Der bemannte Flug zum Mars – ein Weg voller Gefahren
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Washington, D. C. (Vereinigte Staaten), 11.03.2007 – Eine neue Studie des Johnson Space Centers, einer US-amerikanischen Einrichtung der NASA, bringt es an den Tag: Der Flug zum Mars ist für einen Menschen gefährlicher als bisher angenommen. Grundlage der Studie waren Untersuchungen der University of California, die von 2001 bis 2004 insgesamt 16 Astronauten untersucht hatten, die sich längere Zeit auf der Internationalen Raumstation ISS aufgehalten hatten.
Große Sorgen bereitet den Forschern dabei der Rückgang der Knochensubstanz, der bei Langzeitastronauten festgestellt wurde. Demnach konnte bei Astronauten selbst ein Jahr nach dem Flug keine vollständige Wiederherstellung der Knochenstruktur beobachtet werden. Die Folge: Die Gefahr von Knochenbrüchen bei körperlichen Arbeiten auf dem Mars hat sich erhöht, und auch die langfristigen Auswirkungen auf den Astronauten im Alter sind groß. Bei den Forschern des Johnson Space Centers ist zwar nun die Erkenntnis vorhanden, woran geforscht werden muss; eine Lösung haben die Wissenschaftler jedoch noch nicht.
Die Abwesenheit der Schwerkraft ist nur ein Punkt der Untersuchungen. Die NASA-Forscher beschäftigen sich auch mit dem Problem der Radioaktivität. Sie können sich vorstellen, dass in der Zukunft die Raumschiffe mit speziellen Schutzschilden aus Kunststoff ausgerüstet werden, die die Weltraumreisenden vor der Strahlung schützen würden. Neuartige Medikamente könnten dem Körper außerdem dabei helfen, beschädigte Zellen zu reparieren.
Die ROSETTA-Mission nimmt die Mars Society Deutschland zum Anlass, auf ein weiteres Problem aufmerksam zu machen. Demnach muss beim Transfer eines Raumschiffes vom Boden in den Orbit und beim Abstieg vom Orbit zum Boden eine genaue Synchronisation der Umlaufbahnen erfolgen. Die Manöver müssen weiterhin exakt im voraus berechnet und dann autonom ausgeführt werden. Eine Korrektur während der Manöver sei allein schon wegen der großen Entfernung von der Erde zum Mars nicht mehr möglich.
Inwieweit die Pläne für einen bemannten Marsflug durch die neuen Erkenntnisse beeinflusst werden, ist noch nicht klar. Am weitesten fortgeschritten sind sie jedenfalls in den Vereinigten Staaten. Die NASA wurde deshalb auf Beschluss der Regierung mit einem neuen Ziel versehen. Es wird von der Weltraumbehörde mit dem Titel „To the moon and beyond“ (Zum Mond und darüber hinaus) bezeichnet und im so genannten „Constellation-Programm“ umgesetzt werden.
Das Johnson Space Center skizziert zwei mögliche Szenarien für einen Flug: einen 30-Tage-Aufenthalt bei einer 600 Tage dauernden Mission und einen 450-Tage-Aufenthalt bei einer 900 Tage dauernden Mission. Der Grund für die Differenz liegt in der unterschiedlichen Umlaufzeit von Mars und Erde um die Sonne. Die Erde benötigt 365 Tage, während der Mars 687 Tage benötigt.
Die Distanz zum Roten Planeten beträgt zeitweise 78.300.000 Kilometer. Zum Vergleich: Der Mond ist „nur“ 380.000 Kilometer entfernt. Die Raumfahrtexperten berechneten, dass mit den heutigen Technologien eine Reise zirka sechs Monate dauern wird.
Nach den bisherigen Planungen soll für einen Marsflug die „Orion-Kapsel“ eingesetzt werden, an der zurzeit schon gearbeitet wird. Sie wird voraussichtlich 2010 ihren ersten Testflug absolvieren, zuerst sind jedoch Flüge zum Mond geplant. Die Kapsel soll außerdem den veralteten Spaceshuttle ablösen.
Das europäische „Aurora-Programm“ unter Führung der europäischen Weltraumorganisation ESA sieht einen Stufenplan vor, dessen Abschluss eine bemannte Marsmission sein könnte. Diese wird aber laut Angaben von Experten nicht vor 2033 realisiert werden können und fordert vorherige gründliche Untersuchungen durch unbemannte Proben im Marsorbit und auf der Marsoberfläche. Als Zwischenstufe ist auch eine bemannte Mission zum Mond vorgesehen. Als unmittelbar anstehende Meilensteine sind für dieses Jahr ein Entry Vehicle Demonstrator (EVD) zur Erprobung des Hochgeschwindigkeits-Wiedereintritts in die Erdatmosphäre und für das Jahr 2013 die ExoMars-Mission – ein Mars-Orbiter und ein großer Mars-Rover zur Suche nach Spuren von Leben – vorgesehen. Noch steht für eine europäische, bemannte Marsmission aber weder ein geeignetes Trägersystem noch Raumfahrzeug zur Verfügung. Diese Systeme müssen erst noch entwickelt werden.
Die Raumfahrtgeschichte zur Erforschung unseres Nachbarplaneten begann in den 60-er Jahren des vergangenen Jahrhunderts und ist mit dem Namen „Mariner“ verbunden. Nach einigen gescheiterten Versuchen der russischen Raumfahrt, eine Sonde auf den Weg zum Mars zu bringen, sowie der gescheiterten Mariner-3-Mission, gelang es der US-Raumfahrtbehörde NASA erstmals 1964 mit „Mariner 4“, einen Vorbeiflug einer Sonde am Planeten Mars zu bewerkstelligen. Mariner 4 sendete am 14. Juli 1965 die ersten Nahaufnahmen vom Mars aus einem Abstand von nur 10.000 Kilometern zur Erde.
Weitere erfolgreiche Sonden des Marinerprogramms folgten. 1971 brachte die UdSSR erstmals zwei Landegeräte auf die Marsoberfläche (Mars 3 und 4), von denen jedoch nur ein Gerät 20 Sekunden lang Daten übertragen konnte. Es folgten viele weitere, teils erfolglose Missionen, die ein riesiges Datenmaterial zur Erde übertrugen.
Zurzeit befindet sich der Mars-Erkundungsroboter Opportunity auf dem Mars, der seit über tausend Marstagen Daten zur Erde übermittelt. Am 7. Februar 2007 hatte dieses fahrbare Labor erstmals den 10-Kilometer-Rekord einer auf dem Mars zurückgelegten Entfernung eines Fahrzeugs aufgestellt.
Einen ersten wissenschaftlichen Entwurf für eine bemannte Marsmission, der auf einem Manuskript von 1948 beruhte, veröffentlichte Wernher von Braun im Jahre 1952. Seine Ideen zu diesem Projekt entwickelte er zu einer Zeit, als noch kein einziger Satellit in eine Erdumlaufbahn geschossen worden war. Er diskutierte in seiner Abhandlung den Start einer bemannten Marsmission von einer Erdumlaufbahn in 1.730 Kilometern Höhe. Seine Berechnungen der Reisedauer beliefen sich auf 968 Tage, um Menschen zum Mars und wieder zurück zu bringen.
In den 1970-er Jahren wurden Pläne für eine Marsbesiedelung entwickelt, die riesige Kolonien auf dem Mars vorsahen – mit gigantischem Materialaufwand und immensen Kosten. Nichts davon wurde realisiert, Pläne für die Schublade. Anfang der 1970-er Jahre schlug die Stimmung in den USA um, das Interesse an den Mondlandungen ließ nach, und der US-Kongress kürzte die Mittel für die NASA.
Lange Zeit war danach Ruhe in Bezug auf dieses Thema. Erst durch eine Rede des jetzigen US-Präsidenten George W. Bush „Zur Lage der Nation“ am 3. Februar 2003 wurde die Möglichkeit einer bemannten Marsmission wieder auf die Tagesordnung der NASA gesetzt. Danach soll zuerst bis zum Jahre 2010 eine bemannte Mondmission Wirklichkeit werden, danach peilt man eine bemannte Marsmission an.
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Quellen
- astronews.de: „Kometensonde vor Marsvorbeiflug“ (20.02.2007)
- Johnson Space Center: „Mission to Mars“ (
) (25.10.2006) - NASA: „Space Medicine“ () (14.10.2002)
- NASA: „Constellation“ () (ohne Datumsangabe)
- NASA: „Hauptseite“ (Quelle für den Leitspruch ) (ohne Datumsangabe)
- Financial Times Deutschland: „Langzeitraumflüge schaden den Knochen“ (06.03.2006)
- Mars Society Deutschland: „Mars bekommt (Kurz-)Besuch von ROSETTA“ (01.03.2006)
- pro-physik.de: „Europa will zurück zum Mars“ (18.01.2007)
- nasa.gov: „Mariner 3 & 4“ () (22.03.2006)
- nasa.gov: „Historical Log“ () (16.05.2006)
- nasa.gov: „Opportunity Passes 10-Kilometer Mark“ () (07.02.2007)
- br-online.de: „Aufbruch zum roten Planeten“ (20.07.2006)
- urbin.de: „Auf zum Mars?“ (ohne Datum)
- wdr.de: „Das Himmelsprojekt“ (29.11.2005)
- extrasolar-planets.com: „Wernher von Braun“ (18.11.2006)
- heise.de: „Erste bemannte Mars-Mission bis 2010?“ () (28.01.2003)
