Die Frage wurde vor mehr als einem halben Jahrhundert gestellt und ist jetzt wieder relevant, da sich Amerikaner und Chinesen auf die Rückkehr zum einzigen natürlichen Satelliten der Erde vorbereiten. Warum zurückgehen? Die beiden Mächte tun dies, diesmal mit der Absicht, länger zu bleiben als die kurzen Besuche der ersten Astronauten in den 60er und 70er Jahren. Das geopolitische Interesse an diesem Rennen ist unbestreitbar.
Aber es gibt noch mehr Gründe. Wie immer liegt der Wunsch in der menschlichen Natur, immer ein bisschen weiter zu gehen. Der Grund, den George Mallory für den Versuch, den Everest zu besteigen, anführte, ist berühmt: „Weil er da ist.“ Vielleicht könnte derselbe Grund das Epos der ersten Apollo-Flüge teilweise rechtfertigen, aber heute ist dieser Sinn für Abenteuer verflogen und hat Platz für prosaischere Beweggründe gemacht.
Der Mond ist ein ausgezeichnetes wissenschaftliches Labor. Das könnte eine weitere Rechtfertigung für neue Entdecker sein. Über seinen Ursprung, seine Entwicklung und damit auch die der ersten Zeiten des Sonnensystems gibt es noch viele Unbekannte zu klären. Das Fehlen von Atmosphäre und Magnetfeld bietet ganz besondere Bedingungen für die Durchführung astronomischer Beobachtungen von seiner Oberfläche aus. Und die andere Seite wäre ein perfekter Ort, um Radioteleskope zu installieren, sicher vor elektromagnetischen Störungen, die auf der Erde entstehen. Natürlich rechtfertigt einfache wissenschaftliche Neugier möglicherweise nicht die enormen Kosten des Unternehmens.
Es bleibt noch ein weiterer, materiellerer Beweggrund: das kommerzielle Interesse. Gibt es auf dem Mond etwas Wertvolles, das ihn kommerziell interessant macht? Eine offensichtliche Antwort ist Wasser. Natürlich ist bei den meisten Satelliten ihre Existenz – ob fest oder flüssig – unmöglich: Im Vakuum und in der Hitze des Tages würde jede Eisdecke sublimieren und die Gase würden in den Weltraum entweichen.
Eis in dunklen Kratern
Doch in den Polarregionen ist die Situation anders. Anders als auf der Erde sind Umlaufbahn und Achse des Mondes gegenüber der Ekliptik nur sehr leicht geneigt. Es gibt dort fast keine Stationen. An den Polen treffen die Sonnenstrahlen immer sehr tangential ein und erreichen den Boden mancher tiefer Krater nicht. Eingetaucht in eine ewige Nacht werden dort Temperaturen gemessen, die nie über 150 Grad unter Null steigen, genug, um das Eis auf unbestimmte Zeit zu konservieren.
Mehrere Experimente haben die Existenz von Wassereis bestätigt. Einige Satelliten haben es entdeckt, indem sie Neutronen analysierten, die durch den Beschuss mit kosmischer Strahlung verursacht wurden, ein Symptom, das auf das Vorhandensein von im Regolith eingebetteten Wasserstoffatomen hinweist. Nicht unbedingt als Wasser, sondern auch als hydratisierte mineralische Bestandteile. Andere haben die Technik des „bistatischen Radars“ verwendet: Sie senden ein Funksignal, das vom Boden dieser Krater reflektiert wird, um von großen Tracking-Antennen auf der Erde aufgenommen zu werden. Die durch die Wellen verursachte Verformung war eher typisch für vereiste Oberflächen als für felsiges Gelände.
Schätzungen zufolge gibt es im südlichen Bereich des Mondes etwa 10.000 Quadratkilometer dauerhaft beschattete Gebiete. In ihnen bildet das Eis keine großen Ausdehnungen wie bei Eisbahnen, sondern vermischt sich mit dem Regolith in einer Art gefrorenem Schlamm. Im Verhältnis dazu könnte aus jedem Kubikmeter Land im besten Fall das Äquivalent einer Dose Wasser gewonnen werden.
Sollte jemals Mondwasser gewonnen werden, ist es nicht für den menschlichen Verzehr oder den Versand zur Erde bestimmt. Selbst gereinigt wird es höchstwahrscheinlich einen unangenehmen Geschmack haben und andererseits haben wir bereits reichlich Wasser auf unserem Planeten. Seine eigentliche Verwendung wird darin bestehen, es als Rohmaterial in Sauerstoff und Wasserstoff zu zerlegen, die eines der energiereichsten Gemische in Raketentriebwerken sind. Genau das wird das zukünftige Mondlandefahrzeug von Blue Origin verbrauchen (das konservativere SpaceX-Projekt wird Methan und Sauerstoff verbrennen).
Die Produktion von Mondwasser in industriellen Mengen wird Großanlagen erfordern, von denen derzeit kaum zu träumen ist, wenn der bloße Bau einer bescheidenen dauerhaften Basis so viele Probleme mit sich bringt. Aber eines Tages wird der Mond zu einer Art Weltraumtankstelle, diese dunklen Krater könnten das wertvollste Terrain in unserem Sonnensystem sein.
Helium-3: der Treibstoff der Zukunft
Auf unserem Satelliten gibt es ein weiteres Element mit enormem wirtschaftlichem Potenzial: Helium-3. Es ist ein stabiles Heliumisotop, das sich in unserem Stern bildet und vom Sonnenwind getragen zu uns gelangt. Auf der Erde wirken das Magnetfeld und die Atmosphäre als Schutzschild, auf dem Mond existiert dieser Schutz jedoch nicht und über Millionen von Jahren wurde Helium-3 vom Boden absorbiert. Unser gesamter Satellit ist eine mögliche Lagerstätte. Zumindest theoretisch.
Wann verbirgt Helium-3 den Mond? Einige Schätzungen gehen davon aus, dass sich zwischen einer und drei Millionen Tonnen davon fast vollständig in den äußeren Schichten des Regoliths ansammelten, sodass seine Gewinnung relativ einfach wäre.
Auf der Erde verbleiben Spuren von Helium-3 in den tiefen Schichten des Bodens und entweichen gelegentlich in Form von Emissionen aus einigen Gasfeldern. Der Großteil davon wird künstlich in Kernreaktoren, durch Bestrahlung von Lithium oder durch den Zerfall von Tritium, einem Element, das in thermonuklearen Bomben verwendet wird, hergestellt. Der fortschreitende Abbau dieser Arsenale hat ihre Verfügbarkeit verringert.
Helium-3 gilt als Brennstoff der Zukunft in Fusionskraftwerken. Bei der Reaktion mit Deuterium werden enorme Energiemengen freigesetzt, wodurch harmlose Helium-4-Atome als Abfall entstehen, ohne dass gefährliche Strahlung freigesetzt wird. Er heiliger Gral von sauberer Energie.
Ein sehr seltenes Objekt
Helium-3 ist nur in sehr geringen Mengen verfügbar, gerade genug für manche Experimente. Natürlich ist es sehr teuer: mehr als 30.000 Dollar pro Gramm. Der weltweite Verbrauch liegt, begrenzt durch das begrenzte Angebot, bei etwas mehr als einem halben Kilo pro Jahr. Es wird zum Bau von Geräten für die Nuklearindustrie verwendet, insbesondere von Neutronendetektoren. Auch um sehr niedrige Temperaturen in der Größenordnung von einigen Zehntel Grad über dem absoluten Nullpunkt zu erreichen, ist der Einsatz in der Quanteninstrumentierung zwingend erforderlich. Und es wird zunehmend in biomedizinischen diagnostischen Bildgebungsanwendungen mit Magnetresonanz- und Röntgenspektroskopiegeräten eingesetzt.
Analysten schätzen, dass es eine potenzielle Nachfrage nach Helium-3 im Wert von etwa 400 Millionen US-Dollar gibt, ein Kuchen, der nicht nur sehr attraktiv ist, sondern auch einen klaren Wachstumstrend aufweist. Dieser Stoff mag auf unserem Planeten knapp sein, aber auf dem Mond gibt es durchaus Vorkommen, die leicht auszubeuten sind, da er in den oberen Schichten des Regoliths absorbiert wird. Was vor zehn Jahren noch wie Science-Fiction schien, ist heute eine echte Geschäftsmöglichkeit.
Mehrere Unternehmen prüfen diese Möglichkeit ernsthaft. Das jüngste Unternehmen, Interlune, wurde kürzlich in Seattle gegründet und konnte bereits mehr als 13 Millionen Dollar Risikokapital aufbringen. Zu ihren Gründern gehört der Astronaut Harrison Schmitt, der einzige Geologe, der jemals einen Fuß auf den Mond gesetzt hat und daher über Kenntnisse aus erster Hand zu diesem Thema verfügt. Er ist gerade 88 Jahre alt geworden.
Interlune-Manager schätzen, dass Helium-3 das einzige Mondprodukt ist, dessen Preis seine Gewinnung und seinen Transport zur Erde rechtfertigt. Zu diesem Zweck entwerfen sie einen automatischen Roboter, der im Jahr 2025 als Prototyp zu unserem Satelliten fliegen soll. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um einen kleinen Bagger mit einem Ofen, der die Gesteinsproben auf bis zu 600 Grad erhitzt, genug – so hoffen sie – um zu verursachen die Ablösung des eingeschlossenen Gases, das sich in kleinen Blasen sammelt.
Der von Fotozellen angetriebene Roboter wird während der zwei Wochen des Mondtages arbeiten und nachts im Winterschlaf bleiben. Und so weiter, ein paar Jahre lang. Die von ihnen entwickelte Technik – natürlich ein Industriegeheimnis – ist nur für die Gewinnung kleiner Proben gedacht. Bei Erfolg sind für die kommerzielle Nutzung größere Fahrzeuge erforderlich, die von Frachtern transportiert werden Raumschiff von SpaceX.
In jedem Fall sind für den Transport der Gasfläschchen zur Erde Rückholkapseln erforderlich, die es noch nicht gibt. Und mit geringer Tragfähigkeit, vielleicht auf ein paar Kilo beschränkt. Bei aktuellen Preisen ausreichend, um die Kosten zu decken und einen attraktiven Gewinn zu erzielen.
Und wo wollen Sie mit dem Graben beginnen? Laut Schmitt bietet der gesamte Mond Möglichkeiten, obwohl es Regionen gibt, die attraktiver sind als andere. Seine Untersuchung von Mondproben und von umlaufenden Satelliten gesammelten Daten hat ihm dabei geholfen, den vielversprechendsten Ort auszuwählen, an dem er das „X“ wie auf einer Schatzkarte einzeichnen kann. Aber diese Karte ist ein weiteres Geheimnis, das von den neuen Weltraumminenarbeitern eifersüchtig gehütet wird.
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