Schon seit der letzten Mondmission Apollo 17 spricht man davon, wieder zum Mond zurückkehren zu wollen. Dann aber nicht um zu landen, ein paar Tage zu bleiben und wieder zurück zu fliegen. Wenn man schon hinfliegt, dann will man dort für längere bleiben.
Natürlich wäre es möglich die Menschen auf dem Mond vollständig durch Transportflüge versorgen, so wie man es auch mit der ISS macht. Aber der Mond ist deutlich weiter weg und es braucht einen viel größeren Aufwand dort hin zu kommen. Man wird also in jedem Fall versuchen, möglichst wenig Material zum Mond mit zu bringen.
Eine Idee ist, dass man in der Nähe der Pole landet und hofft, dort in abgeschatteten Kratern Wassereis zu finden. Daraus will man Sauerstoff und Wasserstoff erzeugen, zum atmen genauso wie als Treibstoff. Man wäre dann aber auf diese Gegenden beschränkt. Und leider ist das Wassereis ist auf dem Mond auch nicht erneuerbar.
Genauso wenig erneuerbar, aber zumindest sehr reichlich vorhanden, ist das normale Gestein auf dem Mond. Dieses Gestein ist dem auf der Erde nicht unähnlich. Es besteht zu großen Teilen aus Oxiden, wie Sizilium-, Eisen oder Magnesiumoxid. Es gibt also jede Menge Sauerstoff in dem Gestein. Man muss nur einen Weg finden an den Sauerstoff heran zu kommen.
Den Sauerstoff kann man dann nicht nur atmen. Wenn man sich Daten von Raketentriebwerken anschaut, dann wird die Treibstoffmischung angegeben als das Verhältnis von Sauerstoff zu Treibstoff. Von 35 Tonnen Kerosin-Sauerstoff-Treibstoff, sind nur 10 Tonnen Kerosin. In Wasserstoff-Sauerstoff-Mischungen kommen auf 10 Tonnen Wasserstoff zwischen 50 und 60 Tonnen Sauerstoff. Der Sauerstoff macht immer den größten Teil aus und bietet ganz allein schon ein großes Einsparpotential, auch in Gegenden die nicht zufällig in der Nähe eines schattigen Kraters sind, also fast der gesamte Mond.
Wie kommt man an den Sauerstoff heran? Eine Möglichkeit ist Pyrolyse. Das heißt, man macht das Gestein möglichst heiß und schaut was dabei heraus kommt. Die Sauerstoffmengen die drin sind, liegen in der Größenordnung von 400kg Sauerstoff pro Tonne Gestein. Je nach Gesteinszusammensetzung, Temperatur und dem genauen Prozess schätzt man, dass man zwischen 20kg und 200kg dieses Sauerstoffs so gewinnen kann. Höhere Temperaturen setzen zwar mehr Sauerstoff frei, aber wenn er zu heiß ist, dann reagiert er zu schnell den mit Außenwänden der Apparatur, anstatt abzukühlen und sich auffangen zu lassen.
Die Temperaturen sollte etwa 1600-1700 Grad betragen – was man mit Hilfe von konzentriertem Sonnenlicht durchaus erreichen kann. Heraus kommen aber neben dem Sauerstoff vor allem Glas und Schlacke, also das was von dem Gestein noch übrig ist. Die könnte man sicherlich auch als Baumaterial verwenden, allein schon wegen der geringen Gravitation auf dem Mond.
Es geht aber noch besser. Schon 1903 wurde das erste Patent über die Elektrolyse von silikathaltigem Eisenerz eingereicht. Letztlich also ein geschmolzenes Gestein, mit dem dann Elektrolyse durchgeführt wird. 2010 hat man dann hier beschrieben, dass man den gleichen Prozess auch benutzen kann, um Sauerstoff zu gewinnen. Und nicht nur Sauerstoff, sondern auch eine ganze Reihe von Metallen die sich in dem Gestein befinden. Wenn man auf dem Mond länger bleiben will und komplexere Konstruktionen auch selbst bauen will, dann wäre das wohl recht nützlich. Auch die Sauerstoffausbeute wäre wohl in den meisten Fällen besser, bei etwa 30-60% der Gesamtmenge. Bei 400kg Sauerstoff pro Tonne, sind das zwischen 120kg und 240kg Sauerstoff pro Tonne Gestein.
Wenn man also die lächerliche Kleinigkeit erledigt hat, zum Mond zurück zu fliegen, dort eine bewohnbare Basis aufzubauen und eine möglichst gute Stromversorgung zu errichten, dann weiß man auch, was man damit anfangen kann.
Kommentare (2)