Willkommen zurück zu unserer fortlaufenden Reihe „The Definitive Guide To Terraforming“! Wir fahren mit einem Blick auf den Mond fort und diskutieren, wie er eines Tages für die menschliche Besiedlung geeignet gemacht werden könnte.
Seit Beginn des Weltraumzeitalters haben Wissenschaftler und Futuristen die Idee erforscht, andere Welten zu transformieren, um den menschlichen Bedürfnissen gerecht zu werden. Dieser als Terraforming bekannte Prozess erfordert den Einsatz umwelttechnischer Techniken, um die Temperatur, Atmosphäre, Topographie oder Ökologie (oder alle oben genannten) eines Planeten oder Mondes zu verändern und ihn „erdähnlicher“ zu machen. Als nächstgelegener Himmelskörper der Erde wurde der Mond lange Zeit als potenzieller Ort angesehen.
Alles in allem wäre es im Vergleich zu anderen Körpern vergleichsweise einfach, den Mond zu kolonisieren und / oder zu terraformieren. Aufgrund seiner Nähe würde sich die Zeit für den Transport von Personen und Geräten zur und von der Oberfläche erheblich verringern, ebenso wie die Kosten dafür. Darüber hinaus bedeutet die Nähe, dass extrahierte Ressourcen und Produkte, die auf dem Mond hergestellt werden, in viel kürzerer Zeit zur Erde gebracht werden können, und eine Tourismusindustrie wäre ebenfalls machbar.
Mondkolonisation in der Fiktion:
Das Thema der Errichtung menschlicher Siedlungen auf dem Mond ist eine der beliebtesten Grundnahrungsmittel der Science-Fiction. Und während die überwiegende Mehrheit der Geschichten Mond-Siedlungen betrifft, die mit versiegelten Kuppeln oder unter der Oberfläche auf der Oberfläche errichtet wurden, gibt es einige Beispiele, bei denen der Mond selbst zu einer für Menschen bewohnbaren Umgebung gemacht wird.
Das früheste bekannte Beispiel ist vielleicht die Kurzgeschichte „La Journée d’un Parisien au XXIe siècle “(„ Ein Tag eines Parisers im 21. Jahrhundert “), geschrieben von dem französischen Autor Octave Béllard. Diese Geschichte wurde 1910 veröffentlicht und beinhaltet die allmähliche Schaffung einer Atmosphäre und die Akklimatisierung der Vegetation, um den Mond in ein Heiligtum für gefährdete Arten und menschliche Kolonisten zu verwandeln.
1936 wurde der amerikanische Schriftsteller C.L. Moore schrieb Verlorenes Paradies, einer von mehreren Romanen, die in ihrem "Northwest Smith" -Universum spielen, in dem es um einen Raumschiffpiloten und Schmuggler geht, der in einem kolonisierten Sonnensystem lebt. In diesem Roman präsentiert sie den Mond als einen einst fruchtbaren Ort und beschreibt, wie er allmählich zu einem luftleeren Ödland wurde. 1945 wurde der britische Schriftsteller und Akademiker C. S. Lewis freigelassen Diese abscheuliche Stärke, in dem der Mond (Sulva) als Heimat einer Rasse extremer Eugeniker beschrieben wird.
Arthur C. Clarke schrieb mehrere Romane und Kurzgeschichten, darunter Mondkolonien zwischen den 1950er und 1970er Jahren. 1955 schrieb er Erdlicht, in dem eine Mond-Siedlung ins Kreuzfeuer gerät, als ein Krieg zwischen der Erde und einem Bündnis zwischen Mars und Venus ausbricht. Im Jahr 1961, Ein Fall von Mondstaub wurde veröffentlicht, wo ein Touristenkreuzer (Selene) in ein Meer aus Mondstaub versinkt.
1968 Clarkes wegweisender Roman 2001: Eine Weltraum-Odyssee wurde veröffentlicht, ein Teil davon findet auf einem kolonisierten Mond statt, auf dem ein mysteriöser Monolith gefunden wird (bekannt als Tycho Magnetic Anomaly oder TMA-1). Rendezvous mit Rama, 1973 veröffentlicht, erwähnt auch einen kolonisierten Mond, der Teil des Sonnensystems ist, das als United Planets bekannt ist.
Robert A. Heinlein schrieb auch ausführlich über die menschliche Besiedlung des Mondes. Einer seiner frühesten war Die Rolling Stones (1952), in dem eine außergewöhnliche Familie (die Steine) im Mittelpunkt steht, die auf einem sesshaften Mond lebt, sich jedoch entscheidet, zu gehen, um das Sonnensystem zu erkunden. 1966 veröffentlichte er den mit dem Hugo Award ausgezeichneten Roman Der Mond ist eine harte Geliebte, in dem eine weitgehend unterirdische Mondkolonie die Erde mit Nahrungsmitteln und Mineralien versorgt.
Die als „Lunies“ bekannte Bevölkerung besteht hauptsächlich aus Nachkommen von Sträflingen (insbesondere politischen Gefangenen), die unter einer Erdverwaltung leben. Mit Hilfe einer künstlichen Intelligenz startet eine Gruppe von Unabhängigkeitssuchenden einen Aufstand und entreißt der Erde ihre Unabhängigkeit. Eine dritte Rate, Die Katze, die durch Wände ging (1985) spielt einige Jahre später auf einer Freien Luna.
Im Jahr 1988 wurde Kim Stanley Robinson veröffentlicht Die Verrückten, die sich mit einer Gruppe versklavter Bergleute befasst, die gezwungen sind, unter der Mondoberfläche zu arbeiten und eine Rebellion auslösen. Und in der Kurzgeschichte „Byrd Land Six“ (2010) beschreibt der britische Autor Alastair Reynolds eine Mondkolonie, die auf dem Abbau von Helium-3 basiert. Die Liste geht weiter, mit buchstäblich Hunderten (wenn nicht Tausenden) Beispielen von Menschen, die in naher und ferner Zukunft auf dem Mond leben.
Studie zur Mondansiedlung:
In den letzten Jahrzehnten wurden zahlreiche Vorschläge zum Bau einer Kolonie (oder von Kolonien) auf dem Mond gemacht. Die meisten entstanden mit dem Aufkommen des Weltraumzeitalters und des Apollo-Programms. Und in den letzten Jahren gab es mit Vorschlägen, bis 2020 zum Mond zurückzukehren, erneutes Interesse an der Schaffung einer dauerhaften Siedlung. Es gibt jedoch einige wissenschaftliche Vorschläge aus der Zeit vor dem 20. Jahrhundert.
Zum Beispiel schrieb 1638 Bischof John Wilkins - ein englischer Geistlicher, Naturforscher und Mitglied der Royal Society Ein Diskurs über eine neue Welt und einen anderen Planeten, in dem er eine menschliche Kolonie auf dem Mond vorhersagte. Der berühmte russische Raketen- und Astronautiker Konstantin Tsiolkovsky (1857-1935), der zuerst das Konzept eines Weltraumaufzugs vorschlug, schlug auch vor, dass eine Mond-Siedlung ein wichtiger Schritt für die Menschheit sein würde, eine Weltraum-Spezies zu werden.
In den 1950er und 60er Jahren begannen die Vorschläge mit der Einrichtung des Apollo-Programms, bei dem Pläne, Astronauten auf dem Mond zu platzieren, natürlich zu Ideen für die Schaffung dauerhafter Stützpunkte und sogar Siedlungen führten. 1954 schlug Arthur C. Clarke vor, eine Mondbasis mit aufblasbaren Modulen zu schaffen, die dann zur Isolierung mit Mondstaub bedeckt würden.
Bei der ersten Besiedlung würden Astronauten Iglu-ähnliche Strukturen und einen aufblasbaren Funkmast bauen, woraufhin eine größere, dauerhafte Kuppel errichtet würde. Sein Vorschlag forderte auch eine Luftreinigung durch einen Filter auf Algenbasis, einen Kernreaktor zur Stromversorgung und elektromagnetische Kanonen (d. H. Massentreiber), die Fracht und Treibstoff zu interplanetaren Schiffen im Weltraum befördern.
Im Jahr 1959 veröffentlichte John S. Rinehart - der Direktor des Mining Research Laboratory an der Colorado School of Mines - einen Vorschlag mit dem Titel "Basic Criteria for Moon Building" in der Zeitschrift der British Interplanetary Society. Dieses Konzept für eine „schwimmende Basis“ bestand aus einem Halbzylinder mit Halbkuppeln an beiden Enden und einem Mikrometeoroidschild über der Basis. Dieses Konzept basierte auf der damals akzeptierten Theorie, dass es auf dem Mond Staubmeere gab, die in einigen Gebieten bis zu anderthalb Kilometer tief waren.
In dieser Zeit entstanden auch mehrere Pläne für militärische Einrichtungen auf dem Mond. Dazu gehörte Project Horizon (1959), ein Plan der US-Armee, bis 1967 eine Festung auf dem Mond zu errichten. Die US-Luftwaffe schlug 1961 auch das Lunex-Projekt vor, das die Schaffung einer unterirdischen Luftwaffenbasis auf dem Mond durch vorsah 1968.
1962 veröffentlichten John DeNike (Programmmanager für die fortgeschrittenen Programme der NASA) und Stanley Zahn (Technischer Direktor für Lunar Basing Studies in der Space Division der Martin Company) einen Vorschlag mit dem Titel "Lunar Basing". Ihr Konzept sah eine unterirdische Basis am Meer der Ruhe vor, die sich auf Kernreaktoren für die Stromversorgung und ein Luftfiltersystem auf Algenbasis stützen würde.
In den letzten Jahren haben mehrere Weltraumagenturen Vorschläge für den Bau von Kolonien auf dem Mond gemacht. 2006 kündigte Japan Pläne für eine Mondbasis bis 2030 an. Russland machte 2007 einen ähnlichen Vorschlag, der zwischen 2027 und 2032 gebaut werden sollte. 2007 schlug Jim Burke von der Internationalen Weltraumuniversität in Frankreich vor, eine Mondarche zu schaffen, um sicherzustellen, dass die menschliche Zivilisation ein katastrophales Ereignis überlebt.
Im August 2014 trafen sich Vertreter der NASA mit Branchenführern, um kostengünstige Möglichkeiten für den Bau einer Mondbasis in den Polarregionen bis 2022 zu erörtern. 2015 skizzierte die NASA ein Konzept für die Mondansiedlung, das auf Roboterarbeitern (bekannt als Trans) beruhen würde -Formers) und Heliostaten, um eine Mond-Siedlung um die südliche Polarregion des Mondes zu schaffen. Und 2016 schlug Johann-Dietrich Wörner, der neue Chef der ESA, ein internationales Dorf auf dem Mond als Nachfolger der internationalen Raumstation vor.
Mögliche Methoden:
Wenn es darum geht, den Mond zu terraformieren, ähneln die Möglichkeiten und Herausforderungen stark denen von Merkur. Für den Anfang hat der Mond eine Atmosphäre, die so dünn ist, dass man sie nur als Exosphäre bezeichnen kann. Darüber hinaus sind die flüchtigen Elemente, die für das Leben notwendig sind, Mangelware (d. H. Wasserstoff, Stickstoff und Kohlenstoff).
Diese Probleme könnten gelöst werden, indem Kometen, die Wassereis und flüchtige Stoffe enthalten, eingefangen und gegen die Oberfläche geschleudert werden. Die Kometen würden sublimieren und diese Gase und Wasserdampf dispergieren, um eine Atmosphäre zu schaffen. Diese Einschläge würden auch Wasser freisetzen, das im Regolith des Mondes enthalten ist und sich schließlich auf der Oberfläche ansammeln könnte, um natürliche Gewässer zu bilden.
Die Übertragung des Impulses von diesen Kometen würde auch dazu führen, dass sich der Mond schneller dreht und seine Rotation beschleunigt, so dass er nicht mehr gezeitengesperrt ist. Ein Mond, der alle 24 Stunden beschleunigt wurde, um sich einmal um seine Achse zu drehen, würde einen stetigen Tageszyklus haben, was die Besiedlung und Anpassung an das Leben auf dem Mond erleichtern würde.
Es besteht auch die Möglichkeit, Teile des Mondes auf eine Weise zu paraterraformen, die der Terraformierung der Polarregion von Merkur ähnelt. Im Fall des Mondes würde dies im Shackleton-Krater stattfinden, wo Wissenschaftler bereits Hinweise auf Wassereis gefunden haben. Mit Hilfe von Sonnenspiegeln und einer Kuppel könnte dieser Krater in ein Mikroklima verwandelt werden, in dem Pflanzen gezüchtet und eine atmungsaktive Atmosphäre geschaffen werden könnten.
Mögliche Vorteile:
Im Vergleich zu anderen Planeten und Monden im Sonnensystem bietet die Besiedlung und Terraformierung des Mondes mehrere Vorteile. Das offensichtlichste ist die Nähe zur Erde. Im Vergleich zu Mars, Venus, Merkur oder dem äußeren Sonnensystem wären die Kosten und die Zeit, die für den Transport von Menschen und Materialien zum und vom Mond benötigt würden, erheblich geringer.
Darüber hinaus könnte das Bombardieren der Oberfläche mit Kometen sowohl eine Atmosphäre als auch den Impuls liefern, der erforderlich ist, um den Planeten in einen erdähnlichen Kreislauf zu versetzen. Im Vergleich zu Planeten wie Mars und Venus würde es auch deutlich weniger Kometen brauchen, um dies zu erreichen - geschätzte 100 gegenüber mehreren Tausend.
Das Vorhandensein von Wassereis im Mondboden und die großen Caches in der südlichen Polarregion würden auch die Erzeugung von Oberflächenwasser ermöglichen (sobald ein Treibhauseffekt ausgelöst wurde). Zusammen mit Kometen, die die Oberfläche bombardieren, könnte dies durch das Einbringen von Methan- und Ammoniak-Eis geschehen, das von Mond wie Titan und dem Kuipergürtel gewonnen werden könnte. Dank der Nähe des Mondes wäre es auch einfacher, die Terraforming-Bemühungen zu überwachen, und es wäre weitaus weniger Infrastruktur erforderlich.
In der Zwischenzeit würden Kolonien auf dem Mond mehrere Vorteile bieten. Die lokale Ressourcenbasis würde Möglichkeiten für die In-situ-Ressourcennutzung sowie Rohstoffe bieten, die für Missionen im Weltraum benötigt werden. Da der Mond beispielsweise in seiner Zusammensetzung der Erde ähnlich ist, verfügt er über einen ausreichenden Vorrat an Mineralien, die für die Verwendung auf der Erde abgebaut werden könnten. Von der Oberfläche geernteter Mondregolith könnte verwendet werden, um Strahlenschutz und gewölbte Siedlungen auf der Oberfläche zu erzeugen.
Die Wassereisversorgung des Mondes, die in der südlichen Polarregion besonders häufig vorkommt, würde auch als ständige Wasserquelle für Kolonisten dienen. Helium-3 könnte leicht geerntet werden, da es in der oberen Schicht des Mondregolithen für Fusionsreaktoren reichlich vorhanden ist und eine saubere und stetige Energieversorgung sowohl für Mondkolonien als auch für die Erde bietet.
Eine Mondbasis könnte auch als Zwischenstopp für Missionen weiter im Sonnensystem dienen. Die NASA hat geschätzt, dass durch die Schaffung eines Mondaußenpostens, der lokales Wasser zur Erzeugung von Wasserstoffbrennstoff nutzen könnte, Milliarden von Dollar eingespart werden könnten. Ein solcher Außenposten wäre auch ein wesentlicher Bestandteil der Infrastruktur, wenn es darum geht, bemannte Missionen zum Mars zu errichten und eine Mars-Siedlung zu errichten.
Die geringere Schwerkraft und Fluchtgeschwindigkeit des Mondes bedeuten auch, dass Missionen, die vom Mond aus gestartet werden, weitaus weniger Treibmittel benötigen, um in den Weltraum zu gelangen. Dieser Vorteil könnte den Bau eines Massenfahrers, eines Mondaufzugs oder anderer Projekte ermöglichen, die als zu teuer oder schwierig für den Bau auf der Erde angesehen werden. Eine solche Struktur würde die Kosten für den Transport von Materialien und Satelliten (z. B. weltraumgestützte Solarstromanlagen) noch weiter senken.
Last but not least könnte die Schaffung einer Mond-Siedlung auch wertvolle Informationen liefern, insbesondere über die langfristigen Auswirkungen des Lebens in einer Umgebung mit geringerer Schwerkraft. Diese Informationen würden sich als nützlich für die Errichtung einer dauerhaften Basis auf dem Mars oder anderen Körpern des Sonnensystems erweisen, bei denen die Oberflächengravitation weniger als 1 beträgt G.
Das Vorhandensein stabiler Mondlava-Röhren, die groß genug sind, um ganze Städte aufzunehmen, ist ebenfalls von Vorteil. Diese unterirdischen Umgebungen könnten unter Druck gesetzt werden, um eine atmungsaktive Atmosphäre zu schaffen, und würden eine natürliche Abschirmung gegen Sonnenstrahlung bieten.
Mögliche Herausforderungen:
Terraforming the Moon ist auch mit einigen Herausforderungen verbunden. Zum einen würde das Ernten von Kometen und / oder Eis aus dem äußeren Sonnensystem eine Infrastruktur erfordern, die noch nicht existiert und deren Herstellung sehr teuer wäre. Grundsätzlich wären Hunderte von Raumschiffen erforderlich, um alle Ressourcen zu transportieren, und sie müssten mit Antriebssystemen ausgestattet sein, die die Reise in kurzer Zeit durchführen könnten (die es auch noch nicht gibt).
Während längere Zeiträume in Mikrogravitationsumgebungen bekanntermaßen Muskeldegeneration und Verlust der Knochendichte verursachen, ist unklar, wie sich die niedrige Schwerkraft auf ständige Bewohner und in solchen Umgebungen geborene Kinder auswirken würde. Es wurde vorgeschlagen, dass terrestrische Pflanzen und Tiere gentechnisch so verändert werden könnten, dass sie in der Mondumgebung leben, aber es ist unklar, ob dies erfolgreich sein würde oder nicht.
Und natürlich wären die Kosten für all dies astronomisch und würden angesichts der Zeit, die für die Umstellung der Mondökologie benötigt wird, ein generationenübergreifendes Engagement erfordern. Daher ist es unwahrscheinlich, dass Verpflichtungen einer Regierung oder eines internationalen Gremiums zwischen einer Generation und der nächsten eingehalten werden.
Für eine Oberflächenkolonie gibt es auch viele Herausforderungen. Die langen Mondnächte (354 Stunden lang) würden bedeuten, dass die Abhängigkeit von Sonnenenergie an einem anderen Ort als den Polarregionen behindert würde. Darüber hinaus wären die signifikanten Temperaturschwankungen etwas, das Kolonien bauen müssten, um standzuhalten. Sonnenstrahlung wäre auch ein Problem in jeder Siedlung an der Oberfläche.
Das Fehlen einer Atmosphäre erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die Oberfläche von Kometen getroffen wird und Sonneneruptionen ausgesetzt werden. Der Mond passiert auch periodisch den Magnetschwanz der Erde und erzeugt eine Plasmablatt, die über die Oberfläche peitscht. Auf der hellen Seite bewirkt der Beschuss mit Elektronen die Freisetzung von UV-Photonen und den Aufbau einer negativen Ladung auf der dunklen Seite. Dies kann für Siedlungen an der Oberfläche gefährlich sein.
Wie bereits erwähnt, könnten einige dieser Probleme durch den Bau von Siedlungen unter der Oberfläche gelöst werden. Unter der Annahme, dass diese Siedlungen auf Sonnenenergie angewiesen sind, müssten sie jedoch in der Nähe der Polarregionen gebaut werden, um das nahezu ewige Licht in diesen Regionen nutzen zu können. Die Alternative wäre der Bau von Fusionsreaktoren, in denen Helium-3 aus lokaler Produktion verwendet werden könnte. Und auch hier wären die Kosten und die Zeit, die für den Bau einer solchen Siedlung benötigt werden, sehr hoch.
Wir sind erneut gezwungen zu fragen, warum angesichts aller damit verbundenen Herausforderungen eine solche Verpflichtung eingegangen werden sollte. Im Fall des Mondes ist die Antwort recht einfach. In diesem Fall können Terraforming und Kolonisierung billiger, einfacher und in viel kürzerer Zeit durchgeführt werden. Darüber hinaus sind die Vorteile einer menschlichen Präsenz auf dem Mond zahlreich und umfassen einige ziemlich lukrative Aspekte wie Helium-3-Ernte, Mondabbau, Mond-Solarbetrieb und sogar die Schaffung einer Mondtourismusindustrie.
Aber vielleicht am wichtigsten ist, dass eine menschliche Präsenz auf dem Mond (die wir gerne Luna nennen, wenn und wann eine existiert) leicht als Sprungbrett für die Schaffung einer menschlichen Präsenz auf dem Mars, der Venus und anderswo im Sonnensystem dienen kann. Mit Einrichtungen zum Auftanken, Nachfüllen und Reparieren würden die Kosten für das Versenden von Schiffen in den Weltraum drastisch gesenkt.
Ein weiterer Schritt auf dem Weg, die Menschheit zu einer interplanetaren - und vielleicht sogar interstellaren - Rasse zu machen!
Wir haben hier im Space Magazine viele interessante Artikel über Terraforming geschrieben. Hier ist der endgültige Leitfaden für Terraforming: Sollten wir Mars terraformieren?, Wie terraformieren wir Mars?, Wie terraformieren wir Venus? Und das Studententeam möchte Mars mit Cyanobakterien terraformieren.
Schauen Sie sich auch unbedingt Ja an, es gibt Wasser auf dem Mond und Wasser auf dem Mond wurde vom Sonnenwind eingeblasen.
Wir haben auch Artikel, die die radikalere Seite des Terraforming untersuchen, wie "Könnten wir Jupiter terraformieren?", "Könnten wir die Sonne terraformieren?" Und "Könnten wir ein Schwarzes Loch terraformen?"
Weitere Informationen finden Sie in der NASA-Mondkolonisation - Energie und Kraft und Leben auf dem Mond.
