Über dem Mars, hier deutlich erkennbar als Roter Planet, kreist ein Satellit.

Auf dem Mars ist 2021 einiges los: Die Vereinigten Arabischen Emirate umkreisen mit der Sonde Al-Amal den Roten Planet.

| Axel Monse / shutterstock.com
08.07.2021 Marsmissionen Publikation

Fragen an den Himmel

Alle wollen plötzlich auf den Mars. Die einen wollen wissen, ob es dort oben einst Leben gab. Die anderen interessieren sich eher für die Frage, ob irgendwann dort wieder Leben möglich sein könnte. Und allen geht es dabei um Ruhm und Prestige.

von Martin Schmitz-Kuhl

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Es gibt gute Gründe, den Mars nicht unbedingt als Topdestination einzustufen. So ist es da oben kälter als in der Antarktis. Im Jahresmittel liegt die Temperatur bei minus 68 Grad Celsius und damit um etwa 80 Grad niedriger als auf der Erde. Hinzu kommt die absolut tödliche UV-Strahlung und die etwa 100-mal dünnere Atmosphäre, die der von Autoabgasen ähnelt: 95 Prozent Kohlendioxid, knapp drei Prozent Stickstoff, der Rest entfällt auf Argon, Kohlenmonoxid, Ozon, Sauerstoff, Wasserdampf, Xenon und Krypton. Alles in allem also ein eher lebensfeindlicher Ort.

Auch an landschaftlichen Höhepunkten hat der Mars nicht viel zu bieten – zumindest, wenn man nicht auf staubige Steinwüsten steht. Doch immerhin verfügt der Mars über eine feste Oberfläche, was man von seinen planetaren Kollegen aus dem hiesigen Sonnensystem – Uranus, Jupiter, Saturn und Neptun – nicht behaupten kann. Der wichtigste Pluspunkt für den Mars ist jedoch, dass es dort sehr wahrscheinlich große Mengen an Wasser gibt, wenn auch nicht in einladenden Seen und Meeren, sondern eingefroren in der Kruste des Planeten. Daraus schlussfolgern Wissenschaftler, dass es einmal Leben auf dem Mars gegeben haben könnte. Oder es tatsächlich noch Leben dort gibt.

Vor allem ist der Planet relativ schnell zu erreichen. Zwar ist er zuweilen mehr als 400 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, alle 26 Monate kommt er jedoch „ganz nah“, auf rund 55 Millionen Kilometer. Theoretisch bräuchte ein schnelles Raumschiff nur einen guten Monat, um diese Distanz zu überwinden. Tatsächlich bewegen sich Erde und Mars jedoch in unterschiedlichen Geschwindigkeiten und auf anderen Bahnen um die Sonne: Während die Erde ein Jahr braucht, um die Sonne zu umrunden, benötigt der Mars fast doppelt so lange. Das Raumschiff muss daher einen deutlich längeren, elliptischen Flug einplanen, der derzeit rund neun Monate dauert. Ganz so schnell ist der Mars daher nicht zu erreichen.

Und doch macht der Mars schon seit 1960 mobil. Marsnik 1 sollte die erste Rakete sein, die immerhin am Roten Planeten vorbeifliegen sollte. Die Mission scheiterte, wie auch die folgenden Versuche der Sowjetunion in den 1960er- und 1970er-Jahren. Aber auch der Westen war nicht immer erfolgreich: Von den bislang 22 Marsmissionen der Amerikaner gelten nur 16 als Erfolge. Auch die bisher 20 Landeversuche auf dem Mars haben eine durchwachsene Bilanz, insgesamt sind nur zehn gelungen. Dabei waren die Sowjets 1971 mit der Sonde Mars 3 hier ebenfalls wieder die Ersten, allerdings brach – wahrscheinlich aufgrund eines Staubsturms – der Kontakt bereits nach 20 Sekunden wieder ab. Bis zur Landung der Chinesen im Mai dieses Jahres war es nur Amerikanern gelungen, erfolgreich auf der sandigen Oberfläche aufzusetzen.

Die Marsmissionen sind längst globaler als nur ein Ost-West-Wettstreit

Die Simulation zeigt einen Rover aus China, der gestützt auf drei Beinen im Sand des Mars‘ steht.

Während die Vereinigten Arabischen Emirate den Mars „nur“ umkreisen, gelang es China dort im Mai 2021 einen Rover abzusetzen.

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Noch nie war der Mars so attraktiv wie im Moment. Im Sommer 2020 haben gleich drei Missionen den langen Weg zum Roten Planeten auf sich genommen – und ihn mittlerweile allesamt erreicht. Die Ballung von Missionen ist dabei kein Zufall: Nur zum Teil ist dies dadurch zu erklären, dass die Sterne [sic!] seinerzeit wieder besonders günstig standen. Hinzu kommt nämlich, dass mit einem solchen Marsflug nicht nur wissenschaftliche Erkenntnis, sondern auch Ruhm und Prestige verbunden sind – sowohl nach innen als auch nach außen. Und während in einer bipolaren Welt es nur der Ost- und der Westblock waren, die sich ein Rennen um die Vorherrschaft im All lieferten, wollen heute immer mehr Staaten mitmachen und zeigen, was sie draufhaben.

Nicht zuletzt auch die Vereinigten Arabischen Emirate: Ihre Sonde Al-Amal (zu deutsch: „Hoffnung“) war am 9. Februar dieses Jahres in der Marsumlaufbahn angekommen. Kurz nach der Ankunft gab es schon das erste Foto. Die Sonde soll nun ein Marsjahr (687 Tage) lang von der Umlaufbahn aus die Atmosphäre des Mars analysieren und das Wettergeschehen verfolgen. Für die reichen Emirate ist die Marsmission das zweite Raumfahrtprojekt innerhalb kurzer Zeit: Im September 2019 war zum ersten Mal ein Astronaut aus dem Land ins All geflogen und hatte eine Woche auf der Internationalen Raumstation ISS verbracht. Für 2024 ist darüber hinaus eine Mondmission geplant, bei der ein unbemanntes Raumfahrzeug zum Erdtrabanten starten und dort in einer bisher unerforschten Gegend landen soll.

Knapp über dem Sand des Mars‘ fliegt eine Drohne.

Make life multiplanetary! #Mars

Knapp über dem Sand des Mars‘ fliegt eine Drohne.

Kann der Rote Planet kolonialisiert werden? Und wenn ja: Wäre das überhaupt eine gute Idee? Selbst die deutsche Dependance der Mars Society zeigt sich skeptisch.

Elon Musk möchte das Leben „multiplanetarisch“ machen, so sein Tweet vom 16. April dieses Jahres. Denn, wie er einen Tag später ebenfalls auf Twitter ergänzte: „Wenn wir das Leben multiplanetarisch machen, kann es einen Tag geben, an dem einige Pflanzen und Tiere auf der Erde aussterben, aber auf dem Mars noch leben.“

Grundsätzlich ist diese Idee nicht neu. Bereits in den 1950er-Jahren schrieb der US-Autor Ray Bradbury („Fahrenheit 451“) in seinen Mars-Chroniken, wie dieser Planet kolonialisiert werden könnte. Doch dies war freilich nur Science-Fiction. Elon Musk dagegen meint es ernst. Vor sechs Jahren sprach der SpaceX-Gründer erstmals von seinen Plänen. Damals wurde das eher als Hirngespinst eines Größenwahnsinnigen abgetan. Doch inzwischen hat Musk bewiesen, dass man ihn und seine Raumfahrtpläne ernst nehmen sollte – selbst wenn es zuweilen schwerfallen mag. Ende vergangenen Jahres, vier Monate nach seinem ersten bemannten Raumflug, nannte Musk zudem zusätzliche Ziele. So sagte er auf der virtuellen Konferenz der Mars Society, eine Million Menschen könnten irgendwann in eine dort errichtete Stadt ziehen. Dies wäre „eine logische Fortsetzung unserer Evolution“, so Musk, natürlich in erster Linie nur für Personen, die „sich das auch leisten können“.

Im Sand des Planeten Mars ist der Entwurf einer Stadt zu sehen.

Im Sand des Planeten Mars ist der Entwurf einer Stadt zu sehen.

Und was sagen die Ausrichter dieser Konferenz zu den Plänen ihres Gastes? Nachfrage bei der deutschen Dependance der Mars Society in Ottobrunn: „Eine Besiedlung wäre nur langfristig und mit ungeheurem technischem Aufwand möglich“, erklärt Jürgen Herholz, ein Sprecher der Gesellschaft. Für eine bemannte Mission wären zwar bereits heute alle erforderlichen Technologien vorhanden, aber warum sollten eine Million Menschen in strahlengeschützten Bunkern sitzen wollen? „Die Erzeugung einer atembaren Marsatmosphäre aus dem auf dem Mars vorhandenen Wasser und Kohlendioxid ist zwar theoretisch möglich, würde aber Jahrhunderte dauern“, stellt Herholz klar. Und: „Für die Errichtung von Siedlungen, wie Elon Musk sie sieht, wären Fabriken auf dem Mars erforderlich, da sonst Hunderte von Transport-Missionen mit großen Raketen nötig wären.“

Aber was ist denn mit den Pflanzen und Tieren, die laut Musk irgendwann auf dieser Erde aussterben und dann auf dem Mars überleben könnten? „Da bin ich voll auf der Seite von ‚Fridays for Future‘“, sagt Herholz, „wir haben keinen ‚Planet B‘ und sollten unsere Probleme erst einmal unten auf der Erde lösen.“ Am Geld sollte das nicht scheitern. Denn auch eine Marskolonie würde schließlich eine ganze Stange Geld kosten – nämlich zwischen 100 Milliarden und 10 Billionen US-Dollar, wie Musk auf Twitter erklärte.

Die Suche nach Leben auf dem Mars geht weiter

Die Simulation zeigt die Vorstellung einer Marskolonie von innen. Unter einer Kuppel wachsen Bäume neben einer Teichanlage.

So stellen sich die Entwickler des Wissenschaftler- und Akademikernetzwerks SONet das Leben im Innern der Marskolonie vor, die sie in Kooperation mit dem Architekturbüro Abiboo Studios entworfen haben.

https://abiboo.com/projects/nuwa/

| © ABIBOO Studio / SONet (Renders by Gonzalo Rojas, Sebastián Rodriguez & Verónica Florido)

Nur einen Tag nach der arabischen Sonde hatte auch die schon erwähnte chinesische Tianwen-1 (ins Deutsche übersetzt: „Fragen an den Himmel“) die Umlaufbahn des Mars erreicht. China hatte bereits 2011 zusammen mit Russland einen Marseinsatz gestartet. Aber die russische Trägerrakete konnte die Erdumlaufbahn nicht verlassen und zerbrach über dem Pazifischen Ozean. Jetzt will das Reich der Mitte der Welt beweisen, dass es dazugelernt hat und technologisch ganz vorne mitspielt. So ist China nicht nur die zweite Nation, der eine Marslandung überhaupt geglückt ist, sondern es handelt sich bei der Mission auch um die erste, die mit nur einer Sonde den Planeten auf einem Beobachtungsflug umkreisen, auf dem Planeten landen und einen Rover absetzen konnte. Dieses solarbetriebene Fahrzeug soll noch mindestens bis in den Herbst hinein die Oberfläche des Planeten erforschen.

Und damit zur dritten und letzten aktuellen Marsmission: „Touchdown confirmed“, hieß es am 18. Februar dieses Jahres um 21.56 Uhr. Der Rover Perseverance („Beharrlichkeit“) war nach 203 Flugtagen erfolgreich auf der Marsoberfläche gelandet. Zusammen mit der Drohne Ingenuity („Scharfsinn“) bildet der Rover die NASA-Mission Mars 2020. Ihr Ziel ist, geologische Untersuchungen am Landeplatz durchzuführen, die Bewohnbarkeit der Umwelt zu bestimmen und nach Zeichen von einstigem Leben auf dem Mars zu suchen. Dazu sammelt der Rover Gestein und Erdreich und analysiert beides.

Dies ist indes nicht wirklich neu. Ähnliche Aufgaben erledigten bereits seine Vorgänger Opportunity (2004 – 2018) und Curiosity (seit 2012). Letztlich ist Perseverance sogar nur eine rundumerneuerte Version von Curiosity. Und auch wenn es inzwischen erste spektakuläre Meldungen von dem Rover gab – zum Beispiel stellte er im April einige Gramm Sauerstoff aus dem Kohlendioxid der Marsatmosphäre her –, ist der eigentliche Star der Mission der kleine Hubschrauber Ingenuity. Erstmals in der Geschichte der Raumfahrt gelang mit ihm ein Flug über einen anderen Planeten. Was angesichts der dünnen Atmosphäre und der großen Distanz zwischen Erde und Fluggerät ein keineswegs profanes Unterfangen war.

So viel zu den aktuellen Missionen. In den nächsten Jahren werden auch noch die Japaner und die Inder Richtung Mars fliegen. Womit sich die Frage anschließt, was denn mit den Europäern ist. Denn ursprünglich wollte die Europäische Raumfahrtbehörde ESA schon 2018 ihren ExoMars Rover auf den Roten Planeten schicken. Doch erst gab es Probleme mit den Landefallschirmen und dann machte Corona der Mission einen Strich durch die Rechnung. Aktueller Termin für die ESA-Mission ist der 20. September 2022. Geplante Ankunft: Juni 2023.

Die einen sammeln Steine, andere planen bereits die bemannte Mars-Raumfahrt

Und wie geht es weiter auf dem Mars? An zwei ehrgeizigen Szenarien wird derzeit gearbeitet: Zum einen möchten NASA und ESA gemeinsam erstmals Gesteinsproben, die derzeit schon von Rover Perseverance gesammelt werden, auf die Erde bringen. Dafür will die ESA im Jahre 2026 einen sogenannten Sample Fetch Rover nach oben schicken, der die Proben einsammelt. Und die NASA will in einer weiteren Mission mit dem Mars Ascent Vehicle auf dem Mars eine Startvorrichtung installieren, die diese dann in den Orbit schießt. Ein viertes Raumfahrzeug, der sogenannte Earth Return Orbiter, müsste diese dann dort einsammeln und auf die Erde bringen. Nach derzeitigem Stand der Planung wäre dies Anfang der 2030er-Jahre der Fall.

Doch damit zum nächsten, deutlich ehrgeizigeren Szenario – und zu Elon Musk. Denn wenn es nach der Vision des SpaceX-Chefs geht, würden „weit vor“ 2030 die ersten seiner Raumschiffe mit Menschen auf dem Roten Planeten landen. Während also die Raumfahrtbehörden der größten Industrienationen der Welt damit beschäftigt wären, Steine auf die Erde zu bringen, würde ein amerikanischer Unternehmer das Zeitalter der bemannten Mars-Raumfahrt einleiten. Wohlgemerkt: würde. Denn Musk ist zwar in den vergangenen Jahren beeindruckend viel gelungen, aber eigentlich nie im angekündigten Zeitrahmen.

MARTIN SCHMITZ-KUHL ist freier Autor aus Frankfurt am Main und Redakteur beim VDE dialog.

Das Raumschiff Enterprise, hier in einer Ausführung als graues Plastikmodell mit orangenen Streifen.

Mit Vollgas ins All?

Das Raumschiff Enterprise, hier in einer Ausführung als graues Plastikmodell mit orangenen Streifen.

Anfang des Jahres sorgte ein Artikel einer iranisch-amerikanischen Physikerin im Journal of Plasma Physics für Furore. Mit einem dort beschriebenen Plasma-Antrieb könnte man nicht nur in Windeseile den Roten Planeten erreichen, auch Flüge in andere Sternensysteme wären plötzlich möglich. Allein: Experten wie Markus Peukert, Leiter der Abteilung für Raumfahrt-Antriebssysteme bei OHB System, sehen die Realisierungschancen dieses Antriebs als eher gering an. „Ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen, wo die dafür benötigte Energie herkommen sollte.“

Seiner Einschätzung nach wird wohl auch in Zukunft erst einmal weiter mit chemischen Triebwerken Richtung Mars geflogen werden. Und das gilt selbst für den E-Mobility-Pionier Elon Musk. Allerdings setzt dieser im Unterschied zu NASA und ESA auf Methan und Sauerstoff, zwei Stoffe die es wahrscheinlich auch auf dem Roten Planeten gibt. „Seine Idee ist, dass er so auf dem Mars nachtanken kann, um wieder zurückfliegen zu können“, so Peukert. Zumindest für die Mars-Raumfahrt sei dies wichtiger als die Geschwindigkeit.

Porträtbild von Markus Peukert

Interview

Porträtbild von Markus Peukert

Der Warp-Antrieb von Star Trek ist mehr als eine Spinnerei! Warum er auf diesen Antrieb hofft und wann er (vielleicht) kommen wird, erklärt Markus Peukert, Leiter der Abteilung für Raumfahrt-Antriebssysteme bei OHB System in Bremen, im Interview mit dem VDE dialog:

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