Raumfahrt

Neue Ziele im Weltraum

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Schiaparellis Absturz über dem Mars führte es vor Augen: Der Weltraum ist ein unberechenbarer Ort, dem Einfluss der Menschen weitgehend entzogen. Das jähe Ende des kleinen Testgeräts der europäischen Weltraumorganisation Esa zeigte auch, welche große Herausforderung die Landung auf einem anderen Himmelskörper bleibt. Ein Rückschlag auch für die bemannte Raumfahrt und den Wunsch, bald weiter als bisher ins All aufzubrechen? Nein, sagt Paolo Ferri, Leiter des Missionsbetriebs bei der Esa: „Im Gegenteil, es sind solche unbemannten Testmissionen, die uns näher ans Ziel bringen.“

Schiaparellis Absturz über dem Mars führte es vor Augen: Der Weltraum ist ein unberechenbarer Ort, dem Einfluss der Menschen weitgehend entzogen. Das jähe Ende des kleinen Testgeräts der europäischen Weltraumorganisation Esa zeigte auch, welche große Herausforderung die Landung auf einem anderen Himmelskörper bleibt. Ein Rückschlag auch für die bemannte Raumfahrt und den Wunsch, bald weiter als bisher ins All aufzubrechen? Nein, sagt Paolo Ferri, Leiter des Missionsbetriebs bei der Esa: „Im Gegenteil, es sind solche unbemannten Testmissionen, die uns näher ans Ziel bringen.“

Doch wie genau sehen diese Pläne aus, wohin soll die Reise führen? Seit der letzten Apollo-Mission der US-Raumfahrtbehörde Nasa im Dezember 1972 hat kein Mensch mehr einen fremden Himmelskörper betreten. Während der Wettlauf zum Mond vom unbedingten Willen geprägt war, Erster zu sein, heben Vertreter der drei großen Weltraumorganisationen Nasa, Esa und Roskosmos (Russland) heute die gemeinsamen Interessen hervor; allen politischen Konflikten zum Trotz. Die „einstige Kälte“ der „Race in Space“ sei vorbei, betont Esa-Generaldirektor Jan Wörner, die „Schadenfreude“ der „gegenseitigen Unterstützung“ gewichen. Zum „Nutzen der Menschheit“ müsse man im All kooperieren, auch mit aufstrebenden Raumfahrtnationen wie China.

Die Zusammenarbeit ist freilich auch den hohen Kosten geschuldet, die große Missionen und Projekte wie die Internationale Raumstation ISS verursachen. Elf Milliarden Euro will Wörner von den 22 Esa-Mitgliedsstaaten für die Weltraumprogramme in den kommenden Jahren haben; das Geld soll unter anderem die Nutzung der ISS durch die Europäer bis 2021 sichern (geplant ist deren Betrieb bis 2024). Über die Vorschläge werden am 1. und 2. Dezember die zuständigen Minister in Luzern entscheiden.

Bei der Kooperation im All ist für die Esa derzeit vor allem Roskosmos ein wichtiger Partner, auch im Hinblick auf künftige bemannte Flüge in den Weltraum gibt es gemeinsame Überlegungen. So erwägt die Esa, noch einmal den Mond anzusteuern und dort eine feste Basis, das „Moon Village“, aufzubauen. Einen festen Zeitplan gibt es indes noch nicht: „Welche Schritte innerhalb der nächsten zehn Jahre realisiert werden können, bedarf weiterer Abstimmung,“ sagt Thomas Reiter, Esa-Koordinator für die ISS-Programme. Klar ist, dass es ein Unternehmen der „robotischen und astronautischen Raumfahrt“ gleichermaßen werden soll, wie Jan Wörner erläutert. Menschen könnten dort leben und wissenschaftlich arbeiten, sogar Tourismus kann sich der Esa-Chef auf dem Erdtrabanten vorstellen.

Das „Moon Village“ könnte als Zwischenstation auf dem Weg zum Mars dienen – aber nicht nur: Die der Erde abgewandte und bislang noch nicht besuchte Seite des Mondes wäre der ideale Standort, um mit einem Teleskop tief ins Universum zu schauen, sagt Thomas Reiter; ohne die Störungen der Erdatmosphäre.

So ließen sich auch Meteoriten oder Asteroiden früher erkennen und ihre Flugbahnen präziser bestimmen. „Es könnte sein, dass wir die Gefahr durch diese kleinen, im Weltraum vagabundierenden Himmelskörper unterschätzen“, mahnt Paolo Ferri. Zwar scheine es im Moment nicht so, dass sich einer in den nächsten Jahren gefährlich der Erde nähere, aber sicher sein könne man nicht, sagt Ferri: „Wir kennen nur einen Teil der erdnahen Asteroiden. Von den anderen, der Mehrheit, wissen wir nichts – nur, dass sie da sein müssen. Es kann in 100 Jahren einer auf die Erde zukommen, es kann aber auch schon morgen sein. Sicher ist, dass solche katastrophalen Ereignisse statistisch in der Zukunft noch passieren, unsere Zivilisation gefährden und vielleicht sogar die ganze Menschheit ausradieren werden.“

Auch den Mars haben Esa und Roskosmos als Ziel bemannter Missionen im Auge, allerdings eher vage, konkrete Pläne existieren nicht. Anders sieht es bei der Nasa aus. Wer sich auf den Internetseiten der US-Weltraumbehörde umschaut, findet dort detaillierte Informationen zur „Journey to Mars“, der Reise zum Mars. Die Präsentation macht deutlich, dass die Nasa sich dabei klar in der Führungsrolle sieht. Demnach wollen die Amerikaner zunächst eine „Teststrecke“ in der Mondumlaufbahn anlegen, wo die Erfordernisse und Risiken einer Reise zum Mars erprobt werden sollen. Für den Flug dorthin werden derzeit die Schwerlastrakete SLS und die Orion-Raumkapsel gebaut, die unbemannt bereits ab 2018 den Mond umkreisen soll.

Als nächstes ist ein Testflug mit Astronauten vorgesehen, sie sollen dabei bereits „so weit reisen, wie es Menschen niemals zuvor getan haben“. Im Laufe der 2020er Jahre soll sich eine Besatzung dann auf eine einjährige Mission begeben, um Techniken für den Sinkflug und die Landung auf dem Mars zu proben. Die Reise zum Roten Planeten selbst ist für die 2030er Jahre angepeilt. Der Mars, heißt es bei der Nasa, werde die nächste Grenze sein, die Menschen überschreiten. Auf dem Weg dorthin gebe es „Herausforderungen“, „aber wir wissen, dass sie zu lösen sind“. Ungewiss ist allerdings, ob sich diese Pläne unter einem Präsidenten Donald Trump ändern. Die Nasa war keines der großen Wahlkampfthemen, Experten rechnen aber damit, dass Trump den Sektor Erdbeobachtung – er spielt eine wichtige Rolle für den Klimaschutz – beschneiden wird. Auch eine Rückkehr zum Mond scheint wieder ein Thema zu sein; diese Pläne waren unter Präsident Obama gestrichen worden.

Private Initiativen wollen noch vor der Nasa den Fuß auf den Mars setzen. Im April verkündete Elon Musk, mit seinem Raumfahrtunternehmen Space X bereits in zehn Jahren die ersten Menschen dorthin bringen und eine Kolonie aufbauen zu wollen. In den 2020er Jahren will auch MarsOne, das Projekt des niederländischen Unternehmers Bas Landsdorf, Menschen in der roten Wüste absetzen; es soll ein Flug ohne Wiederkehr werden. Beide Vorhaben werden von den Weltraumorganisationen mit großer Skepsis gesehen.

Bei der Esa ist man indes nicht ganz so optimistisch wie die Nasa, was die Überwindbarkeit der Hürden für eine bemannte Mission zum Mars angeht. Da wären zum einen die enormen Kosten, deren Höhe noch gar nicht klar ist, sich aber im dreistelligen Milliarden-Dollar/Euro-Bereich bewegen dürften. Schief gehen darf bei den Vorbereitungen nichts. Denn der Start ist nur in einem begrenzten Zeitfenster möglich, Mars und Erde müssen in einer bestimmten Konstellation zueinander stehen, erklärt Paolo Ferri. Ließe sich dieser Termin nicht einhalten, müsste man zwei Jahre warten. Außerdem werden für den Transport große Raumschiffe benötigt, die erhebliche Mengen an Treibstoff brauchen – schließlich würde die Reise zwei bis drei Jahre dauern, schon alleine Hin- und Rückflug nähmen jeweils etwa acht Monate bis ein Jahr in Anspruch, schätzt Ferri.

Zum Vergleich: Zum Mond ist man drei Tage unterwegs. Thomas Reiter hält es deshalb für sinnvoll, „bei der Vorbereitung und Durchführung einer solchen Mission auch private Unternehmen wie Space X einzubeziehen“. Als größeres Problem sieht der ehemalige Astronaut die Folgen eines derart langen Weltraumtrips für den menschlichen Körper an. Zwar haben auch einige ehemalige Bewohner der Raumstationen ausgedehnte Aufenthalte hinter sich, doch selbst der Rekord von Waleri Poljakow mit 437 Tagen ohne Unterbrechung auf der russischen Mir ist noch weit entfernt von dem, was ein Marsflug in Anspruch nehmen würde.

Auch die Intensität der Strahlung sei nicht zu vergleichen, erklärt Reiter: „Die Internationale Raumstation kreist in 400 Kilometern Entfernung im Orbit und ist dort immer noch durch das Magnetfeld der Erde geschützt.“ Im All dagegen wirke gefährliche kosmische und solare Strahlung auf die Astronauten ein. „Das wird sie zwar nicht töten, aber das Krebsrisiko stark erhöhen“, sagt Paolo Ferri. Derzeit werde an leichten Materialien zum Strahlenschutz geforscht, erklärt Thomas Reiter, etwa an Kunststoffen: „Das Raumschiff kann ja nicht mit schweren Bleiplatten eingehüllt werden.“

Bei den Vorbereitungen und Forschungen für einen längeren bemannten Raumflug spielt die ISS eine Schlüsselrolle. Das wird auch zu den Aufgaben von Alexander Gerst gehören, der 2018 zum zweiten Mal dorthin fliegen soll. Es geht unter anderem um die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf den Körper, die Reaktionen des Immunsystems, der Muskeln und des Knochengerüsts. Und was ist, wenn jemand plötzlich krank wird, eine Blinddarmentzündung bekommt oder Zahnschmerzen? Von der ISS ist man notfalls in einigen Stunden zurück auf der Erde, aber auf dem Weg zum Mars gibt es diese Möglichkeit nicht. Als Ersatz für den Zahnarzt daheim werden derzeit Versuche mit Füllungen und Implantaten aus dem 3-D-Drucker gemacht.

Auch die psychischen Folgen des langen Eingesperrtseins gilt es zu bedenken. In dem Experiment „Mars 500“ haben Esa und Roskosmos das bereits untersucht; sechs Männer mussten es dafür 520 Tage lang auf engem Raum miteinander aushalten. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Versorgung mit Sauerstoff, Wasser und Lebensmitteln. Anders als bei der ISS kann nichts nachgeliefert werden. Vor allem müssten Technologien „zur Einsatzreife gebracht werden“, um Sauerstoff aus Kohlendioxid und Wasser aus den knappen vorhandenen Ressourcen zu gewinnen, sagt Thomas Reiter.

Kritiker monieren, die bemannte Raumfahrt sei zu teuer und zu riskant – bei zu geringem Nutzen. Eine Einschätzung, die von den Weltraumorganisationen freilich nicht geteilt wird. „Es gibt Dinge, die von Robotern nicht übernommen werden können, etwa alle medizinischen Untersuchungen“, sagt Esa-Generaldirektor Wörner. Und Thomas Reiter erklärt: „Der Mensch ist durch die Kombination von kognitiven, sensorischen und motorischen Fähigkeiten unverzichtbar, weil er anders als eine Maschine auf Unvorhersehbares reagieren kann.“ Bei der Nasa greift man zu den ganz großen Worten: Mit einer Mission zum Mars seien „fundamentale Fragen der Menschheit“ zu beantworten, heißt es in einem Dossier. Es ginge um Fragen wie jene, „was wir vom Mars über die Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft der Erde lernen können“ – und darum, zu erfahren, ob unser Nachbarplanet eines Tages „eine sichere Heimat für Menschen“ sein könne.

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