Menschen auf dem Mars

Die Bedeutung der Sonne für das Leben auf der Erde und des Mondes für die Gezeiten der Meere wurden früh erkannt, und beide deshalb in frühen Religionen hier und da zu Gottesstatus erhoben. Für viele Forscher und Philosophen war klar, dass der Weltraum um uns herum mit seinen Gestirnen für die Erde eine große Bedeutung hat. Die Frage des Ursprungs des Lebens stand dabei für viele im Mittelpunkt: Woher kommen wir und wohin gehen wir?

Seit Jahrhunderten können wir immer mehr Einzelheiten im Weltraum erkennen, zuerst mit Fernrohren, dann mit komplizierten Teleskopen und endlich, seit dem Beginn der Raumfahrt in den 60er Jahren, von Satelliten aus, die mit ihren Messgeräten und Teleskopen den Weltraum immer genauer und immer weiter entfernt erforschen können. Das Weltraumteleskop HUBBLE hat uns atemberaubend schöne Bilder von der Tiefe des Weltraums beschert.

Andererseits haben wir erfahren, dass der Weltraum für den Menschen lebensfeindliche Bedingungen bietet. Hier fehlt nicht nur die Luft zum Atmen. Wir haben aus den Messungen der Satelliten erfahren, dass nur die Lufthülle unserer Erde, das die Erde einhüllende Magnetfeld und der –durch das „Ozonloch“ bedrohte- Strahlungsgürtel der Erde uns vor tödlichen Strahlungen aus dem Weltraum schützen und so am Leben halten.

Warum möchte der Mensch das alles erforschen?
Um es zu verstehen und um sich selbst als Teil eines sinnvollen großen Ganzen zu sehen. Der Forschungsdrang ist dem Menschen in die Wiege gelegt, da nur Forschung Erkenntnisse bringt, und nur die Umsetzung dieser Erkenntnisse die Lebensumstände des Menschen verbessern kann. Die zivilisatorischen Fortschritte der Menschheit waren nur möglich, weil der Mensch, auf der Beobachtung und dem Verstehen seiner Umwelt aufbauend, Fortschritte machen konnte mit neuen Erfindungen. Der Zufall spielt da nur eine untergeordnete Rolle. Auch Amerika wurde eigentlich nicht durch Zufall entdeckt, sondern weil man glaubte, da Indien zu finden. Deshalb die Bezeichnung „Indianer“ für die dort vorgefundenen Bewohner.

Den Mond haben wir inzwischen gut erforscht. Seit Menschen zwischen 1969 und 1972 auf dem Mond waren und Bodenproben von dort mitgebracht haben wissen wir, dass der Mond höchstwahrscheinlich durch eine gewaltige Kollision der Erde mit einem anderen Gestirn in der Frühzeit der Erde entstanden ist. Es ist heute klar, dass das Leben auf der Erde nicht vom Mond kommt und der Mond keine neuen Erkenntnisse für uns verspricht.

Über die Entstehung des Weltalls wissen wir mithilfe immer leistungsfähigerer Teleskope, der Messergebnisse interplanetarer Sonden, der Fortschritte in Physik, Mathematik und Astronomie und der Verfügbarkeit von außerordentlich leistungsfähigen Rechnern schon sehr viel. So kann man mit einer gewissen Sicherheit heute sagen, dass die im Weltall vorhandene Materie vor etwa 15 Milliarden Jahren durch einen „Urknall“ entstanden ist und sich mit Lichtgeschwindigkeit vom Ort des Urknalls hinweg bewegt. Unser Sonnensystem mit der Erde ist dabei nur ein Staubkörnchen in unsrer Milchstraße, und unsere Milchstrasse wiederum nur ein Staubkörnchen im Weltall.

Also sollte es bei dieser unvorstellbaren Größe des Weltalls vielleicht doch nach aller Wahrscheinlichkeit auch noch anderswo Leben geben? Das ist nicht so sicher, wenn man die unglaublich vielen Bedingungen zusammenträgt, unter denen erst Leben auf der Erde möglich ist. Genannt seien nur

Wir wissen, dass schon kleinste Veränderungen in einer dieser Bedingungen dramatische Folgen haben könnten für den Menschen. Denken wir nur an das Ozonloch und die Folgen von Klimaveränderungen.

Was hat das alles mit dem Mars zu tun?

Der Mars ist von den neun Planeten, die die Sonne umkreisen derjenige, der der Erde am Nächsten ist und am ähnlichsten. Er ist zwar leichter –etwa ein Drittel der Erde-, hat aber in Vielem ähnliche Bedingungen wie die Erde. Zum Beispiel Tag- und Nachtzeiten, Sommer und Winter, eine Neigung der Marsachse gegenüber der Planetenebene. Aber kein Magnetfeld und keine Lufthülle, sondern nur eine hundertmal dünnere Gashülle aus lebensfeindlichem Kohlendioxyd.

Viele Bedingungen des Mars sind also denen auf der Erde ähnlich. Trotzdem ist es ziemlich sicher, dass es auf dem Mars kein Leben gibt. Es stellen sich aber viele offene Fragen:

* Hat es früher einmal Leben auf dem Mars gegeben unter damals anderen Bedingungen?
* Gibt es primitive Lebensformen im Inneren des Mars?
* Oder entwickelt sich gerade Leben auf dem Mars, sodass der Mars einmal in Millionen von Jahren die Erde als lebenserhaltender Planet ablöst?
* Oder kommt das Leben auf der Erde von irgendwo her aus dem Weltraum?
* Oder ist das Leben auf der Erde selbst entstanden und wir sind alleine in Weltraum als Wesen mit höherer Intelligenz?

Das sind alles Fragen, von denen sich Wissenschaftler und Raumfahrtingenieure –zumindest in Teilbereichen- Antworten vom Mars erhoffen. Deshalb wurde schon eine Flut von Sonden und Robotern zum Mars geschickt: bisher ist der Mars schon von 43 Sonden besucht worden, und 4 weitere bedeutsame Missionen sind geplant bis zum Rückholen von Boden- und Gesteinsproben vom Mars etwas 2016. Schon 1964 hat die NASA einen Roboter erfolgreich auf dem Mars gelandet und Photos von dort zurückgeschickt.

Wo steht die Marsforschung heute?

Warum weiß man dann immer noch nicht, was es mit Vergangenheit oder Zukunft von Leben auf dem Mars auf sich hat?

Wer Forschung auf der Erde betreibt weiß, dass Forschung ein mühsames Geschäft ist mit viel „Versuch und Irrtum“, gerade auf dem Gebiet der Geologie und Biologie. Aber alle bisherigen und in naher Zukunft geplanten Sonden und Roboter sind in ihren Fähigkeiten auf das beschränkt, was der Mensch sich vorher auf der Erde ausgedacht hat, können also nicht „intelligent“ vor Ort entscheiden, was und wo sie etwas suchen sollen, das uns Hinweise geben könnte. Man ist sich deshalb trotz aller Sonden und Roboter nicht sicher, ob man an der richtigen Stelle gesucht und die richtigen Proben entnommen hat. Lebensdauer und Reichweite der Roboter sind begrenzt und „Punktlandungen“ in vorher bestimmten Gebieten nicht möglich. Es gibt ja kein GPS auf dem Mars!

Trotz der vielen bisherigen Marsmissionen gibt es deshalb bisher kaum wirklich aussagekräftige Ergebnisse, die uns die oben gestellten Fragen beantworten könnten.

Das Ziel bemannter Marsmissionen

Deshalb träumen Wissenschaftler davon, vor Ort auf dem Mars Forschung betreiben zu können mit Fahrzeugen, Werkzeugen und Labors, ähnlich wie auf der Erde. Roboter und Maschinen werden auf unabsehbar lange Zeit den Mensch als Forscher nicht ersetzen können. Dazu müssten sie die wesentlichen Eigenschaften eines Forschers haben, nämlich die Fähigkeiten zum Erkennen, Bewerten, Schlussfolgerungen ziehen, Analysieren und Korrigieren. Alles dies sind erforderliche Voraussetzungen für eine erfolgreiche Forschung.

Ernsthafte Planungen bemannter Missionen zum Mars haben solche Forschungsziele. Wernher von Braun hat schon in den 50er Jahren eine Marsmission erdacht, bei der 40 Menschen zum Mars geschickt werden sollten! Die dazu erforderlichen Trägerraketen hat er gleich mit entworfen.

Von solchen gigantischen Planungen sind wir heute weit entfernt. Wenn von bemannten Marsmissionen die Rede ist, dann meistens von etwa sechs Astronauten, ähnlich wie auf der Raumstation ISS. Auch der sehr detailliert und konkret ausgerichtete Programmvorschlag „Mars Direkt“ des Gründers der Mars Society Robert Zubrin geht von einer ersten Anzahl von 6 Marsastronauten aus. Warum? Weil mit der heute verfügbaren Trägertechnologie mit überschaubarem Aufwand für Weiterentwicklung und damit auch überschaubaren Kosten solch ein Szenario zu verwirklichen wäre. Das ist eine Größenordnung, die noch die Verwendung von Trägerraketen erlaubt, die etwa die Leistung der Saturn 5 haben.

Sind bemannte Marsmissionen bezahlbar?

Damit sind wir bei der Kostenfrage. Es ist einfach so: wenn der Mensch wirklich zum Mars will, spielen Kosten kaum die entscheidende Rolle. Dazu gibt es, wieder von Robert Zubrin, eine interessante Gegenüberstellung von Kosten aus verschiedenen Lebensbereichen der Menschen, aus der hervorgeht, dass man für bemannte Marsmissionen nur auf einen Bruchteil der Ausgaben verzichten müsste für Dinge, die der Mensch eigentlich nicht oder nur bedingt braucht.

Solch ein Programm wäre ja auch gut in der Zusammenarbeit verschiedenen Nationen vorstellbar. Dass das möglich ist, haben ja schon die Programme Apollo-Sojus in den 70er Jahren und die Raumstation ISS gezeigt. Nur wäre eine bemannte Marsmission noch weit spektakulärer. Das durch ein solches Gemeinschaftsunternehmen erzeugte Gemeinschaftsgefühl und die Begeisterung der Menschen in der ganzen Welt –wie bei der ersten Mondlandung erlebt- würden über das Gemeinschaftsgefühl vielleicht viele politische Konflikte vergessen machen und wären damit vielleicht schon alleine „das Geld wert“.

Gibt es einen wirtschaftlichen Nutzen von bemannten Marsmissionen?

Seriöse Untersuchungen unabhängiger Experten haben ergeben, dass der wirtschaftliche Nutzen des APOLLO Programms siebenmal höher war als die Kosten des Programms, da die USA hierdurch einen bis heute wirksames technologisches und organisatorisches Wissen gewonnen haben, der sich auf viele wirtschaftliche und Lebensbereiche ausgewirkt hat. Beispiele sind die Computertechnik, viele Materialien, die Mikrowelle, Automation und vieles mehr.

Im Rahmen eines bemannten Marsprogramms könnte zum Beispiel die Technologie entwickelt werden, um Kohlendioxid –aus der die Marsatmosphäre fast vollständig besteht- in großem Maßstab in seine Bestandteile zu zerlegen und damit Sauerstoff zu gewinnen. Dann könnte man das auch auf das auf der Erde entstehende Kohlendioxid anwenden und damit das Problem der Erderwärmung durch Kohlendioxid lösen!

Wie steht es nun mit einer Besiedlung des Mars durch Menschen?

Nicht nur Science Fiction Schriftsteller sehen Menschen auf dem Mars. Auch seriöse Wissenschaftler und Zukunftsforscher stellen sich vor, dass erst auf dem Mars und später auf anderen Planeten Menschen siedeln könnten.

Dahinter steht oft der Traum von der Gründung einer „besseren Gesellschaft“ auf dem Mars in einem harmonischeren und konfliktfreieren Zusammenleben nach neu zu definierenden Regeln. Ob und warum Menschen etwas in einer fernen Welt zustande bringen sollten, das sie auf der Erde nicht erreichen, muss jeder für sich selbst beurteilen.

Trotzdem, wenn man bedenkt, unter welch extremen klimatischen Bedingungen auch auf der Erde schon Menschen leben, erscheint ein Leben auf dem Mars nicht mehr ganz so utopisch. Immerhin gibt es auf dem Mars eine Schwerkraft –wenn auch um zwei Drittel geringer als auf der Erde. Es gibt aber weder Trinkwasser noch eine Atmosphäre mit Sauerstoff zum Atmen. Sauerstoff ist relativ schwer und wird auch als Treibstoffbestandteil für die Rückkehr zur Erde benötigt. Da eine Marsmission –einschließlich Transport von und zu der Erde- etwa drei Jahre dauert, wäre ein Transport aller benötigten Vorräte an Wasser und Sauerstoff von der Erde zum Mars extrem aufwendig. Auch die für eine Versorgung der Mannschaft erforderliche Nahrungsmenge ist erheblich.

Wasser und Sauerstoff sollten deshalb vor Ort aus auf dem Mars vorhandenen Ressourcen gewonnen werden. Auch einige Pflanzenarten könnten in Gewächshäusern vor Ort erzeugt werden und damit die von der Erde heranzuschaffende Nahrungsmenge reduzieren.

Ein besonderes Problem stellt der erforderliche Schutz des Menschen vor der hochenergetischen Strahlung der Sonne dar, die aufgrund der fehlenden Lufthülle auf dem Mars ungebremst auf den Menschen treffen und ihn schädigen würde. Denkbar sind unterirdische Wohnbereiche oder die Isolation der Wohnbereiche gegen Strahlung durch Wasser oder Sand –oder die Schaffung einer Atmosphäre auf dem Mars.

Auch die Gefahr von Einschlägen kleiner Meteoriten besteht, die auf der Erde schon in der Atmosphäre verbrennen, den Mars aber ungebremst erreichen können.

Von heute auf morgen ist eine Besiedlung des Mars unter mit der Erde wenigstens entfernt ähnlichen Bedingungen nicht möglich. Das müsste in mehreren Phasen und über einen langen Zeitraum erfolgen:

Phase 1:

In einer ersten Phase würde in unbemannten Missionen eine Infrastruktur auf dem Mars errichtet mit

* Fertig eingerichteten Wohn- und Arbeitsbereichen
* Forschungseinrichtungen
* Wasserversorgung
* Sauerstofferzeugung
* Evtl. Gewächshäusern
* Transportmitteln
* Stromerzeugung
* Bereit stehenden Raumfahrzeugen, die eine Rückkehr zur Erde unabhängig von der auf der Erde vorhandenen Infrastruktur ermöglichen

Die erste Mannschaft von etwa sechs Personen würde dann eine funktionierende Lebensumgebung und Arbeitsmöglichkeiten vorfinden einschließlich der Möglichkeit einer Rückkehr zur Erde.

Pläne und technische Umsetzungsmöglichkeiten hierfür sind weitgehend bekannt und auch Gegenstand des „Mars Direkt“ Konzepts von Robert Zubrin und anderen.

Wie weiter oben erwähnt, wäre die erste Mannschaft auf dem Mars auf etwa sechs Personen begrenzt, um den Aufwand für die Mission in vertretbarem Rahmen zu halten. Es muss noch herausgefunden werden, ob das Zusammenleben auf relativ engem Raum von so wenigen voneinander abhängigen Menschen über einen Zeitraum von drei Jahren in absoluter Isolation von der Erde möglich ist ohne schwerwiegende psychische Folgen.

Außerdem ist eine medizinische Versorgung bei schwerwiegenden auftretenden Erkrankungen kaum möglich, solange s nicht entsprechende Einrichtungen und Ärzte auf dem Mars gibt.

Phase 2:

Nach und nach wird die Infrastruktur mittels auf dem Mars gewonnener Rohstoffe und Materialien erweitert bis zur völligen Autonomie der dann schon zahlreicheren Marsbewohner. Schon Wernher von Brauns Idee hielt eine Anzahl von 40 Bewohnern für eine gute Zahl, da man da unter den Belastungen der Entfernung zur Erde und der sehr andersartigen Lebensbedingungen auf dem Mars damit rechnen kann, dass Probleme, wie sie unter Menschen auf begrenztem Raum nun einmal auftreten, besser ausgeglichen werden können.

Die Phasen 1 und 2 sind mit heute verfügbaren oder in überschaubaren Zeiträumen –etwa 10 bis 20 Jahren- erreichbaren Technologien umsetzbar.

Phase 3: Terraforming

Unter Terraforming versteht man das Herstellen von Lebensbedingungen, die denen auf der Erde ähnlich sind, also ein Leben von Menschen im Freien ohne besondere Schutzanzüge ermöglichen. Also in erster Linie die Schaffung einer für Lebewesen und Pflanzen geeigneten Atmosphäre, die gleichzeitig als Strahlenschutz dient. Es gibt eine ganze Reihe ernstzunehmender Ideen und konkreter Vorschläge, wie man das erreichen könnte. Allen gemeinsam sind eine enorm hoher Ressourcenbedarf und lange Zeiträume, die für ihre Verwirklichung je nach Konzept von einigen Jahrzehnten bis zu Hunderten von Jahren benötigen.

Als Alternative zu Terraforming käme die Errichtung ganzer Städte in druckbeaufschlagten Gebäuden infrage. Auch hierzu gibt es Projektideen.

Geschrieben von Jürgen Herholz
Samstag, 5. September 2009