Ohne Wasser und Sauerstoff kein Leben – zumindest kein menschliches. Voraussetzung für eine Marsmission ist es daher, dass genügend davon aus der Marsumwelt oder anderen Rohstoffen gewonnen werden kann. Denn während die Raumstation ISS noch regelmäßig mit Nachschub von der Erde versorgt werden kann und muss, wäre dies bei einer Marsmission kaum möglich.
Sauerstoff aus der Marsatmosphäre
Im „Marsianer“ gewinnt daher ein sogenannter Oxygenator den Sauerstoff für die Atemluft der Astronauten. Dieser trennt das Atemgas aus Kohlendioxid ab. Dieses stammt zum einen aus der Ausatemluft der Astronauten, zum anderen aber aus der Marsatmosphäre. Denn sie ist zwar sehr dünn, besteht aber zu knapp 96 Prozent aus CO2.
Die NASA wird mit dem 2020 startenden Marsrover tatsächlich eine experimentelle Sauerstoff-Gewinnungs-Anlage zum Mars schicken. „MOXIE funktioniert wie eine Art Brennstoffzelle in umgekehrter Richtung“, erklärt Morten Madsen, Leiter des Projekts von der Universität Kopenhagen. „Eine Brennstoffzelle erzeugt Energie, indem sie Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser zusammenfügt. Wir werden Energie nutzen, um dem CO2 ein Sauerstoffatom zu klauen.“ Die Energie für den Prozess liefert ein RTG – ein Plutoniumgetriebene Minireaktor ähnlich wie er auch im „Marsianer“ eine prominente Rolle spielt.
Wassereis als Wasserlieferant?
Wasser lässt sich auf dem Mars auf zweierlei Weise gewinnen. Zum einen belegen Daten der Marssonden und Rover, dass der Rote Planet noch heute genügend Wasser besitzt, um den ganzen Planeten damit zu überschwemmen. Denn in dem Permafrost des Untergrunds und in Gletschern unter der Oberfläche gibt es große Mengen Wassereis. Würde eine Marsmission auf oder nahe einem solchen Gletscher landen, bräuchte sie das Eis nur zutage zu fördern und zu schmelzen.
Die zweite Möglichkeit ist eine Wassergewinnung aus der Atmosphäre. Denn um Treibstoff für den Rückflug in den Marsorbit zu erzeugen, müsste man ohnehin flüssigen Wasserstoff mitbringen. Reagiert dieser mit CO2, entsteht der Treibstoff Methan und – quasi als Nebenprodukt – Wasser. Noch effektiver aber ist es, wenn man jeden Tropfen Wasser wiederverwertet, den man verbraucht – ob Brauchwasser, Urin oder Schweiß. Auf der ISS werden so immerhin bereits 93 Prozent des Wassers zurückgewonnen.
Fahrende Habitate: die Rover
Für Mark Watney bedeuten die beiden Rover seiner Marsmission die Rettung. Denn mit ihnen kann er den Landeplatz der Folgemission und damit das Ausstiegsmodul erreichen. Die Fahrzeuge im „Marsianer“ haben sechs Räder und eine beheizte und mit Luft versorgte Fahrerkabine. Angetrieben werden sie mit Batterien, die normalerweise mit Strom vom Habitat aufgeladen werden.
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Die NASA ist bereits dabei, ganz ähnliche Rovermodelle zu testen. In den Dünen von Moses Lake im Bundesstaat Washington testeten „Astronauten“ unter anderem das Muli-Mission Space Exploration Vehicle (MMSEV). Es hat etwa die Größe eines Lieferwagens und besitzt zwölf Räder, die in alle Richtungen drehbar sind. In der mit eigener Luftversorgung ausgestatteten Kabine können zwei Astronauten bis zu 14 Tage leben – Schlafplätze und Waschgelegenheiten inklusive. Zusätzlich zur Luftschleuse gibt es einen speziellen Ausstieg mit außen angebrachtem Raumanzughalter, um Außeneinsätze zu erleichtern.
Schnell ist der NASA-Rover zwar mit nur zehn Kilometern pro Stunde nicht gerade. Dafür aber kann er bis zu 40 Prozent Steigung überwinden und kommt selbst in rauem Terrain gut zurecht: „Astronauten“ haben einen solchen Rover bereits 140 Kilometer weit durch eine von Lavabrocken übersäte Wüste im Südwesten der USA gefahren. Und das MMSEV besitzt ein paar Eigenschaften, die Watney vielleicht einiges erleichtert hätten: Die Rover besitzen eigene Roboterarme und man kann die gesamte Fahrerkabine abnehmen. Dann lässt sich das Untergestell als Lastwagen nutzen.
Nadja Podbregar
Stand: 08.10.2015
