Annäherung an den wüsten Planeten

Lässt sich der Mars zum Leben erwecken?

Karg, kalt und ohne flüssiges Wasser: Unser Nachbarplanet ist eine rote Wüste. Dennoch glaubten Forscher früherer Epochen daran, dass er einst einmal belebt gewesen sein müsse. Und immer noch träumen sie davon, dass er irgendwann in Zukunft für den Menschen bewohnbar gemacht werden könne. Wie realistisch ist diese Vision? Lässt sich Leben auf dem Mars ansiedeln?

Nili Fossae auf dem Mars
Die Oberfläche des Mars - von Gräben durchzogen Quelle: ESA/DLR/FU Berlin

Pflanzen und Tiere brauchen das Licht und die Wärme der Sonne. Die Erde hat den richtigen Abstand zu unserem Zentralgestirn, der für das Leben notwendig ist. Und nur die Erde bietet alle Voraussetzungen, um die zerstörerische Macht des Sonnenfeuers zu zähmen.

Kalter Planet mit dünner Luft

Dass die Temperaturen auf unserem Planeten lebensfreundlich sind, verdanken wir einer dünnen Schicht, die die Erde umhüllt: die Atmosphäre. Obwohl ihr Volumen nur fünf Prozent des Erdvolumens entspricht, macht sie den Unterschied zwischen Leben und Tod. Denn sie speichert wie ein Treibhaus Sonnenenergie als Wärme. Gleichzeitig gilt es aber auch, das Leben von den aggressiven Strahlen der Sonne abzuschirmen. Die Erdatmosphäre dient als Schutzwall gegen die gefährliche UV- und Gammastrahlung.

Erdglobus und Atmosphäre als Kugel
Das Volumen der Erdatmosphäre verglichen mit dem Erdvolumen Quelle: ZDF

Seit 14 Jahren wird die Marsoberfläche von Roboterfahrzeugen, den Mars Rovers, erkundet - unter anderem nach Spuren von Leben. Doch bisher fanden sie nur tote Steine: Der Mars ist zu kalt. Zwar reicht sein Abstand zur Sonne gerade noch aus, dass er mit genügend Wärme versorgt wird, aber seine Atmosphäre ist nicht dicht genug, um die Wärme dauerhaft zu speichern. Der Luftdruck ist so gering, dass Wasser in flüssiger Form nicht existieren kann - eine weitere notwendige Voraussetzung für Leben.

Was Meteoriten erzählen

Doch es gibt Funde der Mars Rover, die nicht ins Bild passen: Meteoriten von bis zu 60 Zentimetern Durchmesser. Himmelskörper dieser Größe sind hier etwas sehr Ungewöhnliches, denn die kosmischen Brocken sind mit enormen Geschwindigkeiten unterwegs und würden bei einem Einschlag durch die Wucht des Aufpralls normalerweise zu Staub zerschmettern. Auf die Erde hingegen fallen immer wieder solche größeren Brocken. Es sind Asteroiden, die durch die Atmosphäre abgebremst werden und sich als flammender Feuerball am Himmel zeigen, bevor sie aufschlagen.

Nasa-Roboter auf dem Mars (Grafik)
Nasa-Roboter auf dem Mars Quelle: dpa/nasa

Findet man ähnliche Geschosse auch auf dem Mars, legt das einen Schluss nahe: Der Planet muss früher unserer Erde ähnlicher gewesen sein. Einst muss eine dichtere Atmosphäre die Asteroiden abgebremst haben. Wissenschaftler vermuten, dass auf dem jungen Mars aktive Vulkane Treibhausgase produzierten und damit eine Atmosphäre speisten.

Eine Atmosphäre für den Mars

Wäre es nicht möglich, durch menschliche Eingriffe diese Ur-Atmosphäre wieder herzustellen? Fabriken könnten dazu über lange Zeit hinweg Treibhausgase wie Kohlendioxid in die Atmosphäre blasen und so den notwendigen Schutz selbst erzeugen. Der Treibhauseffekt würde schließlich den Prozess beschleunigen. An den Polkappen würde gefrorenes Kohlendioxid verdampfen und die Atmosphäre weiter verdichten.

Grafik: Raumkapsel auf dem Mars mit Pflanze im Vordergrund
Pflanzen könnten den notwendigen Sauerstoff liefern. Quelle: ZDF

Aber immer noch würde der Atmosphäre die Ozonschicht fehlen, die die schädlichen UV- und Gammastrahlen von der Sonne abhält. Ozon entsteht aus Sauerstoff. Wie auf der Erde müssten spezielle Organismen den Sauerstoff erst herstellen: Grünpflanzen. Über einige Jahrhunderte hinweg könnte der Mars schrittweise begrünt werden. Aber erst nach hunderttausend Jahren, so vermuten Wissenschaftler, hätten sie die Marsatmosphäre so weit mit Sauerstoff angereichert, dass Menschen die Luft atmen könnten.

Schwierige Anreise

Doch den Plan bringt noch ein weiterer Umstand zum Scheitern. Der Mars mit seiner geringen Masse - die Erde ist zehnmal schwerer - und dadurch unzureichenden Schwerkraft kann die künstlich erzeugte Atmosphäre nicht festhalten, sie würde bald wieder verschwinden. Die Lösung wäre, die Treibhausgasfabriken ewig weiterlaufen zu lassen, um die Atmosphäre ständig nachzufüttern. Aber der Energieaufwand hierfür wäre gigantisch.

Terraforming durch Treibhausgas-Fabriken
Die Treibhausgasfabriken müssten sehr lange laufen. Quelle: ZDF Enterprise

Neben dem Terraforming - einem massiven Eingriff in die Natur des Planeten - wäre für eine Marsbesiedlung natürlich auch das Problem der Anreise zu lösen. Der Mars ist im günstigsten Fall rund 150-mal so weit von uns entfernt wie der Mond. Um Astronauten und Ausrüstung sicher zum Mars und wieder zurück zu bringen, wären so gewaltige Treibstoffmengen erforderlich, dass keine konventionelle Rakete den Start ins All schaffen würde. Für eine Marsmission müssten effizientere Antriebstechniken entwickelt werden.

Raketenpläne

In den 1960er-Jahren experimentierten Wissenschaftler und Raumfahrttechniker mit Nuklearantrieben: Das geheime Orion-Projekt der NASA hatte zum Ziel, ein Raumschiff durch eine Reihe von Atombombenexplosionen anzutreiben. Eine raffinierte Stoßdämpferkonstruktion sollte Raumschiff und Besatzung vor der Kraft der Explosion schützen. Mit Modellen und konventionellem Sprengstoff wurde das Antriebsprinzip erprobt. Doch 1965 wurde das Projekt infolge des weltweiten Verbots von Nuklearwaffentests und der zunehmenden Angst in der Bevölkerung vor dem Strahlungsrisiko eingestellt.

Die meiste Energie kostet es die schweren Raumschiffe, das Gravitationstfeld der Erde zu überwinden. Deshalb sehen neue Pläne vor, Komponenten für ein Marsraumschiff in den erdnahen Orbit zu befördern, um sie dort zusammensetzen zu lassen. So könnte man den Treibstoff für den energieaufwendigen Start sparen.

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