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Wichtiger Schritt: Nasa produziert Sauerstoff auf dem Mars

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Von: Tanja Banner

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Mars-Rover „Perseverance“
Der Nasa-Rover „Perseverance“ (r) neben dem Mini-Hubschrauber „Ingenuity“ (M) auf dem Mars. Ein Instrument des Rovers produziert Sauerstoff auf dem roten Planeten. © NASA/dpa

Ein Nasa-Instrument produziert Sauerstoff auf dem Mars – und könnte künftig bei der Besiedelung des roten Planeten behilflich sein.

Pasadena – Der Mars soll in Zukunft von Menschen besucht, erforscht und möglicherweise sogar besiedelt werden. Doch bis es so weit ist, müssen noch mehrere Hürden aus dem Weg geräumt werden. An einer besonders großen Hürde – dem fehlenden Sauerstoff – arbeitet die US-Raumfahrtorganisation Nasa bereits mit dem Mars-Rover „Perseverance“. Der im Februar 2021 auf dem roten Planeten gelandete Roboter hat ein Instrument an Bord, das auf dem Mars Sauerstoff herstellen soll. Ein erster kurzer Test kurz nach der Landung gelang: Das Instrument „MOXIE“ produzierte etwa fünf Gramm Sauerstoff – eine Menge, die ein Mensch innerhalb von etwa zehn Minuten verbraucht.

„MOXIE“ ist etwa so groß wie ein Toaster und in den Nasa-Rover „Perseverance“ integriert. Das Instrument gewinnt Sauerstoff aus der dünnen und kohlendioxidreichen Luft des Mars: Sie wird eingesaugt und komprimiert, anschließend erhitzt „MOXIE“ das Gas auf rund 800 Grad und spaltet das Kohlendioxid durch eine Elektrolyse in Sauerstoff und Kohlenmonoxid. Der Sauerstoff wird gesammelt, während die übrig gebliebenen Gase in die Atmosphäre des Mars entlassen werden.

Nasa-Rover: Instrument „MOXIE“ produziert Sauerstoff auf dem Mars

Seit dem ersten Test kurz nach der Landung auf dem Mars war „MOXIE“ weiter aktiv: Insgesamt sieben Durchläufe hat das Instrument durchgeführt und dabei pro Stunde rund sechs Gramm Sauerstoff produziert. Das klingt nicht viel, entspricht jedoch etwa der Sauerstoffproduktion eines kleinen Baums auf der Erde. Dies ist die erste Demonstration der Nutzung von Ressourcen auf einem anderen Planeten“, betonte Jeffrey Hoffman vom Massachusetts Institute of Technology (MIT), der das Instrument als Chef-Wissenschaftler betreut. „In dieser Hinsicht ist es historisch.“

Name:Perseverance (Mars 2020)
Typ:Rover
Einsatz-Ort:Mars
Betreiber:Jet Propulsion Laboratory (JPL) der Nasa
Start:30. Juli 2020
Landung:18. Februar 2021
wichtige Instrumente:Helikopter Ingenuity, Sauerstoff-Instrument MOXIE

Da die Mars-Atmosphäre „viel variabler“ als auf der Erde sei, sei es ein Ziel gewesen, zu zeigen, dass „MOXIE“ zu allen Jahreszeiten funktioniert. Das ist offenbar gelungen: Die Sauerstoffproduktion auf dem Mars gelang den Forschenden zufolge unter allen getesteten Bedingungen: bei Tag, in der Nacht, während der verschiedenen Jahreszeiten und bei unterschiedlichen atmosphärischen Bedingungen. „Die Dichte der Luft kann im Laufe eines Jahres um den Faktor zwei variieren und die Temperatur kann um 100 Grad schwanken“, erläuterte Hoffman.

Mars-Rover der Nasa hat wichtiges Instrument zur Sauerstoff-Produktion an Bord

Sein Kollege Michael Hecht, leitender Forscher der „MOXIE“-Mission am Haystack Observatory des MIT freut sich: „Wir haben enorm viel gelernt, was wir für künftige Systeme in größerem Maßstab nutzen können“. Eines Tages könnte eine große Version von „MOXIE“ zum Mars geschickt werden, um dort für künftige Astronautinnen und Astronauten Sauerstoff zu produzieren, so die Vision der Forschenden. Könnte „MOXIE“ so viel Sauerstoff produzieren wie es mehrere hundert Bäume tun, könnte das System sowohl Menschen versorgen als auch Sauerstoff herstellen, der als Treibstoff für die Reise zurück zur Erde genutzt werden kann. „Um eine menschliche Mission zum Mars zu unterstützen, müssen wir eine Menge Dinge von der Erde mitbringen – Computer, Raumanzüge und Unterkünfte“, erklärte Hoffman den Gedanken hinter „MOXIE“. „Aber dummen alten Sauerstoff? Wenn man ihn dort produzieren kann, sollte man es tun – dann ist man dem Spiel weit voraus.“

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Doch bevor es so weit ist, dass „MOXIE“ Sauerstoff für Menschen auf dem Mars produziert, soll das Instrument noch weiter getestet werden. „Der nächste Durchlauf wird während der größten Dichte des Jahres stattfinden und wir wollen so viel Sauerstoff wie möglich machen“, erläuterte Hecht den Plan. „Wir stellen alles so hoch ein, wie wir es wagen und lassen es laufen, solange wir können.“ (tab)

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