Was kommt nach Apollos "Riesensprung" als Nächstes für die Monderkundung?

Während Amerika sich dem 50-jährigen Jubiläum des historischen Besuchs von Apollo 11 auf dem Mond nähert - jetzt weniger als ein Jahr entfernt - und Kinogänger die Errungenschaften von Neil Armstrong und dem Apollo-Programm im weiteren Sinne durch Damien Chazelles nachdenkliche Biografie First Man betrachten, liegt es auf der Hand Frage mich: Gibt es eine Zukunft für bemannte Missionen zum Mond? Und wenn ja, welche Form könnten sie annehmen?

Dies sind einige der vielen interessanten Fragen, mit denen sich Colin Stuarts gerade herausgegebenes Smithsonian-Buch Wie man im Weltraum lebt der Royal Astronomical Society befasst. Es behandelt in luftigem Almanach-Stil eine Vielzahl von Themen , mit denen sich künftige Astronauten früher oder später auseinandersetzen müssen die Auswirkungen des Weltraumlebens auf den menschlichen Körper (kosmische Hintergrundstrahlung beachten) auf die persönliche Hygiene an Bord der Internationalen Raumstation (halten Sie sich an No-Rinse-Shampoo und Deo-Roll-On).

Die spekulativen Segmente des Buches über Weltraumtourismus und kommende NASA-Missionen dürften jedoch die saftigsten Gesprächsstarter sein, insbesondere in einem Amerika, dessen Ziele für die Erforschung des Weltraums der nächsten Generation ungewiss sind. Stuart befasst sich mit der Möglichkeit, Menschen zum Mars zu bringen (Elon Musk hat bereits Einbahnstraßen-Tickets im Angebot) und sie sogar potenziell mit dem gesamten Kohlendioxid zu terraformen, das jetzt in den Polkappen des roten Planeten eingeschlossen ist. Aber Mars ist ein weit entferntes Ziel, sowohl buchstäblich (34 Millionen Meilen entfernt) als auch metaphorisch. Es würde Jahrzehnte, wenn nicht sogar ein Jahrhundert dauern, bis menschliche Astronauten dort eine substanzielle Präsenz aufbauen. Der Mond ist jedoch bereits in unserer Reichweite.

Der Mondspaziergang von 1969 zwischen Armstrong und Buzz Aldrin war ohne Zweifel ein entscheidender Moment im Weltraumrennen mit der UdSSR, ein Triumph des amerikanischen Einfallsreichtums. Es war jedoch kaum eine endgültige wissenschaftliche Bewertung. Apollo 11 befasste sich mehr mit Wagemut als mit Daten und brachte die Menschheit in physischen Kontakt mit dem Mond, ließ jedoch Unmengen wissenschaftlicher Fragen unbeantwortet. Einige davon wurden durch die anschließenden Apollo-Missionen beseitigt, bei denen Rover eingesetzt wurden, um die Oberfläche weiter auszuspähen, und die Gesamtmenge des geborgenen Mondgesteins auf 80 Pfund anstieg. Trotzdem haben wir noch viel zu lernen über die Zusammensetzung, Geschichte und Beziehung unseres nächsten Nachbarn zur Erde.

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Die naheliegendste Folgemission, erklärt Stuart, wäre eine weitere Landung im Apollo-Stil. Seit dem verstorbenen Apollo-Astronauten Gene Cernan, der 1972 Mitglied der Apollo-17-Besatzung war, ist kein Mensch mehr auf der Mondoberfläche gelaufen. Wenn Amerika mit heutigen wissenschaftlichen Instrumenten zum Mond zurückkehren würde, könnte die NASA viel genauere Schlussfolgerungen ziehen hinsichtlich seines Aufbaus und seiner physikalischen Eigenschaften. Eine solche Mission wäre besonders aufregend, bemerkt Stuart, wenn die Menschen die noch nicht erforschte Seite des Mondes besuchen würden.

Die Gezeitenbegrenzung stellt sicher, dass immer dasselbe Gesicht des Mondes von der Erde weg zeigt - welche Hälfte des Mondes sich in der Dunkelheit befindet, variiert ständig, aber seine Gesamtorientierung gegenüber der Erde ändert sich nicht. "Folglich", schreibt Stuart, "stellt die andere Seite des Mondes eine weitgehend unerforschte Fundgrube dar." Wenn eine menschliche Besatzung Gesteinsproben von dieser unberührten anderen Seite entnehmen könnte, im Gegensatz zu der Seite, die alle 12 der "Apollo-Dutzend" besucht haben „Die wissenschaftliche Rückkehr wäre in der Tat bemerkenswert.

Der Mars ist ein weit entferntes Ziel (oben die Vorstellung eines Künstlers von einem Astronauten, der auf dem roten Planeten arbeitet), sowohl wörtlich als auch metaphorisch. (NASA)

Ein ehrgeizigerer nächster Schritt wäre die Errichtung einer vollständigen Mondbasis - höchstwahrscheinlich am Südpol des Körpers, der zu 90 Prozent in Sonnenlicht getaucht ist. "Diese Sonnenenergie ist ein kostbares Gut", schreibt Stuart, "und würde von den Ufern der Sonnenkollektoren verschlungen, die wir bauen würden, um unsere Mondkolonie mit Strom zu versorgen." Die großen Krater der Region könnten hydrolysiert werden, um Sauerstoff zum Atmen und Wasserstoff für die Synthese von Raketentreibstoff zu gewinnen.

Laut Stuart könnte es sogar möglich sein, den Mond von einer solchen Basis aus abzubauen. Ein solches industrielles Unternehmen würde sich wahrscheinlich auf das seltene Isotop Helium-3 konzentrieren, das unter den Pionieren der Kernfusionsreaktoren begehrt ist.

Ein Mittel für den einfachen Zugang zu einer theoretischen Mondbasis wäre ein "Weltraumaufzug", der aus einem wirtschaftlichen "Supermaterial" wie Graphen hergestellt wird, einer Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von nur einem Atom (oben). (Getty Images / Science Photo Library)

Das Aufrechterhalten einer Mondbasis wäre eine kostspielige und schwierige Übung. Es ist unwahrscheinlich, dass die USA es alleine schaffen könnten, wie es in den Tagen des Kalten Krieges der Fall war. Glücklicherweise waren die letzten Jahrzehnte von einem Geist multinationaler Zusammenarbeit bei der Weltraumforschung geprägt, bei der Astronauten unterschiedlicher Kulturen an Bord der Internationalen Raumstation zusammenkamen, um Ergebnisse mit globalem Nutzen zu erzielen. Jetzt berichtet Stuart, dass "die NASA, die Europäische Weltraumorganisation und Roscosmos (die russische Weltraumorganisation) bereits die Möglichkeit eines gemeinsam betriebenen Mondlagers prüfen".

Ein Mittel für den einfachen Zugang zu einer theoretischen Mondbasis wäre eines der ausgefallensten Konzepte in Stuarts Buch: ein sogenannter "Weltraumaufzug", der sich von der Erdoberfläche aus erstreckt und mehr als 100.000 Kilometer vertikaler Höhe abdeckt. Am anderen Ende des massiven Seils des Aufzugs (das aus einem wirtschaftlichen „Supermaterial“ wie Graphen hergestellt und an einem noch nicht konstruierten Meeresboden verankert werden müsste) würde ein Gegengewicht das Seil straff halten. "So wie der Impuls von [einer Kugel, die an einer Schnur befestigt ist] die Schnur gespannt hält", schreibt Stuart, "sorgt die Bewegung des Gegengewichts für die notwendige Spannung im Kabel des Weltraumaufzugs."

Ein Blick darauf, wie es für Weltraumtouristen sein könnte, im Inneren des Raumschiffs Virgin Galactic über die Erdatmosphäre hinaus zu reisen. (Getty Images / Daniel Berehulak)

Stuart schätzt, dass der Bau eines solchen kolossalen Aufzugs (den er mit dem fantastischen Great Glass Elevator von Roald Dahl vergleicht) wahrscheinlich über 10 Milliarden US-Dollar kosten würde und zweifellos einen Geist globaler Kameradschaft erfordern würde, den es derzeit nicht gibt. Sollte ein so kühnes Projekt jemals auf den Weg gebracht werden (sozusagen), könnte es die Erforschung des Weltraums revolutionieren und jeden Tag ein neues Raumschiff aus der Atmosphäre befördern. Und „alles, was vom Kabel über der geosynchronen Umlaufbahn abgefeuert wird, würde sich bereits mit einer höheren Geschwindigkeit als der Umlaufbahn fortbewegen“, bemerkt Stuart. „Reisen zum Mond und zum Mars sind ein Kinderspiel.“

Was genau die Zukunft für das Mondabenteuer bereithält - ein Besuch auf der anderen Seite, die Schaffung einer Mondbasis, der Bau eines beispiellosen Aufzugs oder keines der oben genannten - ist derzeit unklar. Aber zwischen First Man, dem bevorstehenden Apollo 11-Jubiläum und der Wiederbelebung der bemannten Raumfahrt als Pfeiler der amerikanischen politischen Rhetorik ist der Mond wieder sehr im Gespräch und scheint mehr denn je, dass es sich nicht um eine Frage der Menschlichkeit handelt werde immer wieder in die Mondlandschaft zurückkehren, aber eine Frage, wie und wann .