Wie baut man eine Basis für die Landung auf dem Mond?

Die Nationale Raumfahrtbehörde gab im „Konzeptvideo zur Internationalen Mondforschungsstation“, das bei der Eröffnungszeremonie des „China Space Day“ veröffentlicht wurde, bekannt, dass die Internationale Mondforschungsstation vor 2035 in ihrer Grundform fertiggestellt sein soll, um regelmäßige wissenschaftliche Experimente auf dem Mond sowie die Nutzung von Ressourcen und die Überprüfung von Technologien durchzuführen.

Mit dem kontinuierlichen Fortschritt in Wissenschaft und Technologie wird das Konzept einer Mondforschungsstation allmählich von der Science-Fiction zur Realität. Heute zeigt dieser Plan der National Space Administration nicht nur unsere feste Entschlossenheit, den Mond zu erforschen, sondern läutet auch den Beginn eines neuen Kapitels in der menschlichen Weltraumforschung ein.

Die Menschen werden immer geschickter darin, sich im Weltraum aufzuhalten. Natürlich ist es schwieriger, Dinge auf dem Mond zu tun, als in einer Raumstation in einer niedrigen Erdumlaufbahn. Und was noch wichtiger ist: Es ist teurer. Viel teurer! Gab es nicht zuvor die Metapher, dass jeder Start der für die Mondlandung verwendeten Saturn-V-Rakete dem Verbrennen eines Flugzeugträgers gleichkäme?

Natürlich gibt es einen Grund, warum es teuer ist. Die durchschnittliche Entfernung zwischen Erde und Mond beträgt 380.000 Kilometer, was ausreicht, um den Äquator unserer Erde mehr als neunmal zu umrunden, während die Raumstation in der erdnahen Umlaufbahn nur 400 Kilometer entfernt ist. Da es auf dem Mond fast keine Atmosphäre gibt, wird es dort schnell heiß und kühlt auch schnell wieder ab. Die Temperatur kann tagsüber über 120 Grad und nachts über minus 180 Grad betragen, wobei zwischen Tag und Nacht ein Temperaturunterschied von mehr als 300 Grad besteht. Es ist nicht anders als eine Raumstation, die nackt im Weltraum läuft.

Glücklicherweise ist der Mond ein langsames Tier und dreht sich sehr langsam. Für eine Umdrehung benötigt er 29,5 Tage, was etwa „einem Tag auf dem Mond und einem Monat auf der Erde“ entspricht. Daher dauern die Tage und Nächte auf dem Mond jeweils etwa zwei Wochen. Andernfalls besteht die Gefahr, dass man sich durch den plötzlichen Temperaturwechsel leicht eine Erkältung einfängt.

Gibt es auch beim Mond einen solchen Wechsel von Tag und Nacht? Nicht wirklich. Ähnlich wie auf der Erde gibt es auch am Nord- und Südpol des Mondes Polartag- und Polarnachtphänomene. Besonders in Polnähe kann die kumulierte Sonnendauer etwa 300 Tage im Jahr erreichen und die Zahl der Tage mit durchgehendem Sonnenlicht kann mehr als 200 betragen. Dies ist definitiv ein großartiger Standort für eine Sonde oder Mondbasis.

Da kontinuierliche Beleuchtung eine kontinuierliche Versorgung mit Solarenergie bedeutet, können die Arbeitszeiten deutlich verlängert und die Effizienz erheblich verbessert werden! Gleichzeitig ist der Sonnenhöhenwinkel am Nord- und Südpol sehr klein, im Allgemeinen nur 2 Grad.

Wir wissen, dass es auf dem Mond viele Einschlagkrater gibt, und der Nord- und der Südpol bilden da keine Ausnahme. Das Gelände ist sogar noch komplexer. Der extrem niedrige Sonnenstand in Kombination mit Geländehindernissen führt zu permanenten Schattenbereichen mit anhaltendem Lichtmangel. Dies bedeutet, dass wahrscheinlich Wasser in Form von Eis vorhanden ist. Diese Möglichkeit wurde auch durch die Analyse des Staubs bestätigt, der von einem Satelliten ausgestoßen wurde, der 2010 in die permanente Schattenregion des Mondes stürzte.

Mit Wasser können wir eine Menge Dinge tun, zum Beispiel Astronauten mit Trinkwasser versorgen und Sauerstoff vorbereiten, und die Kosten für die Überlebensunterstützung können erheblich gesenkt werden. Bedeutsamer ist jedoch, dass durch die Wasserelektrolyse auch flüssiger Wasserstoff und flüssiger Sauerstoff als Treibstoff erzeugt werden können. Dadurch verringert sich der Aufwand für den Hin- und Rücktransport von der Erde zum Mond und die Erforschung tieferer Bereiche des Weltraums wird unterstützt. Erinnern Sie sich, als wir über Weltraumtoiletten sprachen? Jede Ressource im Weltraum ist wertvoll. In Sun Tzus „Kunst des Krieges“ heißt es: „Eine Glocke feindlicher Nahrung ist so viel wert wie zwanzig Glocken unserer eigenen.“ Dies war sogar schon in der Zeit der Landwirtschaft der Fall, ganz zu schweigen von der Gegenwart. Sie müssen unterwegs Versorgungsstationen einrichten und diese unterwegs nutzen.

Allerdings eignen sich Nord- und Südpol hervorragend für den Bau einer Mondbasis. Doch derzeit steht nur ein Zehntel der Landeplätze zur Auswahl. Schließlich ist die Topographie der Arktis und Antarktis sehr komplex und eine Landung noch immer sehr schwierig.

Nachdem der Standort nun ausgewählt wurde, stellt sich die Frage, wie die Basis gebaut werden soll? Eine davon ist Musks Mehrkabinen-Verbindungsmodus, bei dem mehrere starre Kabinen für eine sanfte Landung auf dem Mond verwendet werden und diese dann zu einem Arbeits- und Wohnbereich verbunden werden. Kommt es Ihnen bekannt vor? Ja, es ist ein bisschen wie der Zusammenbau einer Raumstation. Eine solche Basis lässt sich zwar relativ schnell aufbauen, ist aber zu klein und bietet lediglich Platz für drei bis sechs Astronauten für ihren Aufenthalt und ihr Arbeitsleben.

Eine andere Methode besteht darin, lokale Materialien zu verwenden, Mondmineralien und Mondboden abzubauen, diese zu nutzbaren Baumaterialien zu verarbeiten und mithilfe des 3D-Drucks Häuser zu bauen. Auf diese Weise können wir die Topographie des Mondes voll ausnutzen, Lavaröhren oder Krater auswählen und dann eine Kuppel hinzufügen. Nur so kann die Mondbasis wirklich zu einer wichtigen Versorgungsstation für die Erforschung des Weltraums werden.

Es wird nicht mehr lange dauern, bis die erste wissenschaftliche Forschungsstation auf dem Mond erscheint. Und dann wird der Übergang von unbemannt zu bemannt, vom Kurzzeitbetrieb zum Langzeiteinsatz stattfinden. Das Tempo, mit dem die Menschheit aus der Wiege tritt und in die Tiefen des Weltraums vordringt, mag zwar nicht schnell sein, aber jeder Schritt ist solide.