Die Versuche dafür fanden freilich nicht auf dem Mond statt, sondern auf der Erde. An der Technischen Universität in Clausthal, Deutschland, simulierten Expertinnen und Experten dafür Mondbedingungen – verwendeten also etwa nicht echten Mondsand, sondern einen sehr ähnlichen Ersatz (EAC-1).
„Es wurde ein sehr starker Laser mit einem Durchmesser von bis zu zehn Zentimetern auf ein Sandbett gerichtet, um die Oberfläche bis zu einer Tiefe von 15 Millimetern zu verschmelzen. Nach dem Abkühlungsprozess entstanden so fliesenartige Pflastersteine“, erklärt Rene Waclavicek von der Liquifer Systems Group gegenüber science.ORF.at. Das Weltraum-Architekturbüro in Wien war maßgeblich an der Entwicklung der Methode beteiligt, die soeben in der Fachzeitschrift „Scientific Reports“ beschrieben wurde.
Gut verzahnbare Dreiecke
„Wir haben uns überlegt, wie solche Mondpflastersteine für einen praktischen Einsatz aussehen müssten“, sagt Liquifer-Kogeschäftsführerin Barbara Imhof. Die dreiecksähnliche Form habe sich dabei als die beste erwiesen. „Derartige Pflastersteine lassen sich gut miteinander verzahnen und auf der Mondoberfläche befestigen.“
Die Enden der Mondfliesen sind auffällig rund – auch das sei für die Methode und die zukünftige Umgebung ideal. „Wir verwenden einen dicken Laserstrahl, der relativ schnell arbeitet, aber keine spitzen Geometrien erzeugen kann. Außerdem ist das Endprodukt ein bisschen bröckelig und brüchig – möglichst runde Formen helfen, dass nichts abbrechen kann“, erklärt Waclavicek.
Straßen, Landeplätze und Schutzschilde
Die Pflastersteine seien Teil eines „ganzen Technologiezweigs, der gerade in den Kinderschuhen steckt“, so der Experte. Damit könnte man Straßen sowie Start- und Landeplätze für Raumfahrzeuge auf dem Mond bauen. In weiterer Folge könnte die Methode auch verwendet werden, um Baumaterial für Gebäude herzustellen – etwa Schutzschilde gegen Strahlen und Mikrometeoriten, die permanent auf den Mond einprasseln.
Eine große Herausforderung auf dem Erdtrabanten sei auch der Mondstaub, der wegen der geringen Schwerkraft ständig aufgewirbelt wird und herumschwebt – Maschinen können dadurch ebenso in Mitleidenschaft gezogen werden wie die Gesundheit der Menschen. Eine Infrastruktur mit Straßen und Landeplätzen sei unerlässlich, um diese Staubprobleme zu verringern und den Transport auf dem Mond zu erleichtern. Baumaterialien von der Erde zu bringen sei jedoch kostspielig – die auf dem Mond verfügbaren Ressourcen zu nutzen deshalb eine naheliegende Alternative.
Frühestens 2030 im Realeinsatz
Die aktuelle Machbarkeitsstudie ist ein Schritt, um sich diesem Ziel zu nähern. Eine komplette Simulation der Mondbedingungen fand nicht statt, so wurden die Experimente mit der Schwerkraft der Erde durchgeführt. Dementsprechend muss die Methode verfeinert und etwa in Vakuumkammern getestet werden.
Wie ein Laserersatz auf dem Mond aussehen müsste, haben die Autorinnen und Autoren in der Studie aber errechnet. Ihren Angaben zufolge bedarf es einer rund 2,4 Quadratmeter großen Linse, die Sonnenlicht bündelt und die Pflastersteine auf dem Mond brennt – die relativ geringe Größe der benötigten Ausrüstung wäre bei zukünftigen Mondmissionen von Vorteil. Frühestmöglicher Einsatz im Weltall ist Anfang der 2030er Jahre: An Bord des geplanten ESA-Landers für schwere Lasten „Argonaut“ könnte das Experiment auf den Mond gebracht und dort unter Realbedingungen durchgeführt werden.