Die schwierige Rückreise vom Mars

Ein bemannter Raumflug zum Mars - das ist das nächste große Ziel der US-Raumfahrtbehörde NASA. Doch wie kommen die Astronauten wieder zur Erde? Auf der Konferenz „SPACE 2016“ in Kalifornien zeigen Fachleute, wie der Rückflug klappen könnte.

Auf der Internationalen Raumstation wird alles dafür getan, die Schwerkraft möglichst auszuschalten. Denn schließlich sollen die meisten Experimente ja eben unter Mikrogravitation stattfinden, also ohne störenden Einfluss der Erde. Bei mehrmonatigen Reisen zu weiter entfernten Zielen im All jedoch gelten umgekehrte Vorzeichen, betont David Smitherman aus dem Büro für fortgeschrittene Konzepte beim NASA Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama.

„Für Mars-Missionen wäre es von Vorteil, wenn die Raumschiffe über künstliche Schwerkraft verfügen würden. Ein Drittel g, also ein Drittel der Erdanziehung, würde ausreichen.“ So stark ist nämlich auch die Anziehungskraft auf dem Mars. Die Astronauten müssten sich dann nicht erst anpassen, sondern könnten nach der Landung sofort aussteigen und mit ihrer Arbeit loslegen.

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Diesem Thema widmet sich auch ein Beitrag im Mittagsjournal am 16.9.2016, 12.00 Uhr.

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Das einfachste Konzept, künstlich Schwerkraft herzustellen, bestünde darin, ein längliches Raumschiff um sein Zentrum rotieren zu lassen. In den Mannschafsquartieren an den Enden dieses Gefährts könnte die Besatzung dann aufrecht stehen und sich gehend fortbewegen. „Ein komplexeres System würde so funktionieren wie in dem Kinofilm Der Marsianer“, sagt Smitherman.

Dabei würde im Raumschiff selbst Schwerelosigkeit herrschen, aber in einem sich drehenden Rad außerhalb gäbe es Schwerkraft. „Vielleicht sollten wir lieber ein derart anspruchsvolleres System entwickeln“, findet der US-Amerikaner.

Baustelle auf dem Mars

Noch anspruchsvoller wird nach dem Aufenthalt auf dem Mars aber die Rückreise. Mit welcher Rakete sollen Astronauten den Roten Planeten verlassen und den Weg zurück zur Erde antreten? Und wie kommt ein solches „Wieder-Aufstiegs-Vehikel“ überhaupt erst einmal dorthin? Mit solchen Fragen beschäftigt sich der Raumfahrtingenieur Joel Benito vom Jet Propulsion Laboratory im kalifornischen Pasadena.

„Derzeit wissen wir nicht, wie wir ein solches Mars Ascent Vehicle zum Mars bekommen sollen“, muss der Spanier zugeben. „Wahrscheinlich werden wir es in mehreren Teilen dorthin schicken müssen.“ Die Mannschaft benötigt dann auch Werkzeug, Kräne und anderes schweres Gerät zum Zusammenbau.

Modell für Behausungen auf dem Mars
Marshall Space Flight Center/Team LavaHive
Modell für Marsbasis: Das Vehikel für den Rückflug müssten die Astronauten selbst montieren

Das Mars Ascent Vehicle ist im Wesentlichen eine Rakete, die drei oder vier Astronauten von der Oberfläche in einen Orbit trägt. Es wird den bemannten Apollo-Mond-Missionen der 60er und 70er Jahre ähneln. Der Unterschied jedoch ist die Schwerkraft. Der Mond verfügt nur über ungefähr ein Sechstel der Erdschwerkraft. Auf dem Mars hingegen beträgt die Anziehung ein Drittel der Erdschwerkraft. Sie ist also doppelt so stark wie auf dem Mond. Deshalb wird es einer wesentlich größeren und schubstärkeren Rakete bedürfen, um sich aus dem Gravitationsfeld des Mars‘ zu lösen.

In mehreren Etappen

Derzeit entwickelt die Boeing Company für die NASA ein Konzept für eine bemannte Mars-Mission. Das Unternehmen setzt dabei auf eine gestaffelte Reise zum Mars, so James Engle, der Chef-System-Architekt von Boeing im texanischen Houston. “Unser Ansatz besteht darin - verteilt auf mehrere Raketen -, zunächst den Treibstoff für die Rückreise, den Proviant und auch das Mars Ascent Vehicle zu starten. Wir sollten keine Menschen zum Mars schicken, ohne genau zu wissen, dass alles, was sie für ihre Rückreise brauchen, schon dort vorhanden ist.“

Einen Teil des Treibstoffs für die Rückreise wird die Crew ebenfalls vor Ort herstellen müssen. Zumindest den Sauerstoff könnte sie aus der Mars-Atmosphäre gewinnen. Den restlichen Treibstoff muss sie von der Erde aus mitbringen. „Das ist also alles ganz schön kompliziert“, findet Joel Benito.

„Kompliziert“, „anspruchsvoll“, „komplex“ – genau das wird sie werden, die erste bemannte Mars-Mission der Menschheit.

Guido Meyer, science.ORF.at

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