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Roter Planet: Mit Aerogel den Mars urbar machen

Mit dem hauchzarten Material Aerogel könnte der Marsboden vor der schädlichen Strahlung der Sonne geschützt werden und dort den Anbau von Leben – beispielsweise Pflanzen und Mikroorganismen – zulassen.
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Die Oberfläche des Roten Planeten ist trotz ihrer großen Ähnlichkeit mit der Erde sehr lebensfeindlich. Die dünne Marsatmosphäre aus Kohlendioxid schützt die Oberfläche kaum und lässt die schädliche Ultraviolett- und Partikelstrahlung der Sonne annähernd uneingeschränkt durch. Zudem sorgt der geringe Luftdruck von nur rund sieben Millibar dafür, dass Wasser sofort verdampft. Die Strahlung lässt im Material der Marsoberfläche aggressive chemische Stoffe wie Perchlorate und Peroxide entstehen, die organische Verbindungen sofort zersetzen. Letztere sind aber für Leben, wie wir es kennen, unabdingbar.

Eine Forschergruppe um Robin Wordsworth von der Harvard University in Cambridge, Massachusetts, unterbreitet nun einen Vorschlag, wie künftige Siedler den Marsboden behandeln könnten: Eine zwei bis drei Zentimeter dicke Schicht aus dem künstlichen Material Aerogel könnte den Marsboden demnach vor zersetzender Strahlung schützen. Zudem würde der Stoff dafür sorgen, dass die Temperatur der verdeckten Oberfläche durch den Treibhauseffekt um rund 50 Grad Celsius steigt. Damit ließen sich beispielsweise Pflanzen und Mikroorganismen aussetzen, die fortan eine Überlebenschance hätten.

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Aerogel-Material mit Hand | Das zu mehr als 99 Prozent aus leerem Raum bestehende Aerogel hat weniger als ein Tausendstel der Dichte von Glas, ist aber dennoch ein festes Material. Es wurde bei der NASA-Mission Stardust zum Einsammeln von Kometenstaub genutzt und könnte dabei mithelfen, die Marsoberfläche urbar zu machen.

Aerogel ist ein künstliches, silikatisches Material, das zu 99,8 Prozent aus Leerraum besteht. Es ist extrem leicht und dennoch sehr fest. Es lässt sichtbares Licht fast ungehindert passieren, während es die energiereiche UV-Strahlung absorbiert und dabei in Wärme umwandelt. Bei wassereishaltigem Untergrund, der auf dem Mars weit verbreitet ist, würden die obersten Meter so weit aufgeheizt, dass flüssiges Wasser im Boden möglich ist. Zudem würde das Wasser mit den aggressiven Perchloraten und Peroxiden sowie den Mineralen des Marsbodens reagieren und dafür sorgen, dass von Menschen eingebrachtes organisches Material über längere Zeiträume stabil bleibt.

Damit könnten Marssiedler in ferner Zukunft größere Bereiche des Marsbodens für die Aufnahme irdischen Lebens vorbereiten und etwa Pflanzen zu Nahrungszwecken züchten. Dies wäre sehr viel einfacher zu bewerkstelligen als das so genannte Terraforming, bei dem die gesamte Atmosphäre des Mars unter immensem Aufwand der Lufthülle der Erde angepasst wird. Dies würde Tausende von Jahren dauern und die derzeitigen Möglichkeiten der Menschheit bei Weitem übersteigen und erst recht nicht zu finanzieren sein. Auch haben frühere Studien Zweifel daran geweckt, ob es auf dem Mars überhaupt zum gewünschten Ergebnis führen kann.

29/2019

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 29/2019

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