Es ist das Jahr 3000. Nachdem alle natürlichen Ressourcen der Erde aufgebraucht sind, sind die Menschen zu einer Raumfahrtrasse geworden und haben Kolonien auf dem Mond gegründet. Riesige, versiegelte Kuppeln sammeln sich auf seiner Oberfläche und beherbergen Städte, in denen Hunderttausende Menschen leben. Dieser kalte, graue Stein ist irgendwie zur neuen Heimat der Menschheit geworden.
Das ist natürlich reine Science-Fiction. Aber keine Zukunftsvision ist vollständig ohne eine außerirdische Kolonie von Menschen, und da der Mond der unserem Planeten am nächsten gelegene Himmelskörper ist, ist er am einfachsten als unser futuristisches Zuhause vorstellbar.
Aber stimmt diese Vision mit der Realität überein? Wird der Mond eines Tages ein heißes Eigentum sein, und wenn ja, wie viele Menschen könnte seine unerwünschte Landschaft realistisch unterstützen?
Eine Möglichkeit, diese Frage vereinfacht zu beantworten, besteht darin, den Bereich des Mondes zu betrachten. Die Mondoberfläche beträgt etwa 15,9% der gesamten Landfläche der Erde (mit Ausnahme der von Ozeanen bedeckten Erdfläche). Technisch gesehen könnten wir Billionen auf die Mondoberfläche bringen, wenn wir dieses Gebiet in der Dichte der bevölkerungsreichsten Städte der Erde packen würden.
Aber wie viele Menschen auf die Mondoberfläche passen könnten, ist eine ganz andere Frage als wie viele Menschen diese Welt nachhaltig unterstützen könnte. Und in dieser Hinsicht ist der Mond definitiv der ärmere Cousin der Erde.
"Es ist ein ziemlich karger Ort", sagte Darby Dyar, leitender Wissenschaftler am Planetary Science Institute in Arizona und Professor für Astronomie am Mount Holyoke College in Massachusetts. "Jede Art versucht, ihre ökologische Nische zu erweitern. Aber die neue 'Nische', der Mond, ist für den Menschen sehr unwirtlich", sagte Dyar gegenüber Live Science.
Luft zum Atmen
Anders als auf der Erde regnet Wasser nicht frei auf die Mondoberfläche und sammelt sich in Körpern, aus denen wir trinken könnten. Entscheidend ist, dass dem Mond auch eine Atmosphäre mit atmungsaktiver Luft fehlt. Der natürliche Satellit der Erde verfügt auch nicht über vorhandene Ökosysteme, die Felder der Landwirtschaft bequem unterstützen könnten. Der Mond ist auch anfällig für Sonnenstürme, Eruptionen von der Sonnenoberfläche, die elektromagnetische Strahlung aussenden, die der Mond - ohne den Schutz eines Magnetfelds - nicht ablenken kann. Es gibt auch enorme Temperaturextreme und lange, abwechselnde Perioden von Dunkelheit und Licht, sagte Dyar.
All dies kann das Leben auf dem Mond unmöglich erscheinen lassen. Überraschenderweise ist es nicht. Tatsächlich sind die Grundlagen für die menschliche Existenz - Luft, Wasser, Nahrung und Obdach - auf dem Mond theoretisch nicht so unerreichbar, wie man es erwarten könnte.
Luft holen. Um eine Startpopulation von einigen hundert Menschen auf dem Mond zu unterstützen, müssten wir zunächst Luft zur Mondoberfläche transportieren und in versiegelte Strukturen pumpen, in denen Menschen leben würden. Das scheint nicht nachhaltig zu sein, aber kurzfristig wäre es tatsächlich ziemlich kostengünstig, sagte Markus Landgraf, der Mondprojektmanager bei der Europäischen Weltraumorganisation. "Die Leute verbrauchen nicht viel Luft, und für eine lange Zeit werden wir die Luft nicht auf dem Mond machen müssen. Wir können sie hereinbringen", sagte er. "Die Transportkosten dafür sind noch überschaubar."
Wenn diese Bevölkerung jedoch auf Zehntausende anwachsen würde, müssten wir Sauerstoff auf dem Mond synthetisieren, ein teurer Prozess. Landgraf sagte jedoch, dass das Wachstum der Weltraumforschung in den kommenden Jahrzehnten den Prozess wirtschaftlicher machen könnte.
Das liegt daran, dass das Antreiben von Raumfahrzeugen Sauerstoff benötigt. Wenn also die Nachfrage steigt, "ist es wirtschaftlicher, auf dem Mond Sauerstoffgeneratoren für Raketentreibmittel zu bauen, als für Menschen Wasser und Luft zu trinken", sagte Landgraf. Das würde die Produktionskosten senken und es billiger machen, Luft für Mondbewohner zu produzieren.
Wasser, Wasser überall
Was ist mit Wasser? Bis vor einigen Jahrzehnten glaubten Forscher, der Mond sei völlig trocken. Aber jetzt wissen sie, dass sich überraschend viel Flüssigkeit auf der Mondoberfläche verteilt.
"Wir glauben, dass Wasser übrig bleibt, als sich der Mond gebildet hat. Und wir wissen, dass Kometen, bei denen es sich im Grunde genommen um schmutzige Schneebälle handelt, regelmäßig auf die Mondoberfläche treffen", sagte Dyar. "Es gibt gute Hinweise darauf, dass diejenigen, bei denen Kometen auf die Oberfläche auftraten, noch Eisreservoirs enthalten."
Eine andere Wasserquelle, sagte sie, kommt in den Sonnenwinden, die über den Weltraum rauschen; Diese mit Protonen geladenen kollidieren mit Elektronen auf dem Mond und bilden Wasserstoff.
All dies summiert sich zu einer anständigen Menge Mondwasser, vielleicht genug, um eine beträchtliche Bevölkerung zu ernähren. Und wir haben bereits Technologien auf der Internationalen Raumstation entwickelt, um Trinkwasser aus Duschwasser, Urin und Schweiß des Astronauten zu recyceln. Dies kann sogar die Feuchtigkeit aus ihrem Atem nutzen. Auf dem Mond könnte diese Technologie eine geschlossene Wasserquelle für die Bewohner schaffen.
Aber selbst beim Recycling, sagte Dyar, wären diese Wasserreserven nicht unendlich. Das wiederholte Recycling von Wasser ist mit einigen Verlusten verbunden, sodass gelegentlich Reserven nachgefüllt werden müssen. Darüber hinaus würde das Extrahieren des Mondwassers durch Zerkleinern von Mondsteinen und Ausbaggern von Eis aus tiefen Kratern enorme, kostspielige Energiemengen erfordern, betonte Dyar.
"Mein persönliches Gefühl ist, dass die Besiedlung des Mondes davon abhängt, dass wir Wasserstoff dorthin bringen", sagte sie. Der Transport wäre ebenfalls kostspielig: rund 220.000 US-Dollar pro Kilogramm, sagte Landgraf.
Ohne zu wissen, wie viel Wasser sich derzeit auf der Mondoberfläche befindet, ist es auch schwierig abzuschätzen, wie viele Menschen es unterstützen könnte. Aber wir wissen zumindest, dass es möglicherweise ausreicht, eine relativ nachhaltige Wasserquelle bereitzustellen. Auf jeden Fall schätzte Landgraf, dass Mondpioniere die Wasserressourcen des Mondes mindestens in den ersten fünf bis zehn Jahren der Besiedlung nicht erschließen müssten; Es wird billig genug sein, um Wasser nach oben zu transportieren und es für etwa ein Dutzend Menschen zu recyceln, die wahrscheinlich zuerst den Mond als ihr Zuhause bezeichnen.
Was die Mondlandwirtschaft betrifft, könnten wir die Wachstumsbedingungen der Erde mit "fast ökosystemähnlichen geschlossenen Kuppeln" nachahmen, sagte Landgraf. Die Mondlandwirtschaft, die von langen Sonnenstrahlen genährt und mit recyceltem Wasser überschüttet wird, könnte durchaus auf Tausende ausgeweitet werden. Es gibt bereits zahlreiche Untersuchungen, die darauf hindeuten, dass der Anbau von Pflanzen im Weltraum funktionieren wird.
Flieg mich zum Mond
Es gibt noch mehrere Unbekannte darüber, wie wir dies alles in der Praxis tun würden. Aber theoretisch könnten natürliche Ressourcen Zehntausende oder sogar Millionen Menschen auf dem Mond unterstützen. Warum gibt es dann nicht schon Hunderte von uns dort oben, die auf die Erde hinunterblicken?
Weil die größten Einschränkungen bei der Besiedlung des Mondes nicht unbedingt die natürlichen Ressourcen sind, sagte Landgraf, sondern die enormen Kosten für den Transport von Menschen mit Raumfahrzeugen nach oben. Eine wirtschaftlichere Vorgehensweise würde mutige Technologiesprünge erfordern - wie die Erfindung von Weltraumaufzügen. Wenn wir diese hätten, "dann sprechen wir über Zehntausende von Menschen auf dem Mond", sagte Landgraf. "Also, wirklich, Wasser ist hier nicht die Einschränkung. Es ist Transport."
Es gibt noch eine weitere Einschränkung, und hier kehren wir scharf zur Realität zurück: Im Moment ist die Kolonisierung des Mondes nicht das eigentliche Ziel. Sicher, wir könnten den Mond im Falle einer irdischen Apokalypse als eine Art Arche Noahs betrachten. Derzeit sehen internationale Weltraumagenturen den Mond jedoch nicht als Außenposten einer Katastrophe, sondern als Forschungszentrum - und als potenzielle Basis, um den Rest unseres Sonnensystems zu erkunden.
Mit diesem Ansatz sagte Langraf, wir könnten in der Antarktis nach Hinweisen auf die menschliche Besiedlung suchen. Die Antarktis ist wahrscheinlich der mondähnlichste Lebensraum der Erde und beheimatet eine schwankende saisonale Bevölkerung von ein bis viertausend Forschern, die gegen eiskalte, trockene Bedingungen kämpfen, um ihre Arbeit zu erledigen. Da die Forschung derzeit die Planung der Mondwohnung vorantreibt, können wir uns vorstellen, wie viele Menschen in den kommenden Jahrzehnten realistisch auf dem Mond leben könnten: jeweils einige Tausend statt Millionen oder Milliarden.
Selbst diese Population würde sich wahrscheinlich verjüngen und laut Dyar im Laufe der Zeit durch billigere, effizientere Roboter ersetzt werden. "Wenn die Technologie besser wird, gibt es kaum einen Grund, warum man wirklich einen Menschen schicken muss, um wissenschaftliche Forschung zu betreiben", sagte sie.
Dies bedeutet jedoch nicht, dass unsere Träume von der Mondbürgerschaft vorbei sind. Es gibt noch einen weiteren Faktor: den unstillbaren Drang der Menschheit zu erforschen. Das könnte zukünftige Generationen dazu zwingen, den Mond in Millionenhöhe zu kolonisieren oder ihn als Startrampe für andere Expeditionen in den Weltraum zu nutzen.
"Der Mensch ist eine der wenigen Arten, die ständig erforscht werden, auch wenn es nicht nötig ist", sagte Landgraf. "war mit dieser Strategie sehr erfolgreich. Wäre es sinnvoll, das zu ändern? Ich denke nicht."
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Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel wurde aktualisiert, um eine Aussage über die Mondfläche im Vergleich zur Erdfläche zu korrigieren, die nicht angegeben wurde, dass es sich um die Erdfläche handelt, die nicht von Ozeanen bedeckt ist.
