Nicht nur Elon Musk, auch die Nasa hat ambitionierte Pläne für den Mars: Schon im kommenden Jahrzehnt sollen US-Astronauten auf dem roten Planeten landen. Bis dahin müssen allerdings noch einige Probleme gelöst werden. Dazu gehört auch die Versorgung mit Sauerstoff. Während das Element 21 Prozent der Erdatmosphäre ausmacht, besteht die Marsatmosphäre nur zu 0,13 Prozent aus Sauerstoff. Das ist problematisch, weil die Nasa große Mengen von dem Element benötigen wird.

Sauerstoff für die Astronauten mitzunehmen, ist dabei jedoch das kleinere Problem: Das Element wird auch für den Raketentreibstoff benötigt. Laut Nasa-Berechnungen bräuchte eine Rakete insgesamt 25 metrische Tonnen Sauerstoff, um eine Besatzung aus vier Astronauten vom Mars zurück auf die Erden zu befördern. Logischerweise wäre es aber ein ziemlicher Aufwand, 25.000 Kilogramm Sauerstoff zum Mars zu transportieren. Zumal die Rakete für die Rückreise weitere 7 Tonnen Treibstoff benötigt.

Eine mögliche Lösung für das Sauerstoffproblem will die Nasa im Rahmen des Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (kurz: Moxie) erproben. Das Gerät nutzt einen elektrochemischen Prozess, um die zwei Sauerstoffatome aus Kohlendioxid zu lösen. Davon gibt es auf dem Mars genug, denn die Atmosphäre des roten Planeten besteht zu 95 Prozent aus der Verbindung.

Moxie hat in etwa die Größe einer Autobatterie und befindet sich an Bord des Mars-Rovers Perseverance. Der wurde Ende Juli 2020 in Richtung Mars geschickt und soll dort am 18. Februar 2021 ankommen. „Moxie ist darauf ausgelegt, etwa 6 bis 10 Gramm Sauerstoff pro Stunde zu produzieren – gerade genug, um einen kleinen Hund atmen zu lassen“, so Nasa-Ingenieuer Asad Aboobaker.

Sollte das System wie gewünscht funktionieren, könnte die Nasa einen deutlich größeren Moxie-Nachfolger bauen und auf den Mars schicken. Schätzungen der Nasa zufolge würde ein entsprechendes Gerät etwa 1.000 Kilogramm wiegen. Damit wäre es eine enorme Lastersparnis im Vergleich zum Transport des benötigten Sauerstoffs.

Wissenschaftler der privaten US-Hochschule Washington University in St. Louis haben in einem Paper jetzt eine mögliche Alternative zum Moxie-System vorgestellt. Ihr Vorschlag: Ein vor zwei Jahren entdeckter Salzwassersee unterhalb der Marsoberfläche könnte für die Sauerstoffproduktion genutzt werden. Bei diesem Prozess würde das Wasser in die Elemente Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten werden.

Der für das Moxie-Projekt zuständige MIT-Wissenschaftler Michael Hecht hält diese Methode allerdings für wenig erfolgversprechend. „Es gibt keine stichhaltigen Beweise für in großen Mengen verfügbare Salzlakeablagerungen, und obwohl es wahrscheinlich einige in gefrorener Form gibt, erwarte ich absolut nicht, dass sie in flüssiger Form vorliegen“, erklärt Hecht gegenüber dem US-Sender CNN.

Nach Ansicht von Hecht könnte Wasser langfristig aber durchaus eine Rolle bei der Sauerstoffgewinnung auf dem Mars spielen. Sinnvoller wäre nach seiner Ansicht aber der Abbau von Eis. Denn davon gebe es auf dem Mars genug.