Marsbesiedlung-realistisch oder Science Fiction?

In einem früheren Beitrag stellten wir den Plan von Elon Musk (Space X) für eine Besiedelung des Mars vor. Wie realistisch sind diese Pläne?

Hierzu muss eine Reihe von Fragen beantwortet werden, die für deren Realisierung ausschlaggebend sind: Technische Realisierbarkeit? Nutzen? Finanzierung?

Die von Musk entworfene Siedlung soll alle Elementen enthalten, die ein von der Versorgung von der Erde unabhängiges Leben auf dem Mars sicherstellen und das Leben von Menschen unabhängig machen von einer Versorgung von der Erde, ähnlich wie sie schon Robert Zubrin in seinem "Mars Direkt" Projekt beschrieben hat: Wasser von den Eiskappen der Pole oder aus unterirdischer Restfeuchte, Sauerstoff aus der CO2 Atmosphäre mittels eines bereits auf der ISS bewährten Verfahrens, elektrische Energie aus Nuklearreaktoren oder Sonnenzellen, Nahrung aus klimatisierten Gewächshäusern.

Wie realistisch ist das mit dem von Musk vorgeschlagenen Szenario?:

Missionsszenario 

Siedlung auf dem Mars nach Elon Musk

Technische Realisierbarkeit?

 Space X ist es mit der Falcon Heavy auf Anhieb gelungen, aus der Falcon 9 einen Schwerlastträger zu entwickeln, der funktioniert und dessen teure Unterstufe wiederverwendbar ist und damit die Transportkosten erheblich reduzieren kann.

Für einen Träger der Größenordnung des BFR mit einer Transportkapazität von 100 Passagieren zum Mars würde das nochmal eine Vervielfachung des gesamten technischen und logistischen Aufwands um mindestens eine Größenordnung erfordern. Unter anderem müsste nachgewiesen werden, dass entweder die Bündelung einer Vielzahl vorhandener Triebwerke funktioniert, oder ein neues Supertriebwerks entwickelt werden, dass die Leistung des J-2 Triebwerks der Saturn V weit übersteigt. Beides sind technologische Herausforderungen, die erst einmal zu meistern wären (mit einer Rakete mit 40 Triebwerken, der N1 als Konkurrenz zur Saturn V, sind die Sowjets seinerzeit gescheitert).

Dem gegenüber erscheint die Entwicklung der verschiedenen Bodenelemente, die auf der Abbildung der Siedlung zu sehen sind, bereits mit den heute verfügbaren Technologien grundsätzlich möglich, falls es gelingt, die dafür erforderlichen Langlebigkeit und Zuverlässigkeit der einzelnen Elemente zu gewährleisten -was allerdings einen sehr hohen Entwicklungs-und Testaufwand erfordert.

Eine schwierige Hürde ist demgegenüber die Landung der einzelnen Elemente der Siedlung auf dem Mars, die -anlehnend an die detaillierten Ausarbeitungen und Berechnungen von Robert Zubrin für seinen "Mars Direkt" Vorschlag- jeweils zwischen 20 und 50 t wiegen würden. Wie zuletzt erst im Rahmen der EMC17 dargelegt wurde, ist eine Landung so großer Massen auf dem Mars keineswegs trivial. Schon der Aufwand für die Landung des etwa 1t wiegenden NASA Marsrovers "Curiosity" war erheblich höher als für die viel leichteren Spirit und Opportunity.

Eine Alternative zur Verringerung der Landemassen wäre es, wenn man auf dem Mars Produktionsmöglichkeiten für größere Elemente aus kleineren Einzelteilen schaffen würde, die einzeln auf dem Mars landen. Das würde jedoch die Anzahl der erforderlichen Missionen insgesamt erhöhen, die technische Komplexität erhöhen und logistisch aufwendiger werden.

Nutzen und Kosten einer Marsbesiedlung

Eine Besiedlung des Mars wird von Robert Zubrin und seinen zahlreichen Unterstützern als ein notwendiger Schritt der Menschheit angesehen, um angesichts von Überbevölkerung und zunehmender Ressourcenknappheit auf der Erde der Menschheit ein Alternative aufzuzeigen. Dazu müsste man wohl mehrere Milliarden Menschen zum Mars schaffen und gleichzeitig ein weiteres Wachstum der Menschheit auf der Erde verhindern. Das ist illusorisch und würde dazu führen, dass nur eine privilegierte kleine Minderheit auf dem Mars leben würde angesichts des erforderlichen enormen Aufwands für die Schaffung von erträglichen Lebensbedingungen auf dem Mars, da dem Mars eine Atmosphäre, Vegetation und Oberflächenwasser fehlen, und da der Mars ständig einer tödlichen Weltraumstrahlung ausgesetzt ist.

Elon Musk will die für die Besiedlung des Mars erforderlichen Kosten auf längere Sicht über Tickets für die Passagiere wieder hereinholen. Selbst bei Ticketpreisen von einigen Millionen $ ist es schwer vorstellbar, dass alleine die Transportkosten hereingeholt werden können -ganz zu schweigen von einer Amortisierung der Entwicklungskosten. Trotz der angestrebten Wiederverwendbarkeit der Träger.

Außerdem wird die Höhe der Kosten für eine Reise zum Mars zur Folge haben, dass nur gutbetuchte Passagiere dafür infrage kommen und z.B. benötigte Spezialisten aus Berufen mit geringen Einkommen außen vor bleiben.

Bevor solche zahlenden Passagiere zum Mars fliegen können, müsste erst einmal eine funktionierende Infrastruktur auf dem Mars installiert werden, die Hunderte von Milliarden an Herstellungskosten und viel Milliarden an jährlichen Unterhaltskosten erfordern würde. Deren Amortisierung über die für eine Reise zum Mars anvisierten Preises oder die Ausbeutung von auf dem Mars vorhandenen Rohstoffen ist illusorisch. Eine Ausbeutung von auf dem Mars vorhandenen Mineralien und deren Transport zur Erde wären viel zu teuer.

Zum Vergleich: im Rahmen des sehr viel weniger ambitionierten "Mars Direkt" Projekts würden bereits etwa 80...120 Milliarden $ benötigt, um 4 Astronauten zum Mars zu schaffen, die dort etwa 3 Jahre unter äusserst beengten Bedingungen leben und arbeiten würden, bevor sie zurück zur Erde geschafft werden.