Chandrayaan-3: Der Mond scheint bewohnbar zu sein
Die notwendigen Elemente wie Sauerstoff sind im Regolith auf dem Mond vorhanden und die Wärmeleitfähigkeit würde Habitate gut abschirmen.
Die indische Raumfahrtbehörde Isro hat ihre Mondmission Chandrayaan-3 zwei Wochen nach der erfolgreichen Mondlandung wie geplant beendet. Seitdem die Landefähre Vikram auf der Mondoberfläche gelandet ist, fließen ständig neue Daten und Informationen von den Instrumenten an Bord der Landefähre und des Rovers Pragyan zur Erde.
Demnach könnte der Mond durchaus bewohnbar sein. Zwar hat er nur eine sehr geringe Atmosphäre – was das Überleben auf dem Mond riskant gestaltet –, aber sein Boden ist weniger kühl als bisherige Studien prognostizierten. In einer Studie aus dem Jahr 2015 wurde dem Erdtrabanten eine sehr starke Isolierwirkung seiner äußersten Schicht des Regolith-Flockenmaterials zugeschrieben.
Mondboden für das Bauen auf dem Trabanten geeignet
Im Sonnenlicht kann es auf dem Mond bis etwa 130 Grad Celsius heiß werden, im Dunkeln wird es bis zu -160 °C kalt. Die Äquatortemperatur auf der Mondoberfläche reicht laut der Studie von -170,75 °C (102,4 Kelvin; K) bis 113,95 °C (387,1 K). Zum Tagesmaximum soll die Temperatur innerhalb der ersten 30 cm der Mondoberfläche auf -140,85 °C (132,3 K) abfallen, bei Nacht auf -18,35 °C (254,8 K) ansteigen. Mit zunehmender Tiefe sollen die Temperaturen konstant bleiben – so die Theorie.
Falls irgendwann Häuser auf dem Mond entstehen sollten, bräuchte es eine Menge gutes Isoliermaterial und das müsste womöglich von der Erde angeliefert werden. So könnten Wohneinheiten auf der Mondoberfläche wohl kaum entstehen.
Doch der indische Rover Pragyan konnte diese starken Temperaturabfälle nicht messen. Stattdessen scheinen die Temperaturen in der oberen Mondschicht bei 70 °C zu liegen.
Nachdem der Vikram-Lander gezeigt hatte, dass die Temperatur von der Oberseite des 2 cm dicken Flaums bis 8 cm im Boden um 60 °C abfällt, können Habitate entsprechend gestaltet werden. Der Flaum hat eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit. Eine Schicht aus aufbereitetem Regolith, die auf das Habitat aufgetragen wird, könnte dafür sorgen, dass sich die Bewohner darin wohlfühlen. Mit Solar- oder Kernkraftwerken im Megawatt-Bereich könnte die notwendige Energie zur thermischen Verarbeitung des Baumaterials (mit Mondregolith) erzeugt werden, wie eine weitere Studie aus dem Jahr 2020 zeigte.
Die indische Mondmission konnte auch Sauerstoff im Mondregolith nachweisen. Der Pragyan-Rover bestätigte das Vorhandensein von Sauerstoff im Mondboden: Das Instrument Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) auf dem Rover warf Laserstrahlen auf den Boden und analysierte die Reflexionen. Dabei konnte es verschiedene Elemente nachweisen – zu denen neben Schwefel oder Eisen auch Sauerstoff gehörte.
Das Vorhandensein von Sauerstoff im Boden in Form von Ilmenit (FeTiO3; Gemisch mit einem Anteil von 48 Prozent Eisen(II)-oxid und 52 Prozent Titandioxid) bedeutet, dass es eine Alternative zum Eis für die Sauerstoffproduktion gibt.
Habitate müssen demnach nicht nur in der Nähe einer Eisquelle gebaut werden. Ilmenit hat ein Stoffmengenverhältnis von zwei Anteilen Metall zu drei Anteilen Sauerstoff. Der Metallanteil kann somit reduziert werden, um Sauerstoff zum Atmen zu gewinnen. Der Mond scheint somit die nötigen Mittel besitzen, damit er bewohnbar gemacht werden kann.
Zu den Studien
Die Studie zur Isolierfähigkeit des Mondes wurde in der Februar/März-Ausgabe 2015 in dem Fachmagazin Acta Astronautica veröffentlicht. Sie heißt Determination of temperature variation on lunar surface and subsurface for habitat analysis and design (Bestimmung der Temperaturschwankungen auf der Mondoberfläche und im Untergrund für die Analyse und Planung von Lebensräumen).
Die Studie zur Energiegewinnung wurde in der Juni-Ausgabe 2020 im Fachmagazin Advances in Space Research unter dem Titel Energy requirements of a thermally processed ISRU radiation shield for a lunar habitat (Energiebedarf eines thermisch verarbeiteten ISRU-Strahlungsschutzes für ein Mondhabitat) publiziert.