Projekt Moonrise: 3D-Druck auf dem Mond

Nasa, Esa, Blue Origin, SpaceX - plötzlich wollen alle wieder auf den Mond. Sie wollen dort feste Stationen aufbauen. Da es aber teuer ist, die Teile dorthin zu fliegen, arbeiten Forscher aus Deutschland an einer anderen Lösung: Nämlich diese Stationen zumindest teilweise mit Mondmaterial zu bauen.

Artikel von Friedrich List veröffentlicht am 4. September 2019, 7:57 Uhr

Die Raumfähre Alina soll einen Rover zum Mond bringen, der wiederum den Moonrise-Laser an Bord hat. (Bild: PT Scientists via Laserzentrum Hannover)

Der letzte Astronaut verließ im Dezember 1973 den Mond. Aber nicht erst jetzt, im Jahr des 50. Jubiläums der Landung von Apollo 11, wächst das Interesse von staatlichen Raumfahrtorganisationen und von Privatunternehmen an Expeditionen zum Mond. Und wenn es nach den Plänen der verschiedenen Akteure geht, dann soll es nicht bei kurzen Ausflügen bleiben. Es sollen auch die ersten dauerhaften menschlichen Außenposten auf einer fremden Welt entstehen.

Aber das kostet sehr viel Geld. Nach dem heutigen Stand der Technik müssten selbst für eine kleine Station sämtliche Komponenten von der Erde eingeflogen werden - und es kostet rund 700.000 Euro, ein einziges Kilo Nutzlast zum Mond zu bringen. Jegliche Aktivität auf dem Mond bliebe also den großen Staaten oder kapitalkräftigen Unternehmen vorbehalten.

Projekt Moonrise: Bauten aus Mondstaub

Aber es gibt auch Initiativen, die billiger fliegen und forschen wollen. Eine davon ist das Projekt Moonrise. Bei diesem Vorhaben arbeiten Forscher des Laser Zentrums Hannover (LZH) und des Instituts für Raumfahrtsysteme (IRAS) der Technischen Universität Braunschweig daran, Mondmaterial als Baustoff für eine lunare Basis zu nutzen.

Das Material der Wahl findet man überall auf dem Mond. Es ist Mondstaub oder Regolith. Regolith ist ein lockeres, poröses Material, das auf dem Mond große Flächen bedeckt. Es enthält Kalzium, Silizium, Magnesium und Eisen in oxidierter Form. Ziel von Moonrise ist es, daraus die Komponenten für Gebäude, Antennenfundamente oder Start- und Landflächen zu bauen.

Produziert werden soll mit einem 3D-Drucker. Zurzeit bauen die Forscher ein kompaktes Lasersystem für den Mond, welches das Regolith einschmelzen soll, und mit dem sie beweisen wollen, dass eine derartige Lösung machbar ist.

Das fertige Lasersystem wiegt um die drei Kilogramm und füllt etwa das Volumen einer Safttüte aus. Es soll mit der für 2021 vorgesehenen ersten Mission des Berliner Startups PT Scientists zum Mond fliegen und dort an Bord eines Rovers erprobt werden.

Auch andere Wissenschaftler haben bereits mit diesem Konzept experimentiert. So legte die europäische Raumfahrtagentur Esa (European Space Agency) 2013 eine Studie für eine ganze Mondbasis aus dem 3D-Drucker auf. Den Entwurf lieferte das Architekturbüro Foster+Partner des bekannten Architekten Norman Foster.

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Auch die Raumfahrtagentur Esa interessiert sich für den 3D-Druck. In dieser Studie stellen 3D-Drucker die äußere Schutzhülle einer igluartigen Struktur aus Mondstaub her. Als Grundgerüst dient eine von der Erde eingeflogene, aufblasbare Kuppel. (Illustration: Esa)

Dabei druckten Wissenschaftler einen 1,5 Tonnen schweren Block aus simuliertem Regolith. Sie verwendeten einen Drucker, der normalerweise Sandstein verarbeitet. Um Mond-Regolith zu simulieren, nutzten sie Basaltmaterial. Zwischen 2010 und 2012 führten US-Wissenschaftler an der Washington State University im Auftrag der Nasa eine ähnliche Studie durch. Sie druckten verschiedene Strukturen aus simuliertem Regolith, nutzten dabei aber ein Laserschmelz-Verfahren.