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Aufatmen: Auf dem Mond gibt es genug Sauerstoff für alle

Bodenforscher errechnen, dass allein die oberste Schicht des Mondes genug Sauerstoff beherbergt, um acht Milliarden Menschen 100.000 Jahre lang zu versorgen. Entscheidend ist, wie es gelingen kann, ihn auch zu nutzen.

3 Min. Lesezeit
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Wer hätte gedacht, dass sich auf dem Mond haufenweise Sauerstoff finden lässt? (Bild: Dima Zel / Shutterstock)

Neben den sehr sichtbaren Bereichen der Weltraumforschung gibt es ein Segment, das von der Öffentlichkeit weitgehend unbemerkt bleibt. Dabei wird auch hier viel Geld investiert. Die Rede ist von der Erforschung von Technologien, die eine effektive Nutzung von Weltraumressourcen ermöglichen könnten. Ganz vorne auf dieser Agenda steht die Suche nach dem besten Weg, um auf dem Mond Sauerstoff zu produzieren.

Artemis-Rover soll Erzeugung atembaren Sauerstoffs erproben

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Zu diesem Zweck soll im Rahmen des Monderforschungsprogramms Artemis der US-Weltraumbehörde Nasa auch ein Rover auf den Erdtrabanten geschickt werden, der Mondgestein sammeln soll, um daraus letztendlich atembaren Sauerstoff zu entnehmen. Das klingt für den Laien zunächst kontraintuitiv, haben wir den Mond doch bislang als überaus lebensfeindlich wahrgenommen.

Und tatsächlich besteht die extrem dünne Atmosphäre des Mondes hauptsächlich aus Wasserstoff, Neon und Argon. Das können (und wollen) Säugetiere nicht atmen. Tatsächlich zeigt die Forschung indes, dass es auf dem Erdbegleiter sogar reichlich Sauerstoff gibt. Das Problem: Er ist im Regolith eingeschlossen. Das ist die Schicht aus Gestein und feinem Staub, die die Mondoberfläche bedeckt.

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Regolith des Mondes Teilen dem Erdboden sehr ähnlich

Weil der Mond im Wesentlichen aus denselben Gesteinen wie die Erde besteht, lassen sich Annahmen über den verfügbaren Sauerstoff treffen. So dominieren Mineralien wie Kieselsäure, Aluminium, Eisen- und Magnesiumoxid die Mondlandschaft. Alle diese Mineralien enthalten Sauerstoff, allerdings nicht in einer für unsere Lungen zugänglichen Form.

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Der Unterschied zwischen dem „Boden“ des Mondes und jenem der Erde besteht darin, dass er vollständig aus Regolith besteht, während dieser Regolith auf der Erde durch eine Vielzahl von Organismen über Millionen von Jahre zu einem Stoff umgeformt wurde, den wir bislang nur auf der Erde nachweisen konnten und der bemerkenswerte physikalische, chemische und biologische Eigenschaften aufweist. Das Ergebnis ist eine Matrix aus Mineralien, die in den ursprünglichen Gesteinen nicht vorhanden war. Bei den Materialien auf der Mondoberfläche hingegen handelt es sich im Wesentlichen um Regolith in seiner ursprünglichen, unberührten Form.

Sauerstoff vom Gestein zu trennen, ist kein Hexenwerk

Die gute Nachricht dessen: Der Regolith des Mondes besteht zu etwa 45 Prozent aus Sauerstoff, der allerdings fest an die oben erwähnten Mineralien gebunden ist. Er lässt sich nur mit Energieeinsatz nutzbar machen. Das dazu erforderliche Verfahren gibt es bereits und heißt Elektrolyse.

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Auf der Erde wird dieses Verfahren häufig eingesetzt, etwa bei der Herstellung von Aluminium. Ein elektrischer Strom wird über Elektroden durch eine flüssige Form von Aluminiumoxid geleitet, um das Aluminium vom Sauerstoff zu trennen, wodurch Sauerstoff als Nebenprodukt entsteht. Auf dem Mond wäre der Sauerstoff das Hauptprodukt. Da das Verfahren sehr energieaufwendig ist, müsste es durch Sonnenenergie oder andere auf dem Mond verfügbare Energiequellen unterstützt werden.

An einer Umsetzung wird indes bereits gearbeitet. Anfang dieses Jahres kündigte das in Belgien ansässige Startup-Unternehmen Space-Applications-Services an, drei Versuchsreaktoren zu bauen, um den Prozess der Sauerstoffherstellung durch Elektrolyse zu verbessern. Das Unternehmen geht davon aus, dass es die Technologie bis 2025 im Rahmen der ISRU-Mission (In-Situ-Ressourcennutzung) der Europäischen Weltraumorganisation Esa auf den Mond bringen kann.

So viel Sauerstoff steckt im Mond

Die Bemühungen scheinen nicht unnütz. Denn es lässt sich berechnen, wie viel Sauerstoff der Mond liefern könnte. Laut einer Berechnung des Bodenforschers John Grant von der Southern-Cross-Universität im australischen Queensland reichen allein die oberen zehn Meter der relativ frei zugänglichen Gesteinsschichten des Mondes, um genug Sauerstoff zu liefern, um acht Milliarden Menschen 100.000 Jahre lang zu versorgen.

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Dabei geht Grant von der optimistischen Annahme aus, dass es gelingen kann, den kompletten Sauerstoff aus den oberen zehn Metern zu extrahieren. Zudem geht er davon aus, dass jeder Kubikmeter Mondregolith im Durchschnitt 1,4 Tonnen Mineralien, davon etwa 630 Kilogramm Sauerstoff, birgt. Nach Angaben der Nasa benötigt der Mensch zum Überleben etwa 800 Gramm Sauerstoff pro Tag. Mit diesen 630 Kilogramm Sauerstoff könnte ein Mensch damit etwas mehr als zwei Jahre überleben. Der Rest ist einfache Multiplikation.

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Fox

Aber, das wäre reiner Sauerstoff.
Atmen von reinem Sauerstoff kann zu septischen Kreislaufschocks führen, Blutdruckabfall, der zur mangelnden Sauerstoffversorgung führt und weiter zur Veränderung der DNA…
Dazu eine ganz andere Schwerkraft die zur Rückbildung der Muskulatur führt.
Fehlt also erst mal das verpönte CO² was auch Pflanzen zum Wachstum brauchen.
Also müsste man mit Aparaturen auf den Rücken ein Teil des Tages auf Fitnessgeräten verbringen . Irgendwie keine erstrebenswertes Vorstellung. Ich bleibe lieber hier. Wer will kann ja umziehen.
Außerdem schaffen wir es nicht mal hier die Probleme zu lösen. Aktuelle, nachhaltige was auch immer.

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Ringelbach

Die Menschen brauchen keine exterritoriale Besiedlungsflächen, um u.a. neue Plastikmüllplätze zu schaffen. Das Problem wäre simpel zu lösen, wenn die Menschheit ihre eigene Vermehrungsrate in akzeptablen Rahmen hält.

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Robert Pohli

Das die Eroberung des Mondes keine (technisch) sinnvolle Operation war, sondern eine simple Reaktion auf die durch Sputnik gefährdeter Anspruch auf die Spitzenweltposition ergibt sich als simple Bilanz der Kosten gegen den Nutzen wobei die Kostenseite auch ohne numerische Werte unvorstellbar hoch im Vergleich zum Nutzen (Erfindung des Kugelschreibers oder bessere Computer/TTL?, die sowieso in der Mache waren) angesehen werden können.
Auch die aktuelle Raumfahrt versteht man nur unter dem Gesichtspunkt Prestige der beteiligten Staaten – die Entwicklung eines simplen Energiespeicher mit hohem Wirkunsgrad in beiden Richtungen aber geringeren Kosten als ein Akku wäre nützlicher für die Menschheit.

Ringelbach

Auch mit der Lösung der Sauerstoff-Frage ist noch keine vernunftbegabte Besiedlung des Mondes durch die Menschheit möglich. Weitere technische Lösungen müssen gemeistert werden, um den Menschen das Überleben zu sichern. Bekanntermaßen braucht der Mensch zum Überleben nicht nur Sauerstoff, sondern auch Wasser, Nährstoffe, Schwerkraft und Sonnenlicht, um das Vitamin D bilden zu können. Da die Schattenseite des Mondes immer an der gleichen Stelle ist, halbiert sich die Prognose. Und die fehlende Schwerkraft lässt das Skelett des Menschen unbrauchbar machen werden. Da anderweitige Ablenkungen und Freizeitbeschäftigungen unter normalen Bedingungen kaum möglich sind, lässt den Menschen bei Vollzeitaufenthalt auf dem Mond kriminell werden und damit wäre ein Überleben der Menschheit auf dem Erdtrabanten in Gefahr. Sollte der Mensch irgendwann mal in der Lage sein, seine eigene Vermehrungsrate in einem akzeptablen Rahmen zu halten, wäre ein Überleben der Menschheit auf unserem Erdtrabanten von vornherein hinfällig.

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Beck

lässt den Menschen bei Vollzeitaufenthalt auf dem Mond kriminell werden und damit wäre ein Überleben der Menschheit auf dem Erdtrabanten in Gefahr.

—> was für eine rückständig Logik

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