt, muss man entweder etwa ein Monat auf der Oberfläche bleiben oder gleich ein ganzes Jahr, weil die Planetenstellungen verschieben sich so, dass ich sonst nicht mit einem vernünftigen Aufwand an Treibstoff zurückkommen kann." Der Erde zu fern wäre man dann.

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Dem Thema widmet sich auch ein Beitrag im Mittagsjournal, am 9.10. um 12:00.

Eine Frage des Treibstoffs ist es auch, wie viele Vorräte ein Raumfahrzeug mitnehmen kann. Es wäre also besser, wenn man überlebensnotwendige Stoffe vor Ort finden oder herstellen könnte.

Essen, Trinken, Atmen

Wasser stellt dabei kein großes Problem dar. Nicht nur wegen der vor erst zehn Tagen entdeckten Hinweise auf flüssiges Wasser. Schon länger weiß man, dass auch der Marsboden zwei bis fünf Prozent Wasser enthält. Der Permafrostboden und auch manche Gletscher versprechen ausreichend Wasser, auch wenn man dieses noch aufbereiten müsste. Und vor allem: die Weltraumagenturen wissen längst mit Wasser sehr effizient umzugehen. Auf der internationalen Raumstation ISS kommen 93 Prozent des verbrauchten Wassers aufbereitet wieder an die Astronautinnen und Astronauen an Bord zurück.

Sauerstoff wiederum ließe sich zum Beispiel aus CO2 abspalten, das zu etwa 95 Prozent die Atmosphäre des roten Planeten ausmacht. 2021 schon könnte das Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE) auf dem Mars landen, ein mit Nuklearkraft betriebenes Gerät, das durch Elektrolyse den Sauerstoff liefern soll. Solarpanels würden alleine die Energie einer Marskolonie übrigens kaum decken können – auch weil der Mars weiter von der Sonne entfernt ist als die Erde. Kleine "Nuklearkraftwerke" kämen schon jetzt bei größeren Missionen zum Einsatz.

Eine sehr viel größere Herausforderung, sagt Astrobiologe Grömer, ist aber noch die Ernährung der Astronauten. Die Astronauten auf der Internationalen Raumstation ISS haben zwar schon erfolgreich Weltraum-Salat geerntet, gewachsen unter dem Licht von LEDs. Aber das wären kleine erste Schritte im Labormaßstab gewesen, erklärt Grömer. Das könne man nicht so ohne weiteres skalieren – also einfach drei Mal so viel anbauen, um drei Mal so viel zu essen. In größerer Ausführung kämen weitere Schwierigkeiten dazu, zum Beispiel die Gasproduktion. Es klinge vielleicht paradox, sagt Grömer, aber es könnte von den Pflanzen auch zu viel Sauerstoff produziert werden und das könnte dann explosive Folgen haben.

High-Tech Gewächshäuser

Pflanzenzucht werde jedenfalls nur in Gewächshäusern funktionieren – der niedrigere Druck, die hohe Strahlenbelastung und die eisige Temperatur müssen so ausgeglichen werden. NASA-Wissenschaftler tüfteln an einem Prototypen, der wie MOXIE auch 2021 mit der nächsten Mars-Rover Mission landen soll.

Auch die Zusammensetzung der Marserde eignet sich nicht besonders für den Anbau irdischer Pflanzen. Allerdings konnten Forscher in den Niederlanden vor etwa einem Jahr Tomaten, Roggen und Gemüse ernten, gewachsen auf mit Bakterien aufbereiteter "nachgemachter Marserde". Die richtige Bakterienmischung bringt Stickstoff in die Erde.

Eine bessere Alternative wären aber vielleicht Tanks, in denen nährstoffreiche Spirulina-Algen wachsen. Das lasse sich leichter kontrollieren, und brächte auf wenig Platz viel Nahrung, sagt Grömer. Ein bisschen langweilig vielleicht - jeden Tag Algen? Nicht unbedingt, sagt Grömer: "Da haben wir noch etwas in der Trickkiste, das wir auf der Erde in der Form noch nicht wirklich so kennen, nämlich Nahrungsmittel-3D-Drucker. Aus Spirulina kann man auch eine druckfähige Paste generieren, und dann braucht man halt nur das richtige Set an Geschmackstoffen und Gewürzen - und die Form kann ich mit dem 3D-Drucker variieren."

Keine "Science-Fiction"

Astrobiologe Grömer sagt die Technik sei weitgehend bereit für eine Reise zum Mars. Die wirkliche Herausforderung werde aber sein, die Technik vor Ort instand zu halten. Eine Studie des MIT habe erst vor kurzem ergeben, dass rund die Hälfte der Masse der Ladung einer Mission zum Mars von Ersatzteilen eingenommen werden müsste. Selbst wenn man auch hier auf 3D-Drucker setzen würde, um passgenaue Teile je nach Anlass fertigen zu können.

Eine Marsmission jedenfalls würde wohl aus wenigstens sechs Astronautinnen und Astronauten bestehen – alleine der Wartungsaufwand wäre für ein oder zwei Astronauten kaum zu bewältigen. Dementsprechend viel Nahrung müsste man mitbringen oder anbauen.

Isabella Ferenci, Ö1 Wissenschaft

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