Der Mars – eine zweite Erde? Wie Visionäre den Mars bewohnbar machen wollen

Seit gerade mal 160.000 Jahren lebt der Homo Sapiens auf der Erde – im Vergleich zu anderen Spezies ist das nicht besonders lang. Doch sollte die Erde irgendwann unbewohnbar für Menschen werden, wäre ein Plan B sehr nützlich. Gesucht ist ein Ausweichort, an dem die menschliche Spezies weiterbestehen kann. Zufällig existiert, ganz in der Nähe, ein geeigneter Anwärter für unser außerirdisches Zuhause: der Mars. Da der Mars aber in seinem derzeitigen Zustand nicht besiedelbar ist, müsste man ihn in einen erdähnlichen Planeten umformen – mithilfe des sogenannten Terraformings. Terraforming, das ist die Umformung anderer Planeten in bewohnbare erdähnliche Himmelskörper mittels zukünftiger Techniken.

Bereits im 20. Jahrhundert entstand die Idee, den Mars so umzuformen, dass er zu einem bewohnbaren Planeten wird. Noch heute arbeiten zahlreiche Wissenschaftler an Lösungsmöglichkeiten. Den Mars bewohnbar zu machen, ist mit den heutigen Mitteln nicht zu stemmen. Hier wird die faszinierende Idee des Terraformings vorgestellt. Es folgen einige der Probleme des Terraformings auf dem Mars und Möglichkeiten, diese zu minimieren.

Krater mit Wassereis (Quelle: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO.)

Im besten Fall

Erwärmung des Mars

Der Mars ist seit mehreren Millionen Jahren abgekühlt. Laut der NASA liegt die Durchschnittstemperatur mittlerweile bei -63°C. An den wärmsten Tagen des Sommers und am Äquator kann man mit etwas Glück 30°C messen, aber um einen habitablen Lebensraum für den Menschen zu erschaffen, braucht es moderate 15°C im Durchschnitt. Dabei könnte der Treibhaus-Effekt helfen – auf der Erde ein Fluch, auf dem Mars ein Segen, kann dieser über mehrere Jahrhunderte den Planeten erhitzen. Aber um den Treibhaus-Effekt auszulösen, müssten die dafür benötigten Gase erschlossen werden. Glücklicherweise sind diese schon auf dem Mars vorhanden: Unter dem Permafrost an den Polen des Planeten. Taute man also die Polkappen auf, würden die Treibhausgase den Rest der Arbeit für uns erledigen. Nun gibt es verschiedene Ansätze zur Schmelze des Permafrosts.

  1. Atombomben: Elon Musk, ein US-amerikanischer Unternehmer, Investor und Visionär, schlug in einem Interview mit dem Talkmaster Stephen Colbert vor, die Polkappen des Mars schlicht und einfach mit thermonuklearen Bomben zu bewerfen. Durch die Explosionen von thermonuklearen Sprengsätzen an den Mars-Polen würde das Trocken- und das Wassereis an den Polkappen verdampfen und so eine Atmosphäre bilden... bestenfalls. Allerdings könnte dieses Vorgehen im schlimmsten Fall auch einen atomaren Winter erzeugen. Also fällt diese Idee weg. Den ganzen Musk-Plan können Sie sich hier komprimiert ansehen.
  2. Orbitalspiegel: Robert Zubrin, ein Raumfahrtingenieur und Publizist, zieht in seinen Büchern immer wieder in Betracht, riesige Spiegel zu bauen, die in der Umlaufbahn des Mars installiert werden sollen. Diese würden die Energie der Sonne auf den Permafrost leiten, sodass der gewünschte Treibhauseffekt entstünde. Diese Methode ist zudem sehr viel sicherer als die Atombombenmethode, aber es gibt einen Nachteil: Noch weiß man nicht, ob man solch große Spiegel bauen kann. Allerdings hat jetzt Rigel Woida, ein Ingenieurstudent der University of Arizona, einen möglichen Lösungsansatz gefunden. Auch wenn er sich nur auf ein kleines Areal des Mars konzentrieren könnte. Rigel Woida's Konzept wird von dem NASA Institute for Advanced Concepts (NIAC) mit 9000$ unterstützt.
  3. Asteroiden/Kometen: Theoretisch ließe sich die Flugbahn von Asteroiden oder Kometen so verändern, dass man diese auf den Mars lenken kann. Wenn der beispielsweise Asteroid einen hohen Anteil von Volatilen (kohlenstoffhaltigen flüchtige Stoffe) besitzt, werden diese kohlenstoffhaltige Stoffe beim Eintritt in die Atmosphäre oder beim Aufprall freigesetzt werden und so die Atmosphäre verstärken. Zudem besitzen Asteroiden und Kometen oft große Wasserstoffreserven, die in die Atmosphäre abgegeben würden. Nach den Experten Christopher McKay und Robert Zubrin würde eine solche Aktion allerdings schätzungsweise 130 Millionen Megawatt an Energie benötigen – damit könnte die Erde eine Dekade lang mit Energie versorgt werden.
  4. Genmanipulierte Mikroben: Auf der Erde gibt es Mikroben, die ohne Sauerstoff und wenig Sonnenlicht überleben können. Diese könnte man auf der Erde modifizieren, um ihnen z.B. dunkle Pigmente zu geben. Die modifizierten Mikroben müssten dann auf den Mars-Polen abgesetzt werden. Durch die dunkle Pigmentierung würden sich diese aufheizen und das Eis zum Schmelzen bringen. Gary King, ein Mikrobiologe der Louisana State University, hält diese Idee für durchaus umsetzbar, sobald die Technik es ermöglicht, die Mikroben nach unseren Vorstellungen zu modifizieren.

All diese aufgezählten Methoden würden allerdings bedeuten das wir riesige Mengen an Material zum Mars transportieren müssten, was Unmengen an Energie verbrauchen würde. Die jetzige Grenze des Machbaren liegt bei dem Transport eines Buggies, eines kleinen Wassertanks und einer fünfköpfigen Mannschaft auf den Mond. Momentan haben wir nur die Möglichkeit, hochauflösende Fotos vom Mars (z.B. mit der hochauflösenden HRSC-Kamera) zu machen, um diesen zu kartographieren und ihn von der Erde aus zu entdecken. Die High Resolution Stereo Camera ist Deutschlands wichtigster Beitrag zur Mission Mars Express der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Hier sind einige ihrer geschossener Bilder:

Das Gebiet Aurorae Chaos wird von einer über 3000 Meter hohen Geländekante begrenzt. Entlang dieser steilen und instabilen Geländekante brechen immer wieder große Gesteinsmassen ab und werden im flachen Vorland in riesigen Schuttfächern abgelagert.

(Quelle: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO)

Dieses Bild zeigt den etwa 100 Kilometer großen Krater Rabe, in dessen Mitte sich ein riesiges Feld schwarzer Dünen befindet.

(Quelle: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO.)

Was auf den ersten Blick aussieht wie ein Strand, ist eigentlich eine topographische HRSC-Bildkarte eines Ausschnitts von Ius Chasma (eines riesigen Kraters direkt neben einem Hochland).

(Quelle: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO.)

Der Mars wird fruchtbar

Sobald das Problem der Temperatur und der Atmosphäre beseitigt ist, steht der nächste Schritt im Terraforming an: Der Planet muss fruchtbar gemacht werden. Auf der Erde könnte man Algen, Bakterien und Mikroben genetisch modifizieren, sodass diese auf der noch kargen Oberfläche des Mars organisches Leben möglich machen könnten. Zudem würden sie schon Sauerstoff für den späteren Anbau von Früchten, Gemüse und Getreide herstellen, die in weiter Zukunft den Menschen versorgen könnten.

So weit, so gut. Nun gibt es eine stabile Atmosphäre, Ozeane, organisches Leben auf dem Boden und sogar eine Nahrungsquelle. Spätestens jetzt werden sich die ersten größeren bemannten Missionen auf den Weg zum Mars machen, um diesen zu besiedeln. Die Pioniere würden anfangs wahrscheinlich noch in großen Kuppeln leben, um den noch nicht perfekten äußeren Umständen zu entgehen, aber nach ein paar Generationen könnten ihre Nachfahren ohne Atemmasken über die Ebenen eines von uns geformten Planeten laufen.

Krater-Generationen in Terra Arabia (Quelle: ESA/DLR/FU Berlin – CC BY-SA 3.0 IGO.)

Realistisch gesehen

Risiken und Probleme

Der Planetengeologe Ulrich Köhler vom DLR-Institut für Planetenforschung beschäftigt sich mit den Problemen, die einem möglichen Leben auf dem Mars derzeit im Wege stehen. Eines davon ist das Fehlen einer Magnetosphäre. „Der Mars hat noch nicht mal eine löchrige Magnetosphäre, er hat gar kein Magnetfeld. Das ist darauf zurückzuführen, dass sein Metallkern vermutlich komplett erstarrt ist“, sagt der Planetengeologe. Die Magnetosphäre wird hauptsächlich zum Schutz gegen radioaktive Strahlung gebraucht. Zum jetzigen Zeitpunkt liegt die durchschnittliche Strahlendosis auf der Marsoberfläche bei 0.67 Millisieverts (mSv) pro Tag – dies ist ein Fünftel der Dosis, der ein Mensch pro Jahr auf der Erdoberfläche ausgesetzt ist.

Auch die Auswirkungen kosmischer Strahlung sind für den Menschen nicht ungefährlich. Marsexperte Köhler erklärt: „Die ionisierende Kraft der Protonen schädigt Zellwände und -kerne und die Erbanlagen.“ Somit wäre nicht nur die erste Generation Mensch, die auf dem Mars leben würde in Gefahr, sondern auch alle möglichen Weiteren. Hier gibt es aber zumindest Hoffnung, da laut dem Planetengeologen die Möglichkeit besteht„ [...], die Behausungen einzugraben, oder, einfacher noch, so genannte Lavaröhren zu nutzen. Das sind Höhlen, die entstehen, wenn dünnflüssige Lava fließt, die am Rand abkühlt, langsam an der kalten Mars-,Luft‘ einen Deckel bildet, während im Inneren es noch heiß genug ist, dass die Lava weiter strömt. Hört die Förderung von Lava auf, bleibt eine Höhle zurück.“. Solche Höhlen wären vermutlich zunächst die sicherste Art, von der Strahlung fern zu bleiben.

„Wenn wir sehen, dass das Aufziehen von ein paar Salatblättern auf der ISS einen geradezu absurden Aufwand erforderte, wer kann da so optimistisch sein, sich vorzustellen, dass wir Menschen, so kreativ wir auch sind, in der Lage sein sollten, auf dem Mars eine Käseglocke mit etwas Grünzeugs und plätschernden Bächen hinzubekommen? Oder sogar eine neue Welt ohne Käseglocke, global? Denkbar: ja, aber machbar? Nicht in überschaubaren Zeiträumen.“

Zu viele Ungewissheiten

Das Hauptproblem: Mangelndes Mars-Wissen. Solch ein Projekt könnte auf zu viele Arten enden und obwohl der Mars der Erde in vielen Aspekten ähnlich ist, ist er es in mindestens genauso vielen nicht. Der Mars ist beispielsweise sehr viel kleiner und hat dadurch auch sehr viel weniger Masse. Bei Terraformmethoden, wie z.B. dem Abwurf von thermonuklearen Atombomben auf die Polkappen, weiß man nicht, wie sich ein solches Ereignis auf den Planeten auswirken könnte. Im schlimmsten Fall hätte man einen Planeten umsonst verwüstet, nur um die verschwindend kleine Chance zur Erschließung auf einen neuen Lebensraum wahrzunehmen.

Sie wollen noch mehr über den Mars erfahren? Es gibt viele Quellen mit denen Sie weiter in das Thema einsteigen können. Dazu gehören Vorträge, von dem ehemaligen Raumfahrtingenieur und NASA-Mitarbeiter Jesco von Puttkamer, in Form von Youtube-Videos und ein Buch, dass vom Raumfahrtingenieur Robert Zubrin geschrieben wurde und als Klassiker auf diesem Themengebiet gilt. Zudem gibt es noch einen Film, der von erstaunlich vielen Wissenschaftlern als realitätsnah bewertet wird.

Über das Projekt

Diese Multimedia-Reportage wurde produziert von Oliver Schönstein unter Verwendung von Text-, Bild- und Videomaterial des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Die Produktion ist Teil eines Praxisprojekts am Studiengang Online-Redakteur an der TH Köln. Die Projektbeiträge wurden mit freundlicher Unterstützung des DLR erarbeitet von Studierenden des Jahrgangs 2015 unter der Leitung von Prof. Dr. Petra Werner und Miriam Schmitz, M.Sc.

Das Projektteam bedankt sich für die Unterstützung durch das DLR.

Bilder und Videos (sofern nicht unter den unten folgenden "Credits" aufgeführt): DLR, [CC-BY 3.0].

Impressum

Dies ist ein Website-Projekt des Studiengangs Online-Redakteur am Institut für Informationswissenschaft der TH Köln.

Verantwortlich: Prof. Dr. Petra Werner, TH Köln

Postanschrift: Gustav-Heinemann-Ufer 54, 50968 Köln

Hausanschrift: Claudiusstr. 1, 50678 Köln, T: +49 221-8275-3373, info@online-redakteure.com

Die TH Köln (Technische Hochschule Köln) ist eine Körperschaft des Öffentlichen Rechts. Sie wird gesetzlich vertreten durch Prof. Dr. Klaus Becker, geschäftsführendes Präsidiumsmitglied.

Zuständige Aufsichtsbehörde: Ministerium für Innovation, Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen, Völklinger Str. 49, 40221 Düsseldorf, T: +49 211-896-04, F: +49 211-896-4555, poststelle@miwf.nrw.de

Umsatzsteuer-Identifikationsnummer gem. § 27a Umsatzsteuergesetz: DE 122653679

Credits:

Header image by Daein Ballard - "TerraformedMarsGlobeRealistic" under the terms of the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported [CC BY-SA 3.0] license.

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