Technik

Die NASA will mit Robotern auf dem Mars Treibstoff produzieren

von Marten Zabel

Ein neuer Roboter soll auf dem Mars Treibstoff herstellen. So sollen bemannte Marsmissionen künftig Wasser zum Trinken und Treibstoff für den Rückflug haben.

Der rote Planet vom Weltraum aus.
Marsmissionen rücken in immer greifbarere Nähe – Roboter sollen deshalb auf dem roten Planeten Treibstoff herstellen. Foto: Shutterstock / IM_VISUALS

Das erfahren Sie gleich:

  • Wie Roboter auf dem Mars in Zukunft Treibstoff für Rückkehrmissionen herstellen sollen
  • Warum ein solches Vorgehen für die Erforschung des roten Planeten durchaus praktisch ist
  • Wie besonders auch bemannte Marsmissionen davon profitieren können

Eine Mission zum Mars kann viel Startmasse sparen, wenn sie den Treibstoff für den Rückflug vor Ort herstellen kann. Die NASA hat jetzt einen Plan gefasst, wie das automatisch geschehen könnte. Roboter sollen dafür sorgen, dass Astronauten die notwendigen Ressourcen bereits vorfinden, wenn sie erstmals einen Fuß auf den roten Planeten setzen. Das Projekt In Situ Ressource Utiliziation (ISRU) soll aus Staub Raketentreibstoff machen.

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Eine vollautomatische Treibstofffabrik soll lange vor der ersten bemannten Marsmission landen. Dort soll sie Wasser und Sauerstoff aus dem Boden zu Treibstoff umwandeln. Die dazu notwendigen Roboter werden bereits getestet. Mit trommelförmigen Schaufeln sollen sie sich durch den Marsboden graben und daraus nutzbare Elemente extrahieren. Nicht die erste Idee, Ressourcen auf dem Mars zu fördern.

Ressourcen-Roboter für den Mars

Die Trommelschaufeln wurden vor allem in Hinblick auf ihr geringes Gewicht hin entwickelt. Denn Masse ist in der Raumfahrt eine der wichtigsten Eigenschaften aller Maschinerie. Sie sind auf beiden Seiten des Roboters angebracht, damit sie gegenläufig arbeiten und so die geringe Schwerkraft ausgleichen können.

Das grundlegende Problem der Raumfahrt ist die Raketengleichung. Jedes bisschen mehr Nutzlast heißt mehr Gesamtmasse beim Start sowie riesige Treibstoffmengen für die Rakete. Schätzungen zufolge braucht ein Raumfahrzeug pro Kilogramm Nutzlast, das es auf den Mars schafft, 225 kg Treibstoff für den Weg dorthin. Eine Tonne Treibstoff auf dem Mars bedeutet deshalb 225 Tonnen mehr Treibstoff, den die Rakete beim Start auf der Erde benötigt.

Geräte für den roten Planeten

Der einzige Weg aus diesem Dilemma besteht in der lokalen Produktion: Eine Maschine, die mehr als ihr Eigengewicht in Treibstoff herstellen kann, wäre die Lösung. Hier kommt der Regolith Advanced Surface Systems Operations Robot (RASSOR) zum Tragen. Der autonome Roboter soll trotz geringer Schwerkraft auf dem Mars effektiv in den Boden graben können.

Sind die Trommelschaufeln einmal gefüllt, bringt der Roboter den gesammelten Marsboden zu einer Verarbeitungsanlage, wo ein Hebearm die Ladung in einen Ofen umlädt. Dort wird der Staub aufgeheizt und die entfliehenden Wassermoleküle werden eingefangen. Gemeinsam mit Kohlenstoff aus der Marsatmosphäre lässt sich daraus Methan (CH4) herstellen, das als Treibstoff dienen kann.

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RASSOR als Vorreiter für die bemannte Marsmission

Aus den in manchen Teilen des Marsbodens enthaltenen Wassereis lässt sich nicht nur Treibstoff, sondern auch Trinkwasser für kommende Astronauten herstellen. Den genutzten Abraum können die Roboter dann wegbringen. Möglicherweise lässt sich die Technik sogar für die Herstellung von Baumaterial nutzen.

Die Roboter arbeiten derzeit in einer geschlossenen Versuchsanstalt der NASA mit rund 100 Tonnen pulverisiertem Vulkangestein. Das soll vor allem die Langlebigkeit des Marsbaggers überprüfen. Denn der Staub auf unserem Nachbarplaneten ist fein und für alle beweglichen Maschinen gefährlich. RASSOR könnte als Pionier für Menschen zum Mars fliegen – und dafür sorgen, dass die Astronauten dann auch dort überleben und später wieder zur Erde zurückkehren können.

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