Die Rückkehr zum Mond war der fieberhafte Traum vieler Wissenschaftler und Astronauten. Seit das Apollo-Programm am 20. Juli 1969 mit den ersten Astronauten gipfelte, die den Mond betreten, haben wir nach Wegen gesucht, zum Mond zurückzukehren… und dort zu bleiben. In dieser Zeit wurden mehrere Vorschläge ausgearbeitet und geprüft. Aber in jedem Fall scheiterten diese Pläne trotz der mutigen Worte und kühnen Zusagen.
In einem Workshop, der im August 2014 stattfand, trafen sich Vertreter der NASA mit dem Harvard-Genetiker George Church, Peter Diamandis von der X Prize Foundation und anderen Parteien, die in die Erforschung des Weltraums investiert hatten, um kostengünstige Optionen für die Rückkehr zum Mond zu erörtern. Die Papiere, die kürzlich in einer Sonderausgabe von zur Verfügung gestellt wurden Neuer Raumbeschreiben, wie eine Siedlung auf dem Mond bis 2022 gebaut werden könnte und für die vergleichsweise niedrigen Kosten von 10 Milliarden US-Dollar.
Einfach ausgedrückt, es gibt viele Vorteile, eine Basis auf dem Mond zu errichten. Neben Tankstellen, die Milliarden von zukünftigen Weltraummissionen - insbesondere zum Mars, die für die 2030er Jahre geplant sind - einsparen würden, würden sie einzigartige Möglichkeiten für wissenschaftliche Forschung und das Testen neuer Technologien bieten. Die Pläne zum Bau eines solchen wurden jedoch durch zwei Hauptannahmen konsequent behindert.
Das erste ist, dass die Finanzierung die größte Hürde darstellt, die zu überwinden ist, was angesichts der Kosten der Weltraummission in den letzten 50 Jahren verständlich ist. Das Apollo-Programm würde die Steuerzahler in der heutigen Zeit ungefähr 150 Milliarden US-Dollar kosten. Das Jahresbudget der NASA für 2015 belief sich auf rund 18 Milliarden US-Dollar, für 2016 auf 19,3 Milliarden US-Dollar. In den Tagen, in denen die Erforschung des Weltraums keine Frage der nationalen Sicherheit ist, wird das Geld mit Sicherheit knapper.
Die zweite Annahme ist, dass ein Mandat des Präsidenten, „zum Mond zurückzukehren, um zu bleiben“, alles ist, was erforderlich ist, um dieses Problem zu lösen und die erforderlichen Budgets zur Verfügung zu stellen. Trotz wiederholter Versuche hat kein Mandat für eine erneute Mond- oder Weltraumforschung das Problem gelöst. Kurz gesagt, die Erforschung des Weltraums wird durch konventionelles Denken behindert, bei dem davon ausgegangen wird, dass massive Budgets erforderlich sind und die Verwaltungen diese lediglich zur Verfügung stellen müssen.
In Wahrheit ermöglichen eine Reihe von Fortschritten, die in den letzten Jahren erzielt wurden, Missionen, die erheblich weniger kosten würden. Dies und wie eine Mondbasis der Weltraumforschung und der Menschheit zugute kommen könnte, waren die Diskussionsthemen des Workshops 2014. Als NASA-Astrobiologe Chris McKay - der die Neuer Raum Journal-Serie - sagte Space Magazine per E-Mail, einer der Hauptvorteile einer kostengünstigen Basis auf dem Mond ist, dass andere Missionen in den Bereich der Erschwinglichkeit gebracht werden.
"Ich interessiere mich für eine langfristige Forschungsbasis auf dem Mars - nicht nur für eine kurzfristige menschliche Landung", sagte er. „Die Einrichtung einer Forschungsbasis auf dem Mond zeigt, dass wir wissen, wie das geht und wie wir es auf nachhaltige Weise tun können. Wir müssen uns von der gegenwärtigen Situation lösen, in der die Kosten so hoch sind, dass sich eine Basis auf dem Mond, eine menschliche Mission zum Mars und eine menschliche Mission zu einem Asteroiden gegenseitig ausschließen. Wenn wir die Kosten um das 10-fache oder mehr senken können, können wir sie alle schaffen. “
Im Mittelpunkt stehen dabei einige wichtige Änderungen, die im letzten Jahrzehnt stattgefunden haben. Dazu gehört die Entwicklung des Raumfahrtgeschäfts, die zu einer allgemeinen Reduzierung der Kosten für Einzelstarts geführt hat. Das Aufkommen der NewSpace-Industrie - d. H. Ein allgemeiner Begriff für verschiedene private kommerzielle Luft- und Raumfahrtunternehmen - ist ein weiterer Begriff, der die jüngsten technologischen Fortschritte aufgegriffen und Anwendungen für sie im Weltraum gefunden hat.
Laut McKay werden diese und andere technologische Entwicklungen zur Lösung des Budgetproblems beitragen. „Über die Startkosten hinaus liegt der Schlüssel zur Senkung der Kosten für eine Basis auf dem Mond darin, Technologien für Nachhaltigkeit zu nutzen, die auf der Erde entwickelt werden. Meine Lieblingsbeispiele sind 3D-Druck, Elektroautos, autonome Roboter und Recycling-Toiletten (wie die blaue Umleitungstoilette). “
Alexandra Hall, die ehemalige Senior Directorin der X Prize Foundation und eine der Hauptautoren der Serie, betonte auch die Bedeutung neuer Technologien für die Funktionsfähigkeit dieser Mondbasis. Wie sie dem Space Magazine per E-Mail mitteilte, werden diese hier auf der Erde erhebliche Vorteile haben, insbesondere in den kommenden Jahrzehnten, in denen ein Bevölkerungswachstum mit einem Rückgang der Ressourcen einhergehen wird.
"Die Fortschritte in der Lebenserhaltung und im geschlossenen Kreislauf, die notwendig sind, um das Leben über lange Zeiträume auf dem Mond zu erhalten, werden zweifellos positive Auswirkungen haben, die sowohl der Umwelt als auch unserer Fähigkeit zugute kommen, mit sich änderndem Klima und sinkenden Ressourcen zu leben", sagte sie. „Wenn wir herausfinden können, wie wir Strukturen mit dem bauen können, was sich bereits auf dem Mond befindet, können wir diese Technologie verwenden, um Infrastruktur- und Schutzlösungen aus In-situ-Materialien auf der Erde zu erstellen. Wenn wir Stein verwenden können, der genau dort ist, können wir vielleicht vermeiden, Asphalt und Ziegel in die ganze Welt zu transportieren! "
Ein weiterer wichtiger Aspekt, um eine Mondbasis kostengünstig zu machen, war das Potenzial für internationale Partnerschaften sowie für Partnerschaften zwischen dem privaten und dem öffentlichen Sektor. Wie Hall es erklärte:
„Während es kommerzielle Märkte für die möglichen Früchte unserer Monderkundungsbemühungen geben wird, werden die anfänglichen Märkte wahrscheinlich von Regierungen dominiert. Der Privatsektor kann am besten auf eine Weise reagieren, die kostengünstige und wettbewerbsfähige Lösungen bietet, wenn die Regierungen langfristige Explorationsziele festlegen und sich dazu verpflichten. Ich glaube, dass ein Gewinn von Google Lunar XPRIZE andere private und kommerzielle Partner für eine dauerhafte Ansiedlung auf dem Mond ausspülen wird, die die Notwendigkeit einer signifikanten Beteiligung der Regierung in den Schatten stellen könnte. Sobald ein kleines Unternehmen zeigt, dass es tatsächlich möglich ist, zum Mond zu gelangen und produktiv zu sein, können andere damit beginnen, neue Geschäfte und Unternehmungen zu planen. “
Wohin diese Basis führen wird und was sie tun wird, wird im Vorwortartikel „Auf dem Weg zu einer kostengünstigen Mondregelung“ beschrieben. Im Wesentlichen würde die vorgeschlagene Mondbasis an einem der Pole existieren und der US-amerikanischen Antarktisstation am Südpol nachempfunden sein. Es würde von der NASA oder einem internationalen Konsortium betrieben und eine Besatzung von etwa 10 Personen beherbergen, eine Mischung aus Mitarbeitern und Feldwissenschaftlern, die dreimal im Jahr gewechselt würde.
Die Aktivitäten auf der Basis, die durch autonome und ferngesteuerte Robotergeräte unterstützt würden, würden sich auf die Unterstützung der Feldforschung konzentrieren, hauptsächlich durch Doktoranden, die Abschlussarbeiten durchführen. Eine weitere wichtige Aktivität für die Bewohner wäre das Testen von Technologien und Programmpräzedenzfällen, die auf dem Mars eingesetzt werden könnten, wo die NASA hofft, in den kommenden Jahrzehnten Astronauten entsenden zu können.
Mehrmals in der Serie wird betont, dass dies für die relativ geringen Kosten von 10 Milliarden US-Dollar möglich ist. Diese Gesamtbewertung wird in dem Papier mit dem Titel „Eine Zusammenfassung der wirtschaftlichen Bewertung und Systemanalyse einer entwicklungsfähigen Mondarchitektur, die gewerbliche Raumkapazitäten und öffentlich-private Partner nutzt“ beschrieben. Wie es abschließt:
„Basierend auf den Erfahrungen der jüngsten Innovationen des NASA-Programms wie dem COTS-Programm ist eine menschliche Rückkehr zum Mond möglicherweise nicht so teuer wie bisher angenommen. Die Vereinigten Staaten könnten innerhalb eines Zeitraums von 5 bis 7 Jahren von der Behörde zu einer Rückkehr von Menschen an die Mondoberfläche führen, um mit geschätzten Gesamtkosten von etwa 10 Mrd. USD (–30%) für zwei unabhängige und konkurrierende kommerzielle Dienstleister fortzufahren. oder ungefähr 5 Milliarden US-Dollar für jeden Anbieter unter Verwendung von Partnerschaftsmethoden. “
Weitere in der Reihe behandelte Themen sind der Standort der Basis und die Art ihrer lebenserhaltenden Systeme. In dem Artikel mit dem Titel „Standortauswahl für die Industrialisierung, wirtschaftliche Entwicklung und Besiedlung des Mondes“ wird der Fall für eine Basis in der nördlichen oder südlichen Polarregion angeführt. Der Artikel wurde von Dennis Whigo, Gründer und CEO von Skycorp, verfasst und identifiziert zwei potenzielle Standorte für eine Mondbasis anhand von Eingabeparametern, die in Absprache mit Risikokapitalgebern entwickelt wurden.
Dazu gehören die Themen Stromverfügbarkeit, kostengünstige Kommunikation über weite Gebiete, Verfügbarkeit möglicher Wasser- (oder Wasserstoff-basierter Moleküle) und anderer Ressourcen sowie Oberflächenmobilität. Nach diesen Einschätzungen ist die nördliche Polarregion aufgrund ihres umfassenden Zugangs zu Solarenergie ein guter Standort. Der Südpol wird aufgrund des Vorhandenseins von Wassereis auch als potenzieller Standort (insbesondere im Shackleton-Krater) identifiziert.
Last but not least befasst sich die Serie mit wirtschaftlichen Fragen, die weitreichende Vorteile für die Menschen hier auf der Erde haben könnten. Zu den wichtigsten zählt das Potenzial zur Erzeugung von Weltraum-Solarenergie (SSP), ein Konzept, das als mögliche Lösung für die Abhängigkeit der Menschheit von fossilen Brennstoffen und die Grenzen der erdbasierten Solarenergie untersucht wurde.
Während erdgebundene Sonnenkollektoren durch meteorologische Phänomene (d. H. Wetter) und den Tageszyklus der Erde (Tag und Nacht) begrenzt sind, könnten in der Umlaufbahn befindliche Sonnenkollektoren rund um die Uhr Energie von der Sonne sammeln. Die Probleme der Einführung und der Kosten für die drahtlose Energieübertragung machen diese Option jedoch finanziell unattraktiv.
Wie in der „Mondreplizierenden selbstreplizierenden Solarfabrik“ dargelegt, könnte die Errichtung einer Fabrik auf dem Mond die Kosten um den Faktor vier senken. Diese Fabrik könnte Solarstromsatelliten aus Mondmaterial bauen, indem sie ein selbstreplizierendes System (SRS) verwendet, das Repliken von sich selbst erstellen und diese dann über einen linearen elektromagnetischen Beschleuniger (auch bekannt als Massentreiber) in die geostationäre Erdumlaufbahn bringen kann.
Ein übergeordnetes Thema der Reihe ist, wie eine Mondbasis Möglichkeiten zur Zusammenarbeit sowohl zwischen dem privaten als auch dem öffentlichen Sektor und verschiedenen Nationen bieten würde. Die ISS wird wiederholt als Beispiel verwendet, das in den letzten zehn Jahren stark von Programmen wie den Commercial Orbital Transportation Services (COTS) der NASA profitiert hat, die sehr erfolgreich kostengünstige Transportdienste zur Station erhalten haben.
Es ist daher verständlich, warum die NASA und diejenigen Unternehmen, die von COTS profitiert haben, dieses Modell auf den Mond ausweiten wollen - im Rahmen des oft als Lunar Commercial Orbital Transfer Services (LCOTS) bezeichneten Programms. Abgesehen von der Schaffung einer menschlichen Präsenz auf dem Mond wird dieses Bestreben mit dem Wissen unternommen, dass es auch die Entwicklung von Technologien und Fähigkeiten vorantreiben wird, die in den kommenden Jahren zu einer für den Mars erschwinglichen führen könnten.
Es ist sicher eine aufregende Idee: zum Mond zurückzukehren und dort den Grundstein für eine dauerhafte menschliche Besiedlung zu legen. Es ist auch im größeren Kontext der Weltraumforschung spannend, wie eine Basis auf dem Mond uns hilft, weiter in den Weltraum zu gelangen. Zum Mars, zum Asteroidengürtel, vielleicht zum äußeren Sonnensystem und darüber hinaus.
Und mit jedem Schritt werden sich die Möglichkeiten zur Ressourcennutzung und zur wissenschaftlichen Forschung entsprechend erweitern. Es mag wie das Zeug von Träumen klingen; aber auch die Idee, einen Mann vor Ende der 1960er Jahre auf den Mond zu bringen. Wenn es eine Sache gibt, die uns diese besondere Erfahrung gelehrt hat, dann ist es, dass das Betreten einer anderen Welt bleibende Spuren hinterlässt!
