Studie: Sauerstoff und Treibstoff lassen sich mit Hilfe von Mondgestein vor Ort herstellen – ein großer Schritt für die Menschheit?

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Eine neue Studie zeigt: Sauerstoff und Treibstoff aus Mondgestein sind möglich - ein großer Schritt für die Menschheit? (Bilder: PixaBay/gemeinfrei / Montage: Fischinger-Online)
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Eine neue Studie zeigt: Sauerstoff und Treibstoff aus Mondgestein sind möglich – ein großer Schritt für die Menschheit? (Bilder: PixaBay/gemeinfrei / Montage: Fischinger-Online)

Von Basen, Siedlungen oder Weltraumbahnhöfen auf dem Mond träumen Science-Fiction-Fans und Weltraumforscher schon seit Jahrzehnten. Eines der Kernprobleme ist dabei der Transport von lebensnotwendigen Gütern von der Erde zum Mond. Vor allem auch Sauerstoff und Treibstoffe. Jetzt haben Forscher aus China anhand von 2020 zu Erde gebrachten Mond-Proben entdeckt, dass sich dieses Material vor Ort zur Gewinnung von Wasser, Sauerstoff und Treibstoffen nutzen lässt. Dies müsse man nun vor Ort testen, so die Wissenschaftler.


Reiseziel Mond

Als der frühe Mensch erstmals zum Mond schaute, wird er sich gefragt haben, was oder wer „da oben“ wohl noch ist. Und seit Beginn der modernen Raumfahrt träumen Menschen ganz konkret von Reisen zum Mond und darüber hinaus. Von bemannten Mond-Basen, die eine ständige Präsenz von Menschen auf unserem Trabanten gewährleisten. Ebenso von ganzen Siedlungen und Weltraumbahnhöfen, die es ermöglichen sollen von dort weiter entfernte Ziele im All zu erreichen. Etwa den Planeten Mars. Sogar von Bergbau auf dem Mond wurde schon vor Jahrzehnten geschwärmt.

Tatsächlich bietet der Mond ungeahnte Möglichkeiten für Wissenschaft und Forschung. Dies fängt schon mit der Errichtung von Teleskopen auf dem Mond an, die von dort ungleich bessere Voraussetzungen zur Beobachtung des Kosmos haben, als von der Erde oder aus dem Erdorbit heraus.

Eine der wichtigsten Voraussetzungen für derartige Zukunftsvisionen wäre unter anderem das Vorhandensein von Wasser in jeglicher Form. Dies ließe sich zu Raketentreibstoff ebenso verarbeiten, wie zu lebensnotwendigen Sauerstoff. Würde dies gelingen, bräuchten zukünftige Raumfahrer oder sogar Mondbewohner nicht alles von der Erde importieren. Die Ersparnis durch den Wegfall dieser Transporte zum Mond wäre gewaltig.

Selbst Tankstellen auf dem Mond wären hierdurch im Bereich des Möglichen. Beispielsweise könnten Flüge zu anderen Planeten hier aufgetankt werden. Oder sogar gleich von dort starten, da die geringere Anziehungskraft des Mondes solche Weltraummissionen wiederum erleichtern und kostengünstiger machen würde. Es wäre wahrlich ein großer Schritt für die Menschheit.

China holt Staub und Gestein vom Mond

Obwohl Wasser in gefrorener Form bereits vor Jahren auf dem Mond nachgewiesen wurde, sind solche Träumereien (bis jetzt) weiterhin reiner Science-Fiction. Raumfahrt-Enthusiasten glauben jedoch fest daran, dass es eines Tages Realität wird. Wann dieses „eines Tages“ sein wird, steht dabei vielfach in den Sternen. Obwohl längst auch Nationen wie vor allem China mit Raumsonden zum Mond reisen und dort landen.

Und genau von dort kommt nun neue Nahrung für solche und ähnliche Ideen der Raumfahrt. Die Chinesen landeten am 1. Dezember 2020 ihre Sonde „Chang’e 5“ erfolgreich auf der Oberfläche des Mondes. Diese sammelte insgesamt 1,731 Kilogramm Gesteins- und Staubproben von der Oberfläche und schicke diese zwei Tage später mit einer an Bord befindlichen Raumkapsel in Richtung Mond-Umlaufbahn.

Hier übernahm die Aufstiegsstufe mit den Proben ein Orbiter, der sie letztlich zur Erde brachte. Am 16. Dezember 2020 landete die kostbare Fracht sicher in der Steppe der Mongolei. Diese Rückführungsmission war ein großer Erfolg für die mehr oder weniger junge chinesische Raumfahrt. Denn letztmalig holte die damalige Sowjetunion 1976 mit ihrer Mission „Luna 24“ Proben unseres Trabanten zur Erde.

Praxistest vor Ort

In der Folge untersuchten chinesische Wissenschaftler das von „Chang’5“ entnommene Mond-Material auf der Erde genauer. Die ersten Ergebnisse veröffentlichte das Team um Dr. Yingfang Yao von der Nanjing Universität in China zum Beispiel bereits im November 2021. Jüngst erschien die Studie dazu in dem Fachmagazin „Joule“ (5. Mai 2022).

Der „Mondboden enthält aktive Verbindungen, die Kohlendioxid in Sauerstoff und Brennstoffe umwandeln können“, so das Ergebnis der Forscher. Anhand der Mond-Proben fanden sie heraus, dass sich darin sogenannte „Katalysatoren“ befinden, aus denen sich unter anderem Sauerstoff herstellen ließe. Es bedürfe einer „extraterrestrische Photosynthesestrategie“, so Yao, um aus dem Atemluftabgasen von Astronauten und dem vorhandenen Mond-Wasser Sauerstoff und Wasserstoff herzustellen.

Weiter sei es möglich, mit Hilfe des vorhandenen Materials vor Ort Kohlenwasserstoffe wie Methan herzustellen. Methan wiederum könnte als Grundlage für Treibstoff Verwendung finden. Dieses System wäre „nachhaltig und erschwinglich“, da hierzu nur Sonnenenergie notwendig sei. Und diese kann bekanntlich mittels Solarzellen auf dem Mond direkt gewonnen werden. Solche Solarmodule müssten natürlich zuvor von der Erde aus dorthin gebracht werden.

Es ist dabei sogar angedacht, dass bemannte Missionen der Chinesen dieses Verfahren in der Praxis testen. Denn auch Dr. Yao ist überzeugt:

In naher Zukunft werden wir eine rasante Entwicklung der bemannten Raumfahrt erleben. Aber wenn wir die extraterrestrische Welt in großem Maßstab erforschen wollen, müssen wir nach Wegen suchen, die Nutzlast zu reduzieren, das heißt so wenig wie möglich von der Erde zu beziehen und stattdessen extraterrestrische Ressourcen zu nutzen.

Euer Jäger des Phantastischen

Lars A. Fischinger

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