Menschen zum Mars zu bringen ist eine Herausforderung

In den späten 1960er Jahren haben die Vereinigten Staaten der Welt bewiesen, dass es möglich ist, Menschen auf dem Mond zu landen. Heute, Jahrzehnte nach dieser ersten Mission, wollen die Menschen wieder in eine andere Welt reisen, aber es geht nicht nur um den Mond. Jetzt wollen sie auf dem Mars laufen. Innovationen bei Raumfahrzeugen, Materialien und Konstruktionen sind erforderlich, um eine solche Mission zu erfüllen, und diese Herausforderungen werden von neuen Generationen von Ingenieuren und Wissenschaftlern bewältigt. Um diese Welten zu besuchen und zu kolonisieren, ist ein komplexes Raumschiff erforderlich, das die Menschen nicht nur dorthin bringt, sondern sie auch schützt, sobald sie ankommen.

Die heutigen Raketen sind weitaus leistungsstärker, effizienter und zuverlässiger als die bei den Apollo-Missionen eingesetzten. Die Elektronik, die das Raumschiff steuert und die Astronauten am Leben hält, verändert sich ständig, und ein Teil davon wird täglich in Handys verwendet, die die Apollo-Elektronik beschämen würden. Heute hat sich jeder Aspekt der bemannten Raumfahrt wesentlich weiterentwickelt. Warum waren die Menschen dann NOCH nicht auf dem Mars??

Der Weg zum Mars ist schwierig

Die Wurzel der Antwort ist, dass das Ausmaß einer Reise zum Mars unglaublich groß und komplex ist. Die Herausforderungen sind gewaltig. Zum Beispiel haben fast zwei Drittel der Mars-Missionen einen Misserfolg oder ein Missgeschick erlebt. Und das sind nur die Roboter! Entscheidender wird es, wenn die Leute anfangen, darüber zu reden, Menschen auf den Roten Planeten zu schicken! 

Überlegen Sie, wie weit sie reisen müssen. Der Mars ist ungefähr 150 Mal weiter von der Erde entfernt als der Mond. Das hört sich vielleicht nicht viel an, aber denken Sie darüber nach, was dies in Bezug auf den Kraftstoffzusatz bedeutet. Mehr Kraftstoff bedeutet mehr Gewicht. Mehr Gewicht bedeutet größere Kapseln und größere Raketen. Alleine diese Herausforderungen haben eine Reise zum Mars in einem anderen Ausmaß zur Folge, als einfach zum Mond zu "hüpfen" (was höchstens ein paar Tage dauert)..

Dies sind jedoch die einzigen Herausforderungen. Die NASA hat Raumfahrzeugdesigns (wie Orion und Nautilus), die die Reise machen könnten. Andere Agenturen und Unternehmen, wie SpaceX und die chinesische Regierung, haben vor, zum Mars zu fliegen, aber selbst sie sind noch nicht bereit, den Sprung zu wagen. Es ist jedoch ziemlich wahrscheinlich, dass irgendeine Form einer Mission fliegen wird, vielleicht innerhalb eines Jahrzehnts, frühestens.

Eine Interpretation des interplanetaren Transportsystems von SpaceX, das sich mit einer Besatzung dem Mars nähert. SpaceX, gemeinfrei gespendet.  

Es gibt jedoch eine andere Herausforderung: Zeit. Da der Mars so weit entfernt ist und die Sonne mit einer anderen Geschwindigkeit umkreist als die Erde, muss die NASA (oder jemand, der Menschen zum Mars schickt) sehr genau zum Roten Planeten starten. Die Missionsplaner müssen warten, bis sich das beste "Zeitfenster" für die Planeten in der richtigen Umlaufbahn befindet. Das gilt sowohl für die Reise dorthin als auch für die Reise nach Hause. Das Fenster für einen erfolgreichen Start öffnet sich nur alle paar Jahre, daher ist das Timing entscheidend. Es braucht auch Zeit, um sicher zum Mars zu gelangen. Monate oder möglicherweise bis zu einem Jahr für die einfache Fahrt. 

Während es möglich sein mag, die Reisezeit mit der derzeit in Entwicklung befindlichen fortschrittlichen Antriebstechnologie auf ein oder zwei Monate zu verkürzen, müssen die Astronauten auf der Oberfläche des Roten Planeten warten, bis Erde und Mars wieder korrekt ausgerichtet sind, bevor sie zurückkehren. Wie lange wird das dauern? Zumindest anderthalb Jahre.

Umgang mit dem Thema Zeit

Die lange Zeitspanne für die Reise zum und vom Mars verursacht auch in anderen Gebieten Probleme. Wie bekommen die Reisenden genug Sauerstoff? Was ist mit Wasser? Und natürlich Essen? Und wie kommen sie um die Tatsache herum, dass sie durch den Weltraum reisen, wo der energetische Sonnenwind der Sonne schädliche Strahlung um das Raumschiff sendet? Und es gibt auch Mikrometeoriten, die Trümmer des Weltraums, die das Raumschiff oder den Raumanzug eines Astronauten zu durchbohren drohen.

Die Lösungen für diese Probleme sind schwieriger zu erreichen. Aber sie werden gelöst, was eine Reise zum Mars machbar macht. Um die Astronauten im All zu schützen, muss das Raumschiff aus robusten Materialien gebaut und vor den schädlichen Sonnenstrahlen geschützt werden.

Die Probleme von Nahrung und Luft müssen mit kreativen Mitteln gelöst werden. Der Anbau von Pflanzen, die sowohl Nahrung als auch Sauerstoff produzieren, ist ein guter Anfang. Dies bedeutet jedoch, dass im Falle eines Absterbens der Pflanzen die Dinge furchtbar schief gehen werden. Vorausgesetzt, Sie haben genug Platz, um das für ein solches Abenteuer erforderliche Planetenvolumen zu vergrößern.

Astronauten könnten Nahrung, Wasser und Sauerstoff mitnehmen, aber genügend Vorräte für die gesamte Reise werden das Gewicht und die Größe des Raumfahrzeugs erhöhen. Eine mögliche Lösung könnte darin bestehen, Materialien zur Verwendung auf dem Mars voraus auf eine nicht abgeschossene Rakete zu schicken, um auf dem Mars zu landen und zu warten, wenn die Menschen dort ankommen. Dies ist eine sehr praktikable Lösung, die mehrere Missionsplaner in Betracht ziehen.

Die Vorstellung eines Künstlers von einer Lebensmittelproduktionseinheit auf dem Mars mit dem Ausschnitt, der die Pflanzen zeigt, die Kolonisten benötigen würden. NASA

Die NASA ist zuversichtlich, diese Probleme lösen zu können, aber wir sind noch nicht ganz da. SpaceX sagt, es wird fertig. Die Pläne aus anderen Ländern sind weniger bekannt, aber sie meinen es auch mit dem Mars ernst. Die Pläne sind immer noch sehr theoretisch. In den kommenden zwei Jahrzehnten wollen die Missionsplaner die Lücke zwischen Theorie und Realität schließen. Vielleicht kann die Menschheit dann tatsächlich Astronauten auf Langzeitmissionen zur Erforschung und eventuellen Besiedlung zum Mars schicken.

Aktualisiert und bearbeitet von Carolyn Collins Petersen.