Mondkolonisation

Eine Mondkolonisation ist die Gründung und Entwicklung von Siedlungen auf dem Mond. Neben zahlreichen Programmen zur Erforschung des Mondes gibt es Überlegungen zu einer möglichen Kolonisation, aber keine konkreten Pläne oder Absichten, dort Menschen anzusiedeln.

Mondkolonisation in der Science-Fiction-Literatur Seit mehr als einem Jahrhundert machen sich Menschen Gedanken über Reisen zum Mond und die Probleme, die damit verbunden sind. Paul D. Spudis: The Value of the Moon: How to Explore, Live, and Prosper in Space Using the Moon's Resources. Smithsonian, washington D.C. 2016, ISBN 978-1-58834-503-5. Mit dem Beginn des Raumfahrtzeitalters bzw. dem Bau erster Raketen geriet auch die Möglichkeit der Kolonisation des Mondes in das Blickfeld der Science-Fiction-Autoren und Wissenschaftler. Zu den bekannten SciFi-Autoren zählen Jules Verne, Arthur C. Clarke und zu den Wissenschaftlern Hermann Oberth, Konstantin Ziolkowski uvm.

Mit dem Roman Von der Erde zum Mond (1865) beschrieb Jules Verne, wie eine private Organisation, der fiktive Baltimore Gun Club, ein Verein von Artillerieexperten, eine riesige Kanone als Raumfahrtantrieb verwenden will, um mit einer Kanonenkugel (in Form eines Projektils) eine Mondreise durchzuführen. Der Nachfolgeroman Reise um den Mond (1870) beschreibt dann die Reise zum Mond und die Rückreise zur Erde, wobei nur eine Umrundung des Mondes erfolgte. Während in Jule Vernes Romanen hauptsächlich die Aspekte der Reise eine Rolle spielen, so wurden in den nachfolgenden Romanen und Geschichten schon das Leben auf dem Mond dargestellt. Bei dem Stummfilm Frau im Mond (1929), der eine Expedition zum Mond erzählt, wurde der Regisseur in technischen Aspekten von Oberth beraten. Der Roman von Clarke „Um die Macht auf dem Mond“ handelt in einer Zeit, in der der Mond von den Menschen besiedelt wurde. Das Erscheinungsjahr des Romans war 1957, also zu einer Zeit, in der der Weltraum in greifbare Nähe rückte (siehe Sputnik). Ab dieser Zeit, die auch als Beginn des Raumfahrtzeitalters bezeichnet wird, stieg die Zahl der Romane und der wissenschaftlichen Arbeiten zum „Leben auf dem Mond“ deutlich an.

Realisierung Bislang bestanden und bestehen keine konkreten Pläne für eine Ansiedlung von Menschen auf dem Mond. Dem am nächsten kommt das Konzept Artemis Base Camp der NASA aus dem Jahr 2020. Es sieht mehrmonatige Aufenthalte in einer Station in der Nähe des Mondsüdpols vor. Außerdem soll ein Wohnmobil (habitable mobility platform) dorthin gebracht werden, um bis zu 45-tägige Exkursionen auf der Mondoberfläche zu ermöglichen.NASA Outlines Lunar Surface Sustainability Concept. NASA-Pressemeldung vom 2. April 2020.NASA’s Plan for Sustained Lunar Exploration and Development (PDF, 1 MB). NASA, 2019. Mit der Veröffentlichung dieses Konzepts reagierte die NASA auf die Forderung des damaligen US-Vizepräsidenten und Space-Council-Vorsitzenden Mike Pence, eine „permanente Basis“ auf dem Mond zu errichten.Remarks by Vice President Pence at the Fifth Meeting of the National Space Council | Huntsville, AL in trumpwhitehouse.archives.gov, 26. März 2019. Es ist seitdem Teil des Artemis-MondflugprogrammsNASA Artemis, abgerufen am 10. Januar 2024. und soll während dessen zweiter Phase in den 2030er-Jahren realisiert werden.

Für die ersten Mondlandungen des Artemis-Programm soll als Landefähre eine Variante des Raumschiffs Starship von SpaceX verwendet werden. SpaceX möchte dieses System auch dahingehend weiterentwickeln, dass regelmäßig große Nutzlasttransporte zum Mond möglich sind. Der SpaceX-CEO Elon Musk möchte damit der NASA ermöglichen, eine permanent bewohnte Mondbasis einzurichten.Twitter-Nachricht von SpaceX mit Video, ab Minute 57:11, 12. Januar 2024. Die Entwicklung des Starship-Mondfrachters und eines ähnlichen Systems von Blue Origin wird von der NASA im Rahmen des Artemis-Programms gefördert.Blue Origin and SpaceX start work on cargo versions of crewed lunar landers. Spacenews, 21. Januar 2024.Blue Origin and SpaceX start work on cargo versions of crewed lunar landers. Spacenews, 21. Januar 2024.

Nutzen einer Mondkolonisation

Ökonomische Aspekte Der Raketentechniker Krafft Ehricke bezeichnete die lunare Wirtschaft als „Selenoconomy“.Peter Eckart, Buzz Aldrin u. a.: The Lunar Base Handbook - An Introduction to Lunar Base Design and Operations. 2. Auflage. McGraw-Hill Companies, 2006, ISBN 0-07-329444-6. Diese Wirtschaft hätte zum einen das Potential, Güter und Serviceleistungen für den eigenen Standort zu generieren oder diese anderen Standorten anzubieten, wie z. B. den lunaren, den geostationären oder den erdnahen Orbits. Der Standortvorteil des Mondes beruht u. a. auf der geringeren Gravitation, so dass das gleiche Produkt, z. B. Treibstoff, mit einem wesentlich geringeren Energieaufwand als beim Start von der Erde, zu den Verbrauchern, z. B. einer Raumstation, transportiert werden kann. Folgende wirtschaftliche Leistungen könnten angeboten werden: Produkte: Metalle, Mineralien, Treibstoff, Sauerstoff, Serviceleistungen: Errichtung und Wartung verschiedener Teleskopanlagen, Rohstoffverteilung (z. B. Treibstoff, Sauerstoff) im erdnahen Raum

Politische Aspekte Eine Mondkolonisierung, sogar nur die Errichtung einer Mondbasis, kann heutzutage mit traditioneller Technik nur in internationaler Kooperation stattfinden, da das notwendige Kapital kaum von einer einzelnen Institution oder einem Staat aufgebracht werden kann. Sollte ein einzelner Staat sich trotzdem dieses Ziel setzen, so muss die Regierung den hohen Kapitaleinsatz der Exploration gegenüber den anderen Staatsbereichen (Sicherheit, Sozialsysteme, …) rechtfertigen können, da ein politisches System die unterschiedlichen Interessen der beteiligten Akteure berücksichtigen muss. Nach Darstellung in dem Buch Lunar Handbook muss die Exploration daher unter den Aspekten der nationalen Sicherheit, des Prestiges, der Außenpolitik, der wissenschaftlichen und ökonomischen Relevanz und des Nutzens gegenüber der Gesellschaft betrachtet werden.

Der Nutzen solch einer internationalen Kooperation kann anhand der Errichtung und des Betriebs der Internationalen Raumstation gesehen werden. Am Ende des Kalten Krieges entschied sich die US-amerikanische Regierung dazu, die bisher geplante nationale Raumstation „Freedom“ in internationaler Kooperation zu errichten. Zum einen hatte dies den Zweck, die Kostenrisiken des Projektes zu minimieren bzw. auf alle Kooperationspartner zu verteilen, zum anderen sollten die außenpolitischen Beziehungen zu den Kooperationspartnern, u. a. Russland, durch solch ein Projekt gestärkt werden. Obwohl die Kostenrisiken durch Aufteilung des Budgets gesenkt werden, steigen die Gesamtkosten durch Installation entsprechender Schnittstellen und den erhöhten Abstimmungsaufwand bei den Kooperationspartnern um ca. 30 % an. Der letzte Aspekt, die Abstimmung der nationalen wirtschaftlichen und politischen Interessen untereinander, sowie die Schaffung eines entsprechenden Ausgleichs ist auf politischer Ebene deshalb einer der bedeutendsten.

Darüber hinaus sind noch einige Aspekte des Weltraumrechts ungeklärt, siehe hierzu z. B. den Mondvertrag.

Wissenschaftliche Aspekte Ein wissenschaftlicher Nutzen einer Mondbasis oder einer Mondkolonisation kann in den Bereichen der Mondforschung, der Erdbeobachtung, der Erforschung des Universums, aber auch in der Technologieentwicklung zur Weltraumkolonisierung gesehen werden.

Obwohl der Mond, nach der Erde, einer der am besten erforschten Himmelskörper ist, sind einige Fragen noch offen. Neben dem Sachverhalt, dass die Bildung des Erde-Mond-Systems als noch nicht vollständig verstanden betrachtet werden muss, wurden durch neuere Forschungssonden Gebiete auf der Mondoberfläche entdeckt, die sich wesentlich von den Apollo-Landestellen unterscheiden. Darüber hinaus liefert der Mond durch seine Ein-Platten-Tektonik ein Informationsarchiv, mit dessen Hilfe weitere Einsichten in die Planetenentstehung generiert werden können.

Analog der Satelliten im Erd- oder Sonnenorbit können wissenschaftliche Geräte zur Erdbeobachtung und Erforschung des Universums auch auf der Mondoberfläche installiert werden. Durch bemannte Basen in der Nähe wäre dann eine Wartung oder Instandsetzung dieser Systeme möglich.

Ein bedeutender wissenschaftlicher Nutzen könnte auch in der Technologieerprobung liegen. Neben den Ähnlichkeiten von Mars und Mond und der Entwicklung von Technologien auf dem Mond, die auch auf einer Marsmission eingesetzt werden könnten, spielt die Frage nach der Errichtung autarker Basen und dem dafür notwendigen Equipment, sowie die Nutzung der Ressourcen vor Ort eine wesentliche Rolle.

Umweltbedingungen mini|hochkant=1.15|Magnetfeldstärken auf der Mondoberfläche mini|hochkant=1.15|Falschfarbendarstellung der Kartierungs-Ergebnisse der Raumsonde Clementine zu der Gesteinsverteilung auf dem Mond. Man kann die natürlichen und die (zukünftig) durch den Menschen verursachten Umweltbedingungen unterscheiden.

Natürliche Umweltbedingungen Der Mond besitzt keine nennenswerte Atmosphäre, nur ein Sechstel der Fallbeschleunigung der Erde an der Oberfläche, gelegentlich lokale Magnetfelder und örtlich unterschiedlich verteilte Ressourcen. Die fehlende Atmosphäre ist u. a. für den Betrieb von Teleskopanlagen auf dem Mond von Vorteil oder für Prozessverfahren, die auf Vakuumtechnik basieren. Die vorhandenen Ressourcen können abgebaut und genutzt werden, wobei der Installationsort der Abbauanlage auf der Mondoberfläche und der Nutzen des jeweils vorhandenen Materials (Mondstaub oder Gesteinsformationen) eine Rolle spielt.

Neben den Bestandteilen des Mondstaubes sind auch dessen Eigenschaften, wie Partikelgröße, spezifisches Gewicht, Porosität, Verdichtbarkeit etc. für die Nutzung vor Ort von Interesse. Diese Eigenschaften bestimmen z. B. das Verhalten des Mondstaubes bei Aushub oder Aufschüttung, im Speziellen ist die maximale Steillage des Hangs zu berücksichtigen (siehe Reibungswinkel). Weiterhin kann auch die Haftung bestimmt werden, die für die Befahrbarkeit (z. B. Auslegung von Mondfahrzeugen) eine Rolle spielt. Die elektrostatischen und magnetischen Eigenschaften geben Auskunft über die Durchlässigkeit von Radiosignalen oder das Verhalten des Mondstaubes. So können Radiosignale Mondstaub bis ca. 10 m durchdringen, so dass ein direkter Kontakt zur Erde nicht erforderlich ist (unterirdische Basen oder Basen mit Deckschichten aus Mondstaub/-gestein). Auf der anderen Seite können die Staubpartikel durch Sonneneinstrahlung auch aufgeladen werden, was zu einem Schwebe- und Migrationsverhalten derselben führt. Diese Partikel können sich dann an Geräten ablagern.

Menschlich verursachte Umweltbedingungen Der Mond mit seiner Entstehungsgeschichte kann als eine Art „Archiv der Entstehung des Sonnensystems“ gesehen werden. Die Mondkruste bildete sich in der frühen Phase der Entstehung und veränderte sich, aufgrund fehlender vulkanischer Aktivitäten, lediglich durch Asteroideneinschläge. Weiterhin führten Meteoriteneinschläge zur Bildung des Mondstaubes, so dass dieser deren Materialien beinhaltet. Durch entsprechende Abbauaktivitäten könnten solche „Archive“ zerstört werden. Darüber hinaus könnten Kolonien durch ihre Aktivitäten Mondstaub aufwirbeln, der sich dann an Geräten und Teleskopanlagen in unmittelbarer Nähe ablagern würde. Funkverbindungen der Basis mit dem Missionskontrollzentrum könnten ein Hintergrundsignal erzeugen, das für den Betrieb einer Radioteleskopanlage ungünstig sein könnte.

Zukünftige durch den Menschen verursachte Aktivitäten könnten entsprechende Auswirkungen auf die Umweltbedingungen zur Folge haben und müssen bei den Planungen entsprechend berücksichtigt werden.

Logistische Infrastruktur

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