Auf dem roten Planeten liegen die Temperaturen zwischen 20 und minus 85 Grad Celsius.Foto: © Vadimsadovski – adobe.stock.com Foto: Schwarzwälder Bote

Mars-Mission: SpaceX ist ein privates Raumfahrtunternehmen / 2002 von Elon Musk gegründet / Große Pläne für die Zukunft

SpaceX verfolgt seit längerer Zeit das Ziel, die Menschheit zu einer interplanetaren Zivilisation zu entwickeln. Anfängliche Schritte dazu führen direkt zum Nachbarplaneten, dem Mars.

Triberg. Der Kerngedanke ist, die Menschheit vor kommenden Katastrophen, wie zum Beispiel dem Klimawandel oder eventuellen Einschlägen von fremden Himmelskörpern zu sichern, da die Erde bei solchen Katastrophen eventuell sogar komplett zerstört werden könnte und die Menschheit überleben könnte, wenn sie interplanetar mobil wird.

Was ist SpaceX?

SpaceX ist ein von Unternehmer Elon Musk gegründetes privates Raumfahrtunternehmen. Es wurde mit dem Ziel gegründet, Technologien zu entwickeln, um den Mars zu kolonisieren. Seit ungefähr 2015 ist das Unternehmen sogar konkurrenzfähig mit staatlich beauftragten Raumfahrtbehörden, wie die NASA oder die ESA, da zum Beispiel die NASA nach Beendung des Space Shuttle Programms nicht mehr in der Lage ist, selbst Astronauten ins Weltall zu befördern.

Das Unternehmen ist im Besitz von drei Startkomplexen an der US-amerikanischen Ost- und Westküste. Dazu zählt die Startanlage für die Falcon-1 Raketen auf Omelek (Marshallinseln) oder der extra von SpaceX umgebaute Space-Launch-Complex (SLC) 40 und der Launch-Complexe 39A, von dem bereits die Saturn V Mondrakete gestartet ist. Der Hauptsitz von SpaceX befindet sich Hawthrone in Kalifornien, wo sich auch das Kontrollzentrum für alle Missionen befindet. In Cape Canaveral betreibt das Unternehmen zusätzlich den Landing-Complexe 1, der für die Raketen-Landungen notwendig ist.

SpaceX wurde im Juni 2002 von Elon Musk gegründet und beschäftigte anfangs nur 30 Mitarbeiter, die sich mit der Entwicklung der Falcon 1 Rakete beschäftigten. Anfangs stand der Firma nur ein Budget für drei Starts der Falcon 1 bereit, doch diese drei Versuche scheiterten alle. Nachdem Geld für einen vierten Versuch aufgetrieben wurde, glückte dieser am 28. September 2008. Das war die erste Rakete von SpaceX, die erfolgreich in eine stabile Erdumlaufbahn gekommen ist. Anschließend konzentrierte sich das Unternehmen auf die Entwicklung der Falcon 9 Rakete und legte das Falcon 5 Programm still. Die große Neuerung und auch der Durchbruch dieses Systems war die Wiederverwendbarkeit, die die Startkosten drastisch senkte.

Wiederverwendbarkeit

Wiederverwendbare Raketen waren auch schon in Planungen von Saturn V Ingenieur Wernher von Braun zu sehen. Man startet wie gewöhnlich eine Rakete ins All. Nachdem die betroffene Stufe ausgebrannt ist, wird sie mit kleinen Kaltgas-Triebwerken, die kaltes Gas als Antriebskraft nutzen, in ihre richtige Flugbahn gebracht. Ab einer gewissen Höhe zündet eins oder mehrere der Haupttriebwerke wieder und bremst die Raketenstufe drastisch ab. Nach einer kurzen Zeit sollte die Rakete sich in angemessener Geschwindigkeit über der vorgesehenen Landeplattform befinden. Das oder die Bremstriebwerke werden noch einmal gezündet und landen die Rakete dann sanft und unbeschadet auf der Plattform.

Der Erstflug dieser neuen Rakete erfolgte im Juni 2010, die erste erfolgreiche Landung fand jedoch erst im Dezember 2015 statt. Aus diesem Trägersystem entwickelte sich die Falcon Heavy, eine Schwerlast-Rakete und die weltweit stärkste seit der Saturn V Mondrakete. Sie besteht im wesentlichen aus einer Falcon-9-Rakete mit zwei wiederverwendbaren Raketen-Boostern, die auch jeweils aus einer modifizierten Erststufe der Falcon-9-Rakete bestehen. Ihr Erstflug fand am 6. Februar 2018 statt, ihr ursprünglicher Erstflug hätte jedoch schon 2012 stattfinden sollen.

Der Grund dafür war laut Elon Musk selbst die unterschätzte Komplexität der Rakete. Die Rakete kann Nutzlasten zum Mars oder theoretisch sogar bis zum Pluto transportieren.

Das eigentliche Ziel der Unternehmens ist jedoch die Besiedlung des Mars, wofür eine noch größere, die weltweit größte Trägerrakete entwickelt wird, die Big Falcon Rocket.

Sie ist eine komplett neu entwickelte Rakete und soll 2021 einsatzbereit sein. Sie soll bis zu 150 Tonnen Nutzlast Kapazität haben. Zum Vergleich: Die Falcon Heavy hat eine Nutzlastkapazität von 63,8 Tonnen. Mit einer Gesamtgröße von 118 Metern und einer Startmasse von etwa 5000 Tonnen soll diese Rakete gleich bis zu 40 Personen zum Mars befördern. Angetrieben werden soll die Rakete mit dem Raptor- Triebwerk, das mit Treibstoff aus Methan betrieben werden kann, sodass man theoretisch auf anderer Planeten wie dem Mars Treibstoff für das Triebwerk herstellen kann. Bei einer geplanten Mission würde die Erststufe nach erfolgreicher Beförderung des Starship in eine Erdumlaufbahn wieder auf der Erde landen und einen weiteren Flug in den Erdorbit fliegen, um ein Treibstofftank an das Starship anzudocken, sodass dieses den Flug zum Mond oder zum Mars antreten kann. Auch dieses Raketenkonzept verfolgt das Prinzip der Wiederverwendbarkeit, was die Rakete flexibler macht als herkömmliche Raketen, die nach einer Benutzung unbrauchbar oder in den meisten Fällen zerstört sind.

Es sind aber tatsächlich schon Raumsonden oder Marsrover auf dem Mars gelandet, die von anderen Raumfahrtbehörden dorthin transportiert wurden. Die erste erfolgreiche Landung gelang am 2. Dezember 1971 der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos mit der Mars 3 Mission. Der Marslander erreichte die Oberfläche des Planeten heil, verstummte aber bereits nach 20 Sekunden. Aktuell befinden sich der Marsrover Curiostiy der NASA und der stationäre Marslander InSight auch von der NASA auf dem Mars, um sowohl die Oberfläche als auch die Atmosphäre des Mars zu erforschen. Bis am 10. Juni 2018 fuhr auch noch der Rover opportunity der MER-B Mission der NASA auf dem roten Planeten. Er landete am 25. Januar 2004 und war für 90 Tage Laufzeit ausgelegt, fuhr letztendlich aber 14 Jahre und 219 Tage bevor, er durch einen Staubsturm einsatzunfähig wurde.

Abgesehen von SpaceX versuchen auch andere Raumfahrtbehörden wie die NASA, Menschen auf den Mars zu bringen, geplante Termine sind hier jedoch erst für 2048 gelegt, da die hierfür entwickelten Trägersysteme noch nicht fertig entwickelt sind. Außerdem ist der Mars circa alle 13 Jahre der Erde am nächsten, was zum einen die Flugdauer extrem verkürzen würde und zum anderen auch die Kosten um fast 50 Prozent senken würde. Auch eine Möglichkeit, zum Mars zu gelangen ohne sich auf einem zu langen Flug zu befinden, wären eine Basis auf dem Mond oder eine Raumstation in einem Orbit des Mars. Beides ist relativ kostspielig und würde lang dauern zu errichten, es wäre jedoch eine nicht zu verachtende Möglichkeit, in mehreren Etappen zum Mars zu gelangen.

Aber warum der Mars?

Der Mars ist der Erde, auch wenn man es ihm nicht ansieht, sehr ähnlich und auch ihr äußerer Nachbar. Eine Reise zum Mars würde zwischen sechs und zehn Monaten dauern, was zwar relativ lange erscheint, aber in Bezug auf unser Sonnensystem gesehen ein Katzensprung ist. Einer der Hauptgründe wäre die Besiedlung des Mars. Der Mars hat eine Atmosphäre, auch wenn diese nur sehr dünn ist und zu 96 Prozent aus Kohlenstoffdioxid besteht. Zudem gibt es auf dem Mars Wasser, zwar nur in Form von Eis wegen des niedrigen Atmosphärendrucks, was aber theoretisch Leben ermöglichen würde. Abgesehen von theoretischem Leben auf dem Mars wäre er am besten erreichbar und gleichzeitig am besten bewohnbar. Es herrschen auf dem Mars wegen der dünnen Atmosphäre sehr hohe Temperaturunterschiede, so kann die Temperatur in Äquatornähe tagsüber bei bis zu 20 Grad Celsius und nachts bei minus 85 Grad Celsius liegen.

Um eine Kolonie auf dem Mars zu errichten, benötigt es ausreichend Ressourcen, die auf dem Mars vorhanden sind. So hat die NASA einen Aufruf gestartet, in dem Teilnehmer weltweit ihre Ideen für Mars-Habitate präsentieren können. Die Idee der NASA ist es, einen 3D Drucker zum Mars zu schicken, der aus den dort zur Verfügung stehenden Materialien ein oder mehrere Habitate drucken soll. Als Rohstoff könnte hier zum Beispiel Basalt benutzt werden, das reichlich unter der Marsoberfläche vorkommt. Regolith ist auch eines dieser Materialien, die sich für den Bau eines solchen Habitats eignen würde, da es relativ stabil ist und aus dem Mars Sand auf der Oberfläche gewonnen werden kann.

Der andere wichtige Grund, warum unsere Menschheit zum Mars expandieren sollte, ist seine Geschichte und seine vielen Möglichkeiten, ihn zu erforschen. Der Mars sah in seiner Vorgeschichte vermutlich ähnlich aus wie die Erde mit Ozeanen gefüllt von flüssigem Wasser. Durch die Abkühlung des Mars wegen der größeren Distanz zu der Sonne im Gegensatz zur Erde verlor der Mars sein Magnetfeld, das die Atmosphäre stabil hielt. Denn auch der Mars hatte einen Kern aus flüssigem Eisen. Es gibt also viel über ihn herauszufinden und in einigen Sachen könnte man so Theorien entwickeln wie die Zukunft der Erde aussehen könnte.

Alles in allem gibt es schon große Pläne für die Zukunft, unserer Menschheit auf einem anderen Planeten, konkrete Missionen werden, stand heute, aber noch nicht geplant, auch wenn es technisch gesehen schon lange möglich wäre. Die Frage ist also nicht mehr wann wir zum Mars kommen, sondern wie wir zum Mars kommen.   Der Autor ist Schüler der Klasse 9a des Schwarzwald-Gymnasiums Triberg.