In den kommenden Jahrzehnten planen mehrere Weltraumagenturen, Astronauten an die Mondoberfläche zu schicken. Darüber hinaus gibt es zwischen der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), der chinesischen Weltraumbehörde (CNSA) und Roscomos mehrere Pläne, dauerhafte Außenposten auf dem Mond zu errichten. Das vielleicht bekannteste davon ist der Plan der ESA, ein internationales Monddorf zu errichten.
Als spiritueller Nachfolger der Internationalen Raumstation (ISS) würde dieses Dorf als Basis für Astronautenteams dienen, um wichtige Forschungen und Experimente durchzuführen. In den letzten Jahren wurden im Rahmen dieses Plans einige sehr interessante Vorschläge vorgelegt, von denen der jüngste vom Europäischen Astronautenzentrum (EAC) der ESA stammt, wo ein Studententeam einen Vorschlag für einen nachhaltigen Mondlebensraum entwickelt hat.
Der Teamleiter ist Angelus Chrysovalantis Alfatzis, ein Student der Architekturingenieurwesen in seinem letzten Studienjahr an der Nationalen Technischen Universität von Athen, Griechenland. Er und seine Kollegen sind nur einige der vielen jungen Forscher, die an der Raumschiff-EAC teilnehmen - einer ESA-Initiative zur Förderung der Vernetzung und Zusammenarbeit mit Universitäten und Forschungseinrichtungen in ganz Europa.
Alfatzis und seine Kollegen entwickelten ihr Mondbasiskonzept für den NewSpace2060 International Moon Pitch Competition 2018, eine gemeinsame Initiative der Moon Village Association, die im Herbst 2018 stattfand. Ihr Beitrag war Teil der Kategorie Moon Village Architectural Concept and Issue. Hier wurden die Teilnehmer ermutigt, Ideen zu entwickeln, die mit der vorhandenen Technologie und dem Wissen über den Mond funktionieren.
Alfatzis beschreibt seinen architektonischen Ansatz als „hyperlokal“, der das Konzept der In-situ-Ressourcennutzung (ISRU) nutzt, um nachhaltige Lebenslösungen für extreme Umgebungen an abgelegenen Orten zu schaffen. Wie er seine Vision kürzlich in einer Pressemitteilung der ESA erklärte:
„Ich bin immer bemüht, Material- und Strukturlösungen zu finden, die den vor Ort verfügbaren Ressourcen entsprechen. Im Moment liegt mein Fokus auf der Verwendung von unverarbeitetem Mondboden für den Bau und den architektonischen Anwendungen davon. “
Dieser Fokus steht im Einklang mit den Zielen der ESA bei der Schaffung des Internationalen Monddorfes, das den Einsatz lokaler Ressourcen erfordert, um nicht nur die Basis herzustellen, sondern auch die Bedürfnisse ihrer Besatzung zu befriedigen. Alfatzis und seine Teamkollegen arbeiteten mit anderen zusammen mit der Spaceship EAC-Initiative an einem Konzept namens CORE (Crater Outpost for Research and Exploration).
Das Konzept von CORE erfordert ein modulares Design, das die Geographie und den Regolith des Mondes zum Schutz vor den Elementen nutzt. Das Team wählte das Südpol-Aitken-Becken als Standort für seine Basis, die die Vorteile einer stetigen Beleuchtung, einer einfachen Kommunikation mit der Erde und der Nähe zu Wassereisablagerungen bietet.
Jedes Modul würde aus einer aufblasbaren, vorgefertigten Struktur mit einem eigenen Lebenserhaltungssystem und einem Zentralrohr bestehen. Auf diese Weise könnten Module vertikal übereinander angeordnet werden, während der Transport zwischen ihnen ermöglicht wird. Wie Alfatzis erklärte:
„Unsere Idee ist es, aufblasbare Module zur Basis eines kleinen Kraters in der Südpolregion des Mondes zu transportieren und dann den Hohlraum allmählich mit Mondboden zu füllen, bis die Module effektiv vergraben sind. Abschirmungsmesser schützen das Innere vor Strahlung. Das Bauen in einem Krater hilft auch bei der Isolierung aufgrund der stabilen Temperatur der unterirdischen Umgebung des Mondes und bietet Schutz vor der Bedrohung durch Mikrometeoroide. “
Der Plan sieht auch vor, dass oben an der Struktur ein Luftschleusenmodul hinzugefügt wird, das dann zum Schutz mit mehr Regolith bedeckt wird. In dieser Luftschleuse würden EVA-Geräte (Extra-Vehicular Activity) gelagert und Mondstaub mithilfe eines elektromagnetischen Reinigers gemindert, der die magnetischen Eigenschaften des Regolithen zum Sammeln nutzen würde.
Die vertikal gestapelten Module würden alle durch einen zentral angeordneten Aufzug verbunden. Das erste Modul neben der Oberfläche würde die Abfallbehandlungsanlagen beherbergen und dort würden sich die Astronauten auf EVAs und Servicemissionen an der Oberfläche vorbereiten. Das mittlere Modul wäre für Forschung und Kommunikation vorgesehen, während das untere Modul die Schlafkapseln, den Wohnbereich und eine Übungsanlage (auch bekannt als „Mondgymnastik“) enthalten würde.
Wie Alfatzis in dem Video feststellte, das Teil des Beitrags ihres Teams war, besteht ein weiterer Vorteil des CORE-Designs in der Möglichkeit, es auf benachbarte Krater auszudehnen. „Der gewählte Einsatzort ermöglicht die Lieferung und Einrichtung weiterer Module und schafft so ein wahres Lebensraumdorf in engen Wohngebieten“, sagte er. "Die Verwirklichung des Monddorfes ist ein wichtiger Schritt für eine nachhaltige, bemannte Erkundung."
Letztendlich besteht der Hauptzweck von CORE darin, einen Lebensraum zu schaffen, der das menschliche Leben unterstützt, indem seine Bewohner vor äußeren Bedingungen geschützt werden, die andernfalls eine Bedrohung darstellen könnten. In dieser Hinsicht ist es keineswegs anders als hier auf der Erde gebaute Lebensräume, außer dass besondere Überlegungen bei der Gestaltung von Lebensräumen für den Mond berücksichtigt werden müssen.
Dazu gehören das Fehlen einer atmungsaktiven Atmosphäre, die extremen Temperaturen, die Art des Geländes und die niedrige Schwerkraft des Mondes, die etwa 16,5% derjenigen der Erde entspricht. Das Fehlen eines schützenden Magnetfelds bedeutet auch, dass jede Mondbasis in der Lage sein muss, ihre Bewohner vor Sonnen- und kosmischer Strahlung zu schützen, ganz zu schweigen von winzigen Meteoriten, die regelmäßig auf die Oberfläche regnen.
Für ihr Konzept wurden Alfatzis und das EAC-Team von Spaceship mit einem zweiten Platz belohnt. Wie Alfatzis anzeigte, war ihr Erfolg auf die vielfältigen Talente zurückzuführen, die ihr Team an den Tisch brachte:
„Der multidisziplinäre Charakter unseres Teams - von Luft- und Raumfahrtingenieuren bis hin zu Biologen - hat uns geholfen, die verschiedenen Details des Bau- und Energiebedarfs zu untersuchen. Die ganze Erfahrung hat uns dazu gebracht, tiefer über die verschiedenen Aspekte des Mondbaus und der Mondwohnung nachzudenken und uns viele verschiedene Möglichkeiten für unsere Zukunft auf dem Mond aufzuzeigen. “
Gegenwärtig hoffen die ESA, die CNSA, Roscosmos und die NASA, bis Ende der 2020er oder Anfang der 2030er Jahre einen Mondaußenposten zu errichten. Höchstwahrscheinlich wird diese Basis das Ergebnis der Zusammenarbeit zwischen diesen und anderen Agenturen sein, die alle von einer permanenten Forschungsbasis profitieren werden, die dazu beitragen wird, zukünftige Missionen zum Mars und zu anderen Orten im Sonnensystem zu erleichtern.
