Habitats – Wohnen außerhalb der Erde

Nach dem International Astronautical Congress (IAC) in Bremen folgten sehr schnell zwei weitere Großereignisse. Deshalb gibt es mit Abstand nun noch einen Nachschlag zum IAC.

Bekannterweise ist es nicht nur die lange Anreise mit all den Gefahren und Unwirtlichkeiten, die eine Expedition zu entfernteren Planeten so aufwändig macht.

Gemütlich wohnen klappt fern von Heimatplaneten Erde sicher nicht. Noch für etliche Generationen wird es ein spartanischer Aufenthalt mit Entbehrungen.
(c) Helmholtz Gemeinschaft

Ist man erst am fremden Planetenboden angelangt, geht es munter weiter. Die Temperatur ist viel zu kalt – oder viel zu heiß für menschliches Leben.

Der Supermarkt mit dem frischen Gemüse fehlt ebenso wie die friedlich grasenden Viehherden und das Fließwasser aus dem Wasserhahn. Auch die „Luft“ ist mangels Erdatmosphäre recht ungesund zum weiterleben. Schutzanzüge fürs Spazieren gehen und spezielle Strahlenschutz-Vorrichtungen (wie auch immer) um die Behausung sind Pflicht.

Dieses Design hat einen inneren Kern, der nochmals von einem Strahlenschutzring umgeben ist (in Falle von kurzzeitigen Solar Flares, Eruptionen auf der Sonne). Und es hat zwei Ebenen, man kann sich also auch in der Höhe aus dem Weg gehen. (c) DLR

Wie Habitats für einen kürzeren Aufenthalt auf dem Mond oder einen längeren auf dem Mars aussehen könnten, darüber zerbrechen sich viele kluge Menschen die Köpfe.

Die Teile, die es dazu braucht – wie immer das Konzept fürs Wohnen letztendlich aussieht – müssen entweder zum entfernten Planeten von der Erde hingebracht werden, oder vorort aus vorhandenem Material zusammenbaubar oder druckbar sein. Für alles gibt es bereits Studien, Vorschläge und Ausarbeitungen.

(c) Boeing

Das derzeitige Nasa-Boeing Konzept sieht einen zweiteiligen Lander vor, bei dem der untere Teil (im Gegensatz zu den früheren Apollo-Mondmissionen) am Mond/Mars verbleibt, als Habitat dient, und einer oberen Stufe, die mehrfach zur Station der Umlaufbahn oder einem Raumschiff fliegen kann. Zurzeit sind fünf Einsätze in der Planung. Aller benötigter Treibstoff wird im Boeing Konzept stets von der Erde aus mitgenommen.

Zumindest in Worten scheint Nachhaltigkeit, Wiederverwendbarkeit, das Kriterium der Stunde in der Raumfahrt zu sein.

Die russische Impression einer künftigen Langzeitmission (c) C. Aguirre
Die chinesische Tiangong Station in der Erdumlaufbahn

 

Lockheed Martin hat Probleme („issues„) mit den sich über die Jahre und Jahrzehnte ständig ändernden Anforderungen der Nasa-Strategien. Eine modulare Bauweise kommt da gut – die kann man einfacher an neue Gegebenheiten anpassen.

Der SNC (Sierra Nevada Corp.)-Entwurf sieht seine Lösung für schnellere Anpassungen im flexibel sein und die Modulteile so vielfach verwendbar zu machen wie möglich. Da kann dann etwa eine abgebrannte Raketenstufe zum vorübergehenden „Habitat“ für die Astronauten werden.

(c) Hanna Läkk, ICD ESA

Eine aufblasbare Hülle wäre auch eine Idee für die Unterkunft fern von der Erde. Lässt sich klein zusammenlegen und braucht nicht viel Platz und Gewicht beim langen Transportweg. Der Strahlenschutz und die Klimatisierung dabei sind nicht ganz so abwegig wie dies auf den ersten Blick aussieht. Man bräuchte Mehrfachmembran-„Matratzen“ als Wände, das Material muss sorgfältig gewählt sein und viele Anforderungen erfüllen.

(c) Hanna Läkk, ICD ESA

Oder man presst und druckt aus dem vorhandenen Material am Marsboden („Staub“) so eine Art Ziegel, und baut damit Iglus. Am besten unteriridisch, in bereits vorhanden Höhlen oder Lava-Schächten (Lava Tubes).

Dazu gibt es ein sogar von der EU gefördertes Projekt namens RegoLight. Das soll helfen, vorhandene 3D-Drucktechnologien und -methoden zum „Sintern“ und „Formen“ der losen Staubschicht mit Gesteinsbrocken vom Mondboden mit der Sonne als Energiequelle zur Herstellung von Ziegeln (Gebäudeelementen) weiterzuentwickeln.

Wie wäre es mit Pilzen als Hilfe fürs Baumaterial?

Nano-Zellulose wäre nach Ansicht von Monika Lipinska (International Space Universitiy, Polen) ein noch besser geeignetes Baumaterial: Es hat gute Strahlenschutzeigenschaften und festigt den eher bröseligen Regolith, das Mondbodengestein. Zudem sind die Bakterien zur Erzeugung recht unkompliziert und extrem widerstandsfähig.

(c) Robert Mueller, Nasa

Die 3D-Printed Habitat Challenge der Nasa soll demonstrieren, dass man mit 3D-Druck-Technologien ein Habitat oder andere Gebäude auf anderen Planeten nur mit recyceltem Material der Mission (etwa einer ausgebrannten Stufe) und/oder dort vorhandenen Materialien bilden kann. Dazu sollen zunächst autonome Roboter Schutzräume für die spätere menschliche Besiedlung bauen. Die Bau-Idee könnte auch auf der Erde bei schwer zugänglichen Räumen angewandt werden. Der Wettbewerb ist bereits in der dritten, der letzten Phase.

Zum Wohnen gehört natürlich auch die Nahrung. EDEN ISS ist eine vierjährige Simulation für ein Gewächshaus auf einer Mond- oder Marsbasis. Das österreichische, deutsche (DLR) und italienische gemeinsame Projekt steht neben der deutschen Neumayer Station III in der Antarktis und versorgt diese mit frischem Gemüse in der eisigen Kälte.

Bei Langzeit-Behausungen in einer Umlaufbahn oder für den Weg zu weit entfernten Planeten tritt stets das Problem der mangelnden Schwerkraft auf. Eine Lösung dafür fanden schon der deutsche Raketenbauer Wernher von Braun und dann auch Stanley Kubrick im Film 2001 in einer rotierenden Station im letzten Jahrhundert. Das steht heute wieder zur Diskussion.

Impressionen zu Raumstationen mit künstlicher Schwerkraft.

Und noch etwas ist beim außerirdischen Wohnen sehr relevant: Der Mensch und die anderen im Team. Das Miteinander.

Wie das in der langen Isolation am besten zu bewältigen ist, wurde in einigen Langzeit-Studien an unterschiedlichen, verlassenen Plätzen auf der Erde bereits erforscht.

Eine, die das selbst erlebt hat, ist die Geophysikerin Christiane Heinicke vom Bremer ZARM. Darüber hatten wir schon in flugundzeit berichtet.

Wie auf vielen Kongressen zeichnete auch hier eine Künstlerin aus ihrer Perspektive die größeren Events optisch mit. Am IAC war dies Silvia Alba.

 

Und so schauen wir mit Christiane Heinicke sehnsüchtig, wann denn nun endlich wieder die ersten Menschen auf dem Mond landen und später weiter zum Mars reisen werden.

 


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