MARS
Keine Chance für Terraforming?
von Stefan Deiters
astronews.com
1. August 2018

Es ist der Traum vieler Science-Fiction-Fans: das sogenannte Terraforming des Mars, also die "Bewohnbarmachung" des Roten Planeten. Neue Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass ein solches Vorhaben mit der uns zur Verfügung stehenden Technologie nicht realisierbar ist. Dem Mars fehlen vor allem ausreichende Mengen an zugänglichem Kohlendioxid.

Der Rote Planet Mars lässt sich mit unserer Technologie wohl nicht in einen blauen Planeten verwandeln. Dieses Hubble-Bild des Mars entstand Mitte Juli 2018. Bild: NASA, ESA und STScI  [Großansicht]

Die Idee klingt faszinierend: Könnte man auf dem Mars Bedingungen schaffen, die das Leben auf dem Roten Planeten für Menschen ermöglichen würde? Ein wichtiger Schritt auf dem Weg dorthin wäre die Schaffung einer dicken und wärmenden Atmosphäre, etwa durch das Verdampfen von gefrorenem Kohlendioxideis, das sich in größeren Mengen auf dem Planeten befindet. Doch genau dieser Punkt, so eine neue, von der amerikanischen Weltraumbehörde NASA unterstützte Studie, stellt bereits eine entscheidende Hürde dar: Auf dem Mars gibt es inzwischen nicht mehr ausreichend Kohlendioxid dafür. Mit unserer heutigen Technologie lässt sich der Planet nicht in eine Welt verwandeln, auf der Menschen ohne Raumanzug leben können.

Die Marsatmosphäre besteht überwiegend aus Kohlendioxid, ist aber - etwa im Vergleich zur Erdatmosphäre - außerordentlich dünn und auch kalt. Der Atmosphärendruck an der Oberfläche beträgt weniger als ein Prozent des Drucks auf der Erde. Wasser kann daher nicht in flüssiger Form vorkommen, sondern würde entweder sofort frieren oder aber verdampfen.

Da liegt natürlich die Idee nahe, durch das "Auftauen" verschiedener in Eis gebundener Gase auf dem Planeten eine dickere Atmosphäre entstehen zu lassen und dadurch für so hohe Temperaturen zu sorgen, dass auch Wasser in flüssiger Form auf der Oberfläche existieren kann. Dazu benötigt man sogenannte Treibhausgase, die auf der Erde gerade für Probleme sorgen, da ihre Konzentration in der Atmosphäre durch die Menschen zu weit angewachsen ist.

"Kohlendioxid und Wasserdampf sind die einzigen Treibhausgase, die auf dem Mars vermutlich in ausreichender Menge vorhanden sind, um zu einer signifikanten Erwärmung durch den Treibhauseffekt zu führen", erläutert Bruce Jakosky von der University of Colorado in Boulder. Mithilfe von Daten von Raumsonden aus den letzten 20 Jahren hat sich das Team um Jakosky nun einmal genauer angeschaut, in welchem Ausmaß dies tatsächlich gelingen könnte.

"Diese Daten haben substantiell neue Informationen über die Geschichte flüchtiger Stoffe wie Kohlendioxid und Wasser auf dem Planeten geliefert, die Menge an flüchtigen Stoffen, die auf und unter der Oberfläche gebunden sind und die Menge an Gas, die die Atmosphäre ins All verliert", so Teammitglied Christopher Edwards von der Northern Arizona University in Flagstaff.

Die Wissenschaftler haben die Häufigkeit von kohlenstoffhaltigen Mineralen und das Auftreten von Kohlendioxideis mithilfe von Daten der Sonden Mars Reconnaissance Orbiter und Mars Odyssey untersucht sowie Messungen der NASA-Sonde MAVEN über den Gasverlust der Atmosphäre mit einbezogen.

"Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass es nicht mehr ausreichend Kohlendioxid auf dem Mars gibt, um in der Atmosphäre für einen ausreichenden Treibhauseffekt zu sorgen", so Jakosky. "Zudem ist der größte Teil des Kohlendioxids nicht ohne weiteres erreichbar und kann somit auch nicht verdampft werden. Die Schlussfolgerung ist, dass ein Terraforming des Mars mit unserer heutigen Technologie nicht möglich ist."

Zwar gäbe es große Mengen an Wassereis, doch könnte Wasserdampf allein nicht für eine ausreichende Erwärmung der Atmosphäre sorgen. Damit sich ausreichend Wasserdampf in der Atmosphäre halten kann, müsste es zunächst eine signifikante Erwärmung durch Kohlendioxid geben. Andere Gase, durch die sich auch ein Treibhauseffekt erzeugen lassen würde, sind in der Atmosphäre nur sehr kurzlebig und müssten ständig neu produziert werden, was größere Industrieanlagen auf der Marsoberfläche erfordern würde. Sie wurden daher in der aktuellen Studie nicht berücksichtigt.

Damit flüssiges Wasser auf der Marsoberfläche existieren kann müsste, so die Berechnungen der Wissenschaftler, durch Kohlendioxid ein atmosphärischer Druck aufgebaut werden, der dem gesamten atmosphärischen Druck der Erde entspricht. Der atmosphärische Druck auf dem Mars liegt bei ungefähr 0,6 Prozent des irdischen. Durch das Verdampfen des polaren Kohlendioxideises würde der Druck gerade einmal auf 1,2 Prozent des irdischen Wertes ansteigen.

Unter Ausnutzung anderer Kohlendioxidquellen, die sich teils nur mit sehr großem Aufwand erschließen lassen würden, könnte man insgesamt auf bescheidene 6,9 Prozent des irdischen Drucks kommen. Nicht berücksichtigt dabei wurden potentiell vorhandene kohlenstoffhaltige Minerale, die sich tief in der Marskruste befinden. Sollten sie existieren, wäre die Gewinnung von Kohlendioxid aus ihnen nämlich extrem aufwendig.

Die Daten der Marssonden MAVEN und Mars Express deuten darauf hin, dass der größte Teil der Atmosphäre, die vor Milliarden Jahren einmal für lebensfreundliche Bedingungen auf dem Mars gesorgt hat, ins All entwichen ist. Ein Anreichern der Atmosphäre durch das Umlenken von Kometen und Asteroiden auf den Mars wäre auch keine praktische Lösung: Um auf den notwendigen Gaseintrag zu kommen, müssten Tausende auf dem Roten Planeten zum Einschlag gebracht werden.

Für die Forscher bleibt als Schlussfolgerung, dass mit heutiger Technologie und auch mit der der nahen Zukunft ein Terraforming des Mars ausgeschlossen ist. Über ihre Untersuchung berichten die Wissenschaftler in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Nature Astronomy erschienen ist.