Zu wenig Wassereis für Städte auf dem Mond
Cambridge (USA) – Die Entdeckung von Wassereis in den immerdunklen Kratern der Mondpole weckte die Hoffnung auf eine dauerhafte menschliche Präsenz in Form ganzer Städte und sogar industrieller Komplexe auf dem Erdtrabanten. Eine neue Studie stellt diese Visionen nun infrage. Selbst die bislang großzügig angenommene Menge von einer Milliarde Tonnen Wasser würde für eine große Mondstadt nicht ausreichen.
Copyright: grewi.de (KI erstellt)
Inhalt
Wassereis in Kältefallen
Seit der Mondentstehung wurde seine Oberfläche immer wieder von Asteroiden getroffen. Besonders an den Polen finden sich deshalb zahlreiche Krater, deren Böden seit rund vier Milliarden Jahren kein direktes Sonnenlicht mehr gesehen haben. In diesen extrem kalten Regionen herrschen Temperaturen von weniger als 110 Kelvin. Die sogenannten „Kältefallen“ können Wassereis über geologische Zeiträume konservieren: Selbst im Vakuum der Mondoberfläche würde es dort nach den vorliegenden Berechnungen innerhalb einer Milliarde Jahre um höchstens etwa einen Millimeter sublimieren, also verdunsten.
Einen Teil dieses Wassers dürften Asteroiden einst auf den Mond gebracht haben. Seit 2013 ist bekannt, dass in den polaren Regionen weiterhin Wasser vorhanden ist. Frühere Schätzungen gingen von bis zu einer Milliarde Tonnen aus. Mehrere Mondmissionen haben die mutmaßlichen Vorkommen seither zunehmend detailliert kartiert.
Sonnenenergie wäre kein entscheidendes Problem
Die Entdeckung des Wassers hat die Vorstellungen über eine dauerhafte Besiedlung des Mondes grundlegend verändert. Anders als bei heutigen Raumfahrtmissionen wäre eine Siedlung mit eigenen Wasserreserven grundsätzlich in der Lage, Lebensmittel zu produzieren und einen Teil der Versorgung selbst zu übernehmen. Visionen von Mond-Dörfern, Städten und sogar industriellen Zentren sind deshalb längst Bestandteil der Zukunftsplanung.
Nun stellte jedoch eine im Fachjournal „Frontiers in Space Technologies“ (DOI: 10.3389/frspt.2026.1894104) veröffentlichte Studie, diese Hoffnungen infrage und untersuchte die Nachhaltigkeit anhand des Energie- und Wasserbedarfs einer größeren Bevölkerung.
Wie Dr. Martin Elvis und Dr. Jonathan McDowell vom Smithsonian Astrophysical Observatory am Harvard and Smithsonian Center for Astrophysics darin berichten, wäre die Energieversorgung solcher Anlage mittels Sonnenenergie offenbar nicht das größte Problem – schließlich liegen die Ränder der polaren Eiswasser-Krater nahezu ständig im Sonnenlicht. Hier könnten nach den Berechnungen mithilfe kilometerhoher Türme mit großflächigen Photovoltaikanlagen bis zu drei Gigawatt elektrische Leistung erzeugt werden. Auch die Herstellung von Solarmodulen auf dem Mond erscheint grundsätzlich möglich, da Silizium in ausreichender Menge vorhanden ist. Denkbar wären dadurch langfristig sogar energieintensive Anwendungen wie KI-Rechenzentren.
Hintergrund: Musks Vision von der „Moon City“
Erst im vergangenen Frühjahr hatte Elon Musk angekündigt, seine Vision von der Besiedlung des Mars hinter der einer Stadt auf dem Mond anzustellen. Eine solche Moon City sei entsprechend schon innerhalb von nur 10 Jahren möglich, während eine Mars-Siedlung etwa 20 Jahre benötigen würde. Alle 10 Tage könnte eine SpaceX-Rakete zum Mond aufbrechen und die nötigen Mittel auf den Erdtrabanten liefern. Schon innerhalb der kommenden 5 Jahre will Musk mit diesen Transporten beginnen.
Das Wasser reicht nicht für Millionenstädte
Entscheidend ist dagegen die Wasserversorgung. Selbst wenn man von der großzügigen Annahme ausgeht, dass auf dem Mond eine Milliarde Tonnen Wasser verfügbar sind, könnte sich eine Stadt mit einer Million Einwohnern ohne Recycling bereits nach wenigen Jahren nicht mehr versorgen.
Und selbst bei einer Recyclingquote von 98 Prozent – entsprechend dem derzeit vom Internationalen Raumstation-Systemen erreichten Niveau – würde die Wassermenge für eine Million Menschen nur etwas mehr als ein Jahrhundert reichen.
Noch problematischer ist, dass heutige Schätzungen von einer Wassermenge ausgehen, die rund 30-mal geringer sein könnte als die angenommene Milliarde Tonnen. Entsprechend würde sich auch die mögliche Nutzungsdauer drastisch verkürzen. Selbst eine kleinere Stadt könnte demnach bereits nach etwa einem Jahrzehnt an ihre Grenzen stoßen.
Copyright: ESA – P. Carril
Dörfer statt Städte
Für deutlich kleinere Siedlungen sieht die Situation hingegen günstiger aus. Ein Mond-Dorf mit rund 1.000 Bewohnern oder eine Siedlung mit 10.000 Menschen könnte nach den Berechnungen über mehrere Jahrhunderte oder länger bestehen.
Die Autoren sehen dennoch verschiedene Möglichkeiten, die Lebensdauer künftiger Mondkolonien zu verlängern: Dazu gehören effizientere Recyclingverfahren, eine deutliche Verringerung des Wasserverbrauchs – etwa durch neue Methoden der vertikalen Landwirtschaft –, der Import von Wasser von erreichbaren Asteroiden oder die Entdeckung bislang unbekannter Wasserreservoire auf dem Mond selbst.
www.grewi.de
+ HIER den täglichen kostenlosen GreWi-Newsletter bestellen +
Gerade die letzte Möglichkeit könnte entscheidend sein. Die heutigen Verfahren zur Suche nach Wasser reichen nur wenige Meter tief in den Mondboden. Der Regolith, also die lockere, aus Gesteinstrümmern bestehende Oberflächenschicht, kann sich jedoch über mehrere Dutzend Meter erstrecken. Auch dort könnten sich in den dauerhaft kalten Regionen Wasservorkommen befinden.
Sollten die ambitionierten Pläne für eine dauerhafte wirtschaftliche Nutzung des Mondes tatsächlich umgesetzt werden, dürfte deshalb zunächst weniger die Energieversorgung als vielmehr die Suche nach zusätzlichen Wasserreserven zur entscheidenden Aufgabe werden.
WEITERE MELDUNGEN ZUM THEMA
…und noch mehr Wasser: Selbst kleinste Dauerschatten binden Wasser auf dem Mond 27. Oktober 2020
NASA: Teleskop findet Wasser auch auf sonnenbeschienener Oberfläche des Mondes 26. Oktober 2020
ESA-Wissenschaftler erzeugen Sauerstoff und Metalle aus Mondstaub 22. Januar 2020
Auf dem Mond gibt es vermutlich viel mehr Wasser als bislang gedacht 24. Juli 2019
Recherchequelle: Frontiers
© grewi.de
