Prof. Ulrich Walter - Wissen schafft was
Prof. Ulrich Walter ist Diplom-Physiker, Wissenschafts-Astronaut und schreibt Kolumnen für N24 Online
Univ.-Prof. Prof. h.c. Dr. rer. nat. Dr. h.c. Ulrich Walter Diplom-Physiker, Wissenschafts-Astronaut Herr Ulrich Walter, Jahrgang 1954, ist Ordinarius für Raumfahrttechnik an der Technischen Elite-Universität München. Nach dem Studium der Physik an der Universität Köln, an den Argonne National Laboratories in Chicago und an der University of California in Berkeley, wurde er im Jahre 1987 ins Deutsche Astronautenteam berufen und trainierte bis zu seiner Shuttle Mission D-2, 26. April bis 6. Mai 1993, am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, DLR, in Köln-Porz und am Raumfahrtzentrum der NASA in Houston. Es folgten Stationen beim DLR und bei der IBM. Seit März 2003 leitet er den Lehrstuhl für Raumfahrttechnik an der Technischen Universität München und lehrt und forscht im Bereich Raumfahrttechnologie und Systemtechnik. Seine Schwerpunkte sind Echtzeit-Robotik im Weltraum, Intersatelliten-Kommu­nikations-Technologien, Technologien für planetare Erkundungen und Systemmodellierung und -optimierung. Herr Walter ist unter anderem Mitglied des Wissenschaftlichen Beirats des Deutschen Museums und Präsident des Hermann-Oberth-Museums in Feucht. Er ist zudem erfolgreich als Autor und Publizist tätig. Prof. Walter wurde bundesweit zum Professor des Jahres 2008 in der Kategorie Ingenieurwissenschaften und Informatik gewählt. 
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Prof. Ulrich Walter - Wissen schafft was Mars One Mission – Was ist da dran?

Die Mars-One-Welle schwappt zurzeit durch alle Medien. Kann die Kolonialisierung des Mars funktionieren? Was kann schiefgehen und wie hoch sind die Überlebenschancen der Kolonisten? 

Mars One ist eine private Stiftung der Holländer Bas Lansdorp (CEO) und Arno Wielders (CTO), die eine Serie von kommerziellen Flügen zum Mars plant, um dort eine erste Kolonie der Menschheit zu errichten. Die ersten vier Kolonisten sollen im Jahre 2024 aufbrechen und nach etwa 180 Tagen Flug im Jahre 2025 auf dem Mars landen. Danach sollen alle zwei Jahre neue Kolonisten zum Mars fliegen. Es gibt keine Rückflugmöglichkeiten, weder bei der ersten Mission, noch später.

Das Ganze soll durch Übertragungsrechte und Werbeeinnahmen von Fernsehstationen finanziert werden. Bisher haben sich angeblich (so Mars One) über 200.000 Personen beworben. Nach einer ersten Auswahlrunde wurden etwa 700 Kandidaten für die zweite zugelassen. Davon sollen noch in diesem Jahr die ersten 40 Astronauten für das Training ausgewählt werden, das dann im nächsten Jahr beginnen soll.

Warum kein Rückflug?

Bei einem Hin- und Rückflug würden die Kosten eines Rückfluges etwa 75% der Gesamtmissionskosten ausmachen. Die Missionskosten für reine Hinflüge sind also nur etwa ein viertel bisher geplanter Marsrückkehrmissionen und sind somit ein gewichtiges Argument.

Kann eine Mars-One Mission funktionieren?

Alle notwendigen Technologien für Marsmissionen, einschließlich einer Rückkehr zur Erde, sind im Prinzip bekannt. Es gibt also keine mir bekannten technischen Show-Stopper.

Worin liegen die Probleme von Mars One?

Sie liegen in den hohen Missionsrisiken und die den damit verbundenen ethischen Problemen. Zunächst, obwohl die Technologien eines Mars-EDL (Entry, Descent and Landing) bekannt sind und für den Mars Curiosity Rover bereits erfolgreich demonstriert wurden, sind die Risiken einer solchen Landung sehr hoch. Ich schätze den Erfolg einer bemannten Landung auf 50%.

Außerdem, die Ingenieure von Mars One planen, bis 2025 alles, was man zum Überleben auf dem Mars so braucht, durch sechs unbemannte Vorläufermission dorthin zu bringen. Jedoch müssen die Astronauten bei ihrer Ankunft im Jahre 2025 auch alles selbst aufbauen. Obwohl die Technologien im Prinzip bekannt sind, sind ihre so genannten Reifegrade, so genannte TRLs, oft sehr gering (bei vielen wohl nur TRL 5-6), was bedeutet, sie funktionieren oft nicht. Reparaturwerkzeuge werden zwar (hoffentlich) ausreichend vorhanden sein, aber Ersatzteile nur sehr unzureichend: Man kann bei nur fünf Vorläufermissionen eben nicht für jedes Teil auch ein Ersatzteil mitschleppen. Schlägt also ein Asteroid ungeschützt durch eine irdische Atmosphäre ein Loch in das Habitat und zerstört wichtige Elektronik, dann war’s das. Daher schätze ich die Überlebenschance für die ersten zwei bis drei Monate auf etwa 40%.

Alle Risiken zusammen genommen beträgt also die Wahrscheinlichkeit für eine glückliche Landung auf dem Mars und die Wahrscheinlichkeit, dass ein Astronaut nach insgesamt 180 Tagen Flug und Landung und trotz TRL-Risiken noch zwei bis drei Monate auf dem Mars lebt, nach meiner Schätzung nur etwa 20%, was ich bisher überall so vertreten habe.

Um solch hohe Risiken auf akzeptable Werte zu reduzieren und auch die Rückkehr der Astronauten zu gewährleisten, sah das bisherige Constellation-Programm der USA vor, den Mond als so genanntes Testbed (Testumgebung) zu nutzen – falls etwas schief geht, kann man wie bei der Raumstation jederzeit wohlbehalten wieder zurück zu Erde. Erst wenn man dort gezeigt hat, dass man autark in einer Kolonie leben kann, flöge man zum erstmals bemannt Mars, das aber sicherlich nicht vor dem Jahre 2033.

Ergebnisse der MIT-Studie

Anfang dieses Monats veröffentlichte eine Gruppe um Prof. de Weck am MIT eine Studie zum Lebenserhaltungssystem der Mars One Mission auf der Internationalen Astronautischen Konferenz in Toronto, die bei den Fachleuten wie in den amerikanischen Medien großes Interesse hervorrief und zu ähnlichen Ergebnissen kam. Laut Mars-One-Planung sollen alle Lebensmittel vor Ort auf dem Mars angebaut werden und zwar Bohnen, Salat, Erdnüsse, Tomaten und Reis. Basierend auf Daten von Astronauten auf der ISS, die 3040 Kalorien pro Tag benötigen, berechneten sie, dass die Siedler zur Vollverpflegung nicht die von Mars One geschätzten 50 qm, sondern etwa 200 qm Treibhaus bräuchten.

Dieses bioregenerative Lebenserhaltungssystem, in dem die Astronauten auch leben würden, würde jedoch schnell und extrem viel Sauerstoff produzieren. Menschen können zwar auch Luft mit weit mehr als den üblichen 21% Sauerstoff atmen, jedoch wächst bei einer Zunahme von Sauerstoff von nur wenigen Prozent die Brandgefahr drastisch. Da sich dieser zusätzliche Sauerstoff jedoch nicht einfach abtrennen lässt, müsste man zu jedem Teil zusätzlichen Sauerstoff vier Teile Stickstoff hinzufügen, um eine normale Atmosphäre zu gewährleisten. Die so stetig zunehmende Luftmenge müsste nach außen abgeblasen werden. Das MIT-Team schätzt, dass dadurch die Stickstoffvorräte bereits nach 68 Tagen, also etwas mehr als zwei Monaten, aufgebraucht wären.

Das MIT-Team zeigte aber auch, dass die sechs Vorbereitungsflüge nicht ausreichen würden. Wegen der notwendigen größeren Treibhäuser und Technik bedürfte es 15 Vorbereitungsflüge, was die Kosten allein dieser vorbereitenden Missionsphase von 2 Milliarden auf 4,5 Milliarden Dollar ansteigen ließe. Außerdem, wenn alle zwei Jahre neue Pioniere zum Mars fliegen und so die Kolonie langsam wächst, wächst entsprechend auch der Bedarf an Ersatzteilen und Werkzeugen. Die MIT-Wissenschaftler berechneten, dass nach 130 Monaten, also nach sechs bemannten Marsflügen, der Nachschubbedarf 62% der Nutzlast ausmachen würde. Der Bedarf zur Aufrechterhaltung der Kolonie erschlägt also irgendwann den zur Verfügung stehenden Platz und Gewicht.

Als Ausweg müssten zusätzliche Versorgungsflüge durchgeführt werden, was allerdings die jährlichen Missionskosten weiter hoch treibt. Langsam aber sicher verschlänge Mars One also pro Jahr immer höhere Kosten. Sie ließen sich ironischerweise nur dadurch drastisch reduzieren, so die Studie, wenn man das ganze bioregenerative Lebenserhaltungssystem abschafft und sich nur auf ein einfacheres physiko-chemisches System verlässt, das von der Erde aus komplett mit Nachschub versorgt wird. Das widerspricht nicht nur der Idee einer langfristig autonomen Kolonie, sondern, fällt ein Versorgungsflug aus, etwa weil das Raumschiff bei der Landung auf den Mars abstürzt, können die Kolonisten schon mal Streichhölzer ziehen.

Wie soll das finanziert werden?

Die geschätzten jährlichen Mars-One-Kosten (einschließlich Entwicklungs-, Missions- und laufende Kosten) liegen bei etwa 400 Millionen Dollar pro Jahr. Diese will Mars One durch Übertragungsrechte für Reality TV erwirtschaften. Zum Vergleich, für die letzte Fußball-WM in Brasilien kassierte die FIFA von den Deutschen etwa 200 Millionen Dollar Übertragungsrechte. Mars One kann also nur funktionieren, wenn es ein gigantisches weltweites Big Brother wird – und das über Jahrzehnte, mit zunehmenden Einnahmen. Wenn aber, wie bei anderen Big Brother Serien bisher auch, das Interesse der Zuschauer nach ein paar Jahren abnimmt, dann geht unseren Kolonisten dort oben im wahrsten Sinne des Wortes die Luft aus. Aber das ließe sich ja wiederum mediengerecht vermarkten. Ich nehme an, dass gerade solche Momente, wo die Siedler mit ihrem Tode ringen, besonders hohe Einschaltquoten erzielen werden.

Alles hat seine Grenzen

Genau das ist es, was mich zum Gegner dieser Mars-One-Missionen macht. Ich bin zwar der Überzeugung, jeder kann mit seinem Leben machen was er will. Aber das, was man tut, muss ein kalkuliertes Risiko sein, das heißt, das Risiko muss allen, insbesondere den Kolonisten, bekannt sein. Genau so wie die NASA jedem seiner Astronauten deutlich klar machte, dass ein Shuttleflug in einem von 100 Fällen tödlich enden kann und jeder meiner Kollegen und auch ich dieses Risiko bewusst in Kauf nahmen, genau so müsste die Mars-One-Stiftung ihren Kandidaten über die wahren Überlebenschancen aufklären-

Aus Gesprächen mit einigen Mars-One-Kandidaten weiß ich, dass die nicht einen Funken Ahnung davon haben, was sie dort oben erwartet. Ihr blinder Wahn, als erste Kolonisten auf dem Mars ins Guinness-Buch der Rekorde einzugehen, lässt sie erblinden vor dem, was dort oben passieren könnte. Auge in Auge im Gespräch mit mir wollte es nicht einmal einer von ihn wissen. Wie können die sich aufrichtig entscheiden, wenn sie nicht wissen, nicht wissen wollen, was auf sie zukommt, wenn Mars One sie (bewusst?) nicht aufklärt?

Den Medien ist das alles egal. Sie werden einfach nur voll draufhalten. Sorry, Sensationsgeilheit und Voyeurismus hat ethische Grenzen. Für unsere Gesellschaft spätestens hier, für mich bereits schon bei der Idee zu Mars One.

Ulrich Walter

Lehrstuhl für Raumfahrttechnik

Technische Universität München

 

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