Sauerstoff auf dem Mars: Zwei Technologien auf dem Prüfstand

Für bemannte Missionen zum Mars wird weitaus mehr benötigt als nur ein massives Antriebssystem. Mit Hochdruck arbeiten Forscher daher auch an verschiedenen Konzepten zur Gewinnung von Sauerstoff, der für die As­tro­nau­ten und den Rückflug gebraucht wird. Allein schon der Aufenthalt auf dem Mars wird große Mengen an Sauerstoff erforderlich machen, die nicht einfach mit dem bemannten Raumschiff mitgenommen werden können. Immerhin werden sich die Besucher wesentlich länger auf dem roten Planeten aufhalten, als es die Mondfahrer vor einigen Jahrzehnten taten - das liegt schlicht daran, dass die Entfernungen zwischen Mars und Erde stets massiv variieren und günstige Flugfenster abgewartet werden müssen.

Aktuell gibt es zwei Ansätze für die Gewinnung von Sauerstoff auf dem Mars, wie aus einem Bericht des US-Senders CNN hervorgeht. Die am weitesten entwickelte Variante nutzt das ohnehin in großen Mengen in der Atmosphäre vorkommende Kohlendioxid. Dieses soll aufgespalten werden und würde Kohlenstoff und Sauerstoff liefern. In der Praxis wird das bald erprobt: Das Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (Moxie) ist ein entsprechendes System, das schon auf dem Rover Perseverance in Richtung Mars unterwegs ist. Es wird voraussichtlich etwa 10 Gramm Sauerstoff pro Stunde produzieren, was für die Atmung eines Tieres von der Größe kleiner Hunde bereits ausreicht.

Salzwasser unter Strom

Entsprechend größere Umsetzungen mit einer Masse von einer Tonne sind bereits konzeptioniert. Sie würden schon wesentlich weniger wiegen als der Sauerstoff, der benötigt wird. Denn neben dem Sauerstoff, den die Astronauten bei einem längeren Aufenthalt benötigen, sind allein schon etwa sieben Tonnen für die Verbrennung des Treibstoffs nötig, mit dem man wieder in Richtung Erde starten kann.

Daher wäre es letztlich auch nicht verkehrt, noch andere Methoden zur Verfügung zu haben. Forscher an der Washington University schlagen daher ein System vor, das die Salzwasser-Vorkommen unter der Mars-Oberfläche nutzen könnte, um per Elektrolyse voranzukommen. Allerdings gibt es hierbei noch diverse Unwägbarkeiten - so ist noch unklar, wie genau die Wasservorkommen beschaffen sind und ob sie fest oder flüssig vorliegen. Auf dem Mars ist es zwar extrem kalt, bei einer hohen Salzkonzentration kann der Gefrierpunkt aber auch niedrig genug sein.

Ideal wäre es natürlich, wenn beide Verfahren funktionieren würden. Damit wäre man nicht nur vor Problemen bei einer Technologie mit einer Alternative ausgestattet. In der Kombination könnte man aus den jeweiligen Resten, also dem Kohlenstoff des einen und dem Wasserstoff des anderen Verfahrens auch gleich noch Methan als Treibstoff für die Rückreise gewinnen.

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