Die Besiedlung des Mondes

Technisch machbar. Finanziell profitabel. Logisch sinnvoll

Dr. Florian M. Nebel

• Verlag: LV Buch
• Jahr: 2017
• ISBN:
  9783784391892
• Auflage: 1
• Thema: Physical Sciences
• Thema: Space Science

Warum sollten wir den Mond besiedeln?Wie könnte eine Besiedlung ablaufen?Was wird die Besiedlung kosten?Wie könnte eine Finanzierung aussehen?Eine Siedlung auf dem Mond. Mit Bergleuten, Ärzten und Ingenieuren, mit Familien und Kindern. Mit Gemüsegärten, Bienen und Hühnern. Mit Fabriken und Fertigungshallen, mit Produktionsanlagen für Raketentreibstoffe und Solaranlagen. Mit einem Weltraumbahnhof, an dem Raumschiffe auf ihrem Weg in die Tiefen des Weltalls aufgetankt und gewartet werden können. Was wie ferne Zukunftsmusik klingt, könnte bald Realität werden. Der Physiker Dr. Florian Nebel nimmt uns mit auf eine Reise zu den Sternen und zeigt Schritt für Schritt, wie eine Besiedlung des Mondes ablaufen könnte.Am Ende steht die Erkenntnis: Technisch und finanziell ist die Menschheit dazu in der Lage, dieses Großprojekt zu stemmen.

BAU EINER MONDSIELDUNG

BAU EINER MONDSIEDLUNG

DER GEEIGNETE STANDORT

Ziel der Bodenmissionen in der Erkundungsphase ist es, den idealen Siedlungsort zu finden. Durch Sichtung von Satellitenbildern und anderen Daten, die durch die bisherige Erforschung des Mondes gewonnen wurden, werden drei Landeplätze für die Erkundung ausgewählt. Idealerweise gibt es im Umkreis um den Landeplatz mehrere geeignete Besiedlungsgebiete, die inspiziert werden können.

Konzept für Innenleben der Mondbasis am Beispiel von Derinkuyu

Da die erste Mondsiedlung idealerweise unterirdisch sein wird, ist die Kernforderung an einen möglichen Besiedlungsort die Nähe zu einer nahezu vertikalen Gesteinsformation (z. B. einem Berg, Krater oder Vulkan), die zu einem größeren Massiv gehört. Das Gestein soll sich vorzugsweise auf unbestimmte Zeit selbst tragen können, um mit einfachen Mitteln den Berg aushöhlen zu können, ohne großen Aufwand zur Abstützung betreiben zu müssen. Berge dieser Kategorie sollten auf dem Mond wegen der geringeren Schwerkraft entsprechend häufiger sein als auf der Erde. Als Vorbild für die Mondsiedlung dient die unterirdische Stadt Derinkuyu (Cappadocia, Türkei):

Derinkuyu wurde vermutlich vor 4.000 Jahren erbaut. Der archäologisch erschlossene Teil der Anlage umfasst 2.500 m². Es wird vermutet, dass bis zu 50.000 Personen in der Stadt Zuflucht finden konnten. Ein Konzept, welches Erdbeben, Kriegen, Wind und Wetter zum Trotz 4000 Jahre auf der Erde Bestand hatte, erscheint auch für den Mond geeignet.

Konzept für Außenwand der Mondbasis am Beispiel einer Anaszasi-Ruine

Um sich bis zum massiven Fels nicht durch mehrere Meter Regolith graben zu müssen, empfiehlt es sich, nach einer relativ steilen Felsformation zu suchen, an der loses Gestein keinen Halt findet. Dies hat den weiteren Vorteil, dass ein ebenerdiger Zugang geschaffen werden kann und nicht nach unten in den Mondboden gegraben werden muss. Später können in die Steinwand Fenster eingebaut werden, um für Tageslicht zu sorgen, ähnlich wie dies von den Anaszasi-Indianern im Südwesten der USA schon umgesetzt wurde, nur mit dem Unterschied, dass auf dem Mond die Wände nicht wie im Foto gezeigt gemauert würden, sondern durch das Steinmassiv gebildet.

Vorteile einer unterirdischen Siedlung

Eine in den Fels gegrabene Anlage bietet zahlreiche Vorteile gegenüber einer unter freiem Himmel errichteten:

1. Es muss kein Baumaterial von der Erde herangeschafft werden. Der Fels dient als Boden, Wände und Decken.

2. Der Berg über der Siedlung wirkt als natürlicher Strahlenschild und reduziert die Strahlenbelastung der Bewohner. Bereits 40 cm Mondgestein sind ausreichend, um die Strahlenbelastung durch den Sonnenwind auf dem Mond auf das in Deutschland übliche Maß zu reduzieren.

3. Verglichen mit den Wänden der ISS-Module sind die Außenwände sehr massiv. Ein Durchschlagen von Mikrometeoriten ist nahezu ausgeschlossen, genauso wie Materialermündung.

4. Die Anlage kann beliebig erweitert werden. Unterirdische Tunnel können über mehrere Kilometer gegraben werden. Bereits die Anlage in Derinkuyu war mit einem 8 km langen Tunnel mit einer anderen verbunden.

5. Das bei der Erweiterung der Anlage anfallende Gestein dient als Rohstoff für die Gewinnung von Metallen und Sauerstoff.

6. Die Temperaturen unter Tage sind erheblich gemäßigter als an der Oberfläche, sodass weit weniger Aufwand in das Temperaturmanagement investiert werden muss. Der Wärmeverlust einer Mondsiedlung unter der Oberfläche ist extrem schwierig abzuschätzen. Drei Parameter spielen eine Rolle: Die effektive Materialstärke, durch die die Siedlung von der kalten Umwelt getrennt ist, die Temperatur der kalten Umwelt sowie die Leitfähigkeit des Mondgesteins. Messungen an Apollo-11-Proben lassen auf eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit von nur 1 mW/m/K schließen. Irdischer Basalt liegt bei 3,5 W/m/K. Nimmt man diese beiden Werte als Extreme sowie eine Materialstärke von 1 m und eine Umgebungstemperatur von –40 °C, so ergibt sich eine Verlustleistung von 0,2 W bis 630 W pro m² Wohnfläche. Um 1.000 m² zu beheizen, sind entsprechend 200 W bis 630 kW notwendig. Ein 10-MWel-Reaktor kann demnach mit seiner thermischen Abwärme mindestens 31.746 m² Mondsiedlung beheizen.

Nachteile der unterirdischen Siedlung

Neben den Vorteilen bringt eine unterirdische Anlage auch Nachteile mit sich, die von den Siedler getragen werden müssen:

1. Die Anlage muss gegraben werden. Dies erfordert schweres Bergbaugerät und manuelle Arbeit. Dieses Gerät muss von der Erde eingeflogen werden. Zum Betrieb des Gerätes ist Energie erforderlich, die bereitgestellt werden muss.

2. Sonnenlicht wird in der Anlage nicht im Überfluss vorhanden sein. Bei oberflächennaher Bauweise kann dies teilweise durch Fenster kompensiert werden. Für tiefer liegende Räume könnte man auch Lichtschächte in Betracht ziehen. Alles in allem ist der Tag-Nacht-Rhythmus dem irdischen nicht sehr ähnlich, weshalb ein künstlich erzeugter Rhythmus vermutlich zu empfehlen ist.

Darüber hinaus gibt es zwei wichtige Punkte, die für unterirdische ebenso wie für Siedlungen unter freiem Himmel von Bedeutung sind.

Da wäre zum einen Wasser. Beweise für Wasser auf dem Mond sind dünn, eventuell vorhandene Mengen gering. Der Wasserbedarf pro Person und Tag ist außerdem nicht sehr hoch. Es ist zweifellos besser, das benötigte Wasser von der Erde zu importieren und einen recyclingbasierten Wasserkreislauf zu etablieren, als bei der Standortwahl Abstriche zu machen, nur um über geringe Mengen Wasser zu verfügen. Etwas anders stellt sich die Situation dar, wenn die Erkundung an einem Standort große Mengen Wasser findet, die geeignet sind, es durch Aufspaltung in Sauerstoff und Wasserstoff zur Treibstoffproduktion zu verwenden. Dies wäre ein klares Plus.

Das letzte große Problem, mit dem sich auch eine in den Fels gegrabene Basis auseinandersetzen muss, ist der Ve...

Inhaltsverzeichnis

• Cover
• Title
• Widmung
• Inhalt
• Einleitung
• Historie
• Warum sollten wir den Mond besiedeln?
• Der Mond: ein Überblick
• Von der Erde in den Orbit: Verfügbare Technik
• Erster Schritt: Besiedlung des Erdorbits
• Zweiter Schritt: Flug zum Mond
• Dritter Schritt: Bau einer Mondsiedlung
• Finanzierung
• Prokejekte für die Zukunft
• Zusammenfassung
• Autorenporträt
• Bildnachweise
• Impressum