Wie baut man eine Basis auf dem Mond ohne Ziegel oder Fliesen?

Am 3. September Ortszeit gab die National Aeronautics and Space Administration (NASA) bekannt, dass sie den Start ihrer Mondlanderakete der neuen Generation, des Space Launch System, erneut verschieben werde. Einige Analysten wiesen darauf hin, dass das US-Mondforschungsprogramm derzeit mit zahlreichen Schwierigkeiten konfrontiert sei. Allerdings ist zu erwarten, dass die Begeisterung der Menschen für die Erforschung des Mondes in Zukunft noch zunehmen wird.

Am 21. Juli 1969 hinterließ der amerikanische Astronaut Armstrong den ersten menschlichen Fußabdruck auf dem Mond. Mittlerweile sind mehr als 50 Jahre vergangen und die Menschen sind nicht zum Mond zurückgekehrt. Der Grund dafür liegt natürlich nicht in einer Verschwörungstheorie, sondern darin, dass die Amerikaner damals noch nicht wussten, was sie als Nächstes tun sollten.

Diese Mondlandung verschlang 0,57 % des US-BIP, was im Jahr 2021 130 Milliarden Dollar entspräche. Natürlich muss man bedenken, was man dafür bekommt, so viel Geld auszugeben. Offenbar ist es der NASA nicht gelungen, den Kongress in dieser Frage zu überzeugen. Wissenschaftler haben sogar den Mond umrundet und heizen die Idee einer Migration zum Mars an. Doch auf dem Mond und schon gar nicht auf dem weit entfernten Mars hat der Mensch keine Ziegel oder Fliesen hinterlassen.

Was also gibt es auf dem Mond, das die enormen Kosten für die Menschheit wert ist? **Energie ist der erste Grund. **Auf der Mondoberfläche gibt es weder Staub noch Wasserdampf und die photoelektrische Umwandlungseffizienz ist extrem hoch. Die Menge an Sonnenenergie, die der Mond jedes Jahr empfängt, entspricht dem 25.000-fachen des jährlichen Energieverbrauchs der Menschheit. **Auf der Mondoberfläche gibt es auch „ewige Tageslichtzonen“. **Aufgrund der Beziehung zwischen Rotation und Umlauf scheint das Sonnenlicht immer auf bestimmte Stellen in den Polarregionen des Mondes, an denen rund um die Uhr Solarstrom erzeugt werden kann.

Dabei handelt es sich um eine Energiequelle, die mit der vorhandenen Technologie sofort nutzbar ist und Helium-3 ist die Energie der Zukunft. Bei thermonuklearen Reaktionen erzeugt es keine Neutronen und gilt als der am besten kontrollierte Treibstoff für die Kernfusion. **Helium-3 ist auf der Erde extrem selten und der Mensch hat bisher nur 0,5 Tonnen produziert. Die Mondoberfläche ist eine riesige Helium-3-Mine und wissenschaftliche Schätzungen ihrer Reserven reichen von 1 Million Tonnen bis zu mehreren Millionen Tonnen. Der weltweite jährliche Energieverbrauch entspricht nur wenigen Tonnen Helium-3.

Möchten Sie eine Mondbasis bauen? Auf dem Mond selbst gibt es Baumaterialien, die vor Ort gewonnen werden können, und zwar Monderde. Mondboden ist der Staub, der sich über Milliarden von Jahren durch den Zerfall von Mondgestein bildet, oder das Auswurfmaterial nach dem Einschlag kleiner Himmelskörper. Mondboden ist auf der Mondoberfläche fast überall vorhanden und kann eine Dicke von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern aufweisen.

Im Jahr 1969 gab es noch keine Geräte, mit denen sich Mondboden nutzen ließ. Doch es gibt ihn bereits heute: den 3D-Drucker. **Mondboden ist ein hochwertiges 3D-Druckmaterial und mit der aktuellen 3D-Drucktechnologie können bereits kleine Häuser auf dem Boden gebaut werden. **Der erste Schritt für den Menschen beim Bau einer Mondbasis besteht daher nicht darin, dass Astronauten schwere Baumaterialien dorthin bringen, um sie zusammenzubauen, sondern darin, einen großen 3D-Drucker auf die Mondoberfläche zu schicken, per Fernsteuerung einen Raum für das Leben und Arbeiten der Menschen vorzufertigen und ihn dann für lange Zeit von Astronauten bewachen zu lassen.

**Auf der Mondoberfläche herrscht nahezu ein Vakuum, und Astronauten müssen dort hochenergetischer kosmischer Strahlung ausgesetzt sein, doch der Mondboden selbst kann Schutz bieten. **Daher wird die menschliche Basis nicht wie in „Allein auf dem Mond“ auf der Mondoberfläche errichtet, sondern bis zu der Stelle gegraben, wo der Mondboden dicker ist, sodass der Mondboden an der Oberfläche zu einer Schutzschicht wird.

Der Mond hat ausgeprägte Tag- und Nachtphasen und ist heiß und kalt. Die Wärmeleitfähigkeit des Mondbodens ist sehr gering. Unterhalb von 1 Meter befindet sich eine Schicht konstanter Temperatur, in der die Temperatur über lange Zeit bei etwa -20 °C gehalten wird. Dies entspricht einem Kältespeicher auf der Erde, kann jedoch mit der erforderlichen Isolierung ertragen werden. **Die Wärmeleitfähigkeit von Mondgestein ist 1.000-mal so hoch wie die von Mondboden. Es erwärmt sich leicht durch die Sonne und gibt die Wärme auch leicht wieder ab. **Wenn eine regelmäßig geformte Mondplatte auf die Basis gelegt wird, tagsüber von der Sonne auf über 100 °C erhitzt wird und dann mit einer mechanischen Vorrichtung in den Boden abgesenkt wird, um die Wärme freizusetzen, kann ein Energiesystem gebildet werden.

Der Mondboden enthält Kieselsäure und Aluminiumoxid und der Gehalt beider Stoffe erfüllt die Anforderungen an gewöhnliche Baukeramik. Es kann durch Mikrowellensintern zu Blöcken verarbeitet und auch zur Herstellung von Glasfasern verwendet werden. Keiner dieser Prozesse erfordert den Verbrauch von kostbarem Wasser. Glasfaser ist auch ein Rohstoff für den 3D-Druck. In Zukunft könnte es auf dem Mond viele Arbeiten und Alltagsgegenstände sowie sogar Baumaterialien geben, bei denen Glasfaser zum Einsatz kommt.

Der Mondboden enthält außerdem große Mengen an Oxiden. Ein US-Unternehmen führte einst Experimente mit wärmesammelnden Glasfasern durch und konnte daraus 9,6 Prozent des Sauerstoffs extrahieren. Im Mondboden und Gestein gibt es sogar „gebundenes Wasser“, das durch leichtes Erhitzen freigesetzt werden kann. Was? Benötigen alle diese Projekte Strom? Wie bereits erwähnt, wird die Stromversorgung des Mondes ausreichen.

Auch die metallischen Werkstoffe müssen nicht unbedingt aus der Erde kommen. **Seit seiner Entstehung wurde der Mond von unzähligen Asteroiden getroffen, darunter auch metallische Asteroiden. Nach dem Aufprall war das Metall unter der Aufprallstelle vergraben. **Auf dem Mond gibt es keine geologische Bewegung, und selbst nach Hunderten von Millionen oder sogar Milliarden von Jahren werden sie an derselben Stelle bleiben. Bei genauer Untersuchung der Krater kann man darunter Metall finden, das durch einfaches Schmelzen genutzt werden kann.

In der Vergangenheit trauten sich die Menschen nicht, den Mond im großen Stil zu erschließen. Ein wichtiger Grund war, dass allerlei Vorräte aus der Erde herangeschafft werden mussten. Es scheint nun, dass Energie, Wasser, Sauerstoff und Baumaterialien von der Mondoberfläche gewonnen werden können, indem man einfach in verschiedene kleine Geräte investiert, die ferngesteuert werden können.

**Dieses Projekt wird als „In-situ-Entwicklung“ bezeichnet und sein Ziel besteht darin, Bodenvorräte durch lokale Ressourcen zu ersetzen und **dabei Wurzeln zu schlagen, wo sich der Mond befindet, anstatt Mondressourcen zur Erde zurückzuschicken. Ja, außer Helium-3 haben Wissenschaftler in Mondproben nur fünf Substanzen entdeckt, die auf der Erde nicht vorkommen, und sie sind nicht besonders wertvoll. Das Ziel der Monderschließung besteht darin, eine Basis außerhalb der Erde zu errichten, und nicht darin, große Mengen an Produkten zur Erde zu transportieren.

Wenn Sie Ihre Denkweise auf diese Weise ändern, werden Sie feststellen, dass auf dem Mond tatsächlich viel zu tun ist.

Quelle: Popular Science Times

Autor: Zheng Jun

Herausgeber: Wu Tong

Rezension: Wang Fei

Endrichter: Chen Lei