Ein Standbild aus einem von der China National Space Administration (CNSA) veröffentlichten Video, das ihr Konzept für eine Mondbasis skizziert, die in den nächsten Jahrzehnten entwickelt werden soll.(Bildnachweis: China National Space Administration)
Chinesische Wissenschaftler entwickeln die Fähigkeit, eine Mondbasis aus Ziegeln zu bauen, die aus Mondboden bestehen.
Ein kürzlich veröffentlichtes Video des Chinesischen Zentralfernsehens (CCTV) zeigt eine Animation eines Roboters, der ein Mondhabitat, ein so genanntes „Moon Pot Vessel“, konstruiert. Parallel zu den Videos führen Wissenschaftler konkrete Experimente durch, um das Mondhabitat zu einer möglichen Realität zu machen.
Die Versorgungsmission Tianzhou 8 startete am 15. November zur chinesischen Raumstation Tiangong und hatte eine Reihe von Ziegelsteinen aus Mondboden-Simulanz an Bord.
Der Transport von Dingen zum Mond ist immens teuer und schwierig. Die Verwendung von Materialien, die bereits auf dem Mond vorhanden sind, die so genannte In-situ-Ressourcennutzung, bietet eine Möglichkeit, die Kosten erheblich zu senken. Die Verwendung von Mondregolith zur Herstellung von Ziegeln könnte die Möglichkeiten für den Bau von Mondhabitaten verändern.
Die Teststeine werden außerhalb von Tiangong drei Jahre lang kosmischer Strahlung und starken Temperaturschwankungen ausgesetzt. Die Ziegel wurden mit fünf verschiedenen simulierten Mondbodenzusammensetzungen in drei verschiedenen Sinterverfahren hergestellt, um ihre Degradation im Laufe der Zeit zu bewerten und die beste Lösung für ein Habitat zu finden.
„Als wir 2015 begannen zu untersuchen, ob der 3D-Druck für den Bau einer Mondbasis verwendet werden könnte und welche Materialien dafür in Frage kämen, fühlte sich das wie eine Fantasie an, die unglaublich weit entfernt ist“, sagte Projektleiter Ding Lieyun von der Chinesischen Akademie für Ingenieurwesen. „Aber während wir weiterarbeiten, hat sich unser Verständnis vertieft, und wir haben erkannt, dass nicht nur unser Team Anstrengungen unternimmt. Wissenschaftler aus der ganzen Welt stellen sich dieser Herausforderung gemeinsam.“
„Wenn es zum Beispiel um Energiefragen geht, sagten uns einige Experten: “Um Energie braucht ihr euch keine Sorgen zu machen. Es gibt spezialisierte Teams, die daran arbeiten. Ihr werdet einfach deren Ergebnisse nutzen, wenn die Zeit reif ist’“, sagte Ding. „Diese Erkenntnis hat uns einen großen Schritt nach vorn gebracht. Aus diesem Grund ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit so wichtig. Wenn diese Kräfte zusammenkommen, können sie etwas wirklich Außergewöhnliches schaffen.
Ding’s Team arbeitet an verschiedenen Herausforderungen wie Materialien, Struktur und benötigter Technologie.
Mondboden besteht aus einer Mischung aus Gesteinsfragmenten, Mineralien, glasartigen Partikeln und anderen Materialien, die von Region zu Region auf der Mondoberfläche variieren. Auf der Erde gilt Vulkanasche aus dem Changbai-Gebirge im Nordosten Chinas als der Zusammensetzung des Mondbodens sehr ähnlich und wurde daher zur Herstellung von simuliertem Mondboden für Experimente verwendet.
Da die Zusammensetzung des Mondbodens variiert, ändert sich auch sein Schmelzpunkt. Bei der Verarbeitung bei höheren Temperaturen besteht die Gefahr, dass Mineralien mit niedrigem Schmelzpunkt verdampfen und Hohlräume im Material zurückbleiben, während bei der Verarbeitung bei niedrigeren Temperaturen Mineralien mit höherem Schmelzpunkt unverbunden bleiben und Schwachstellen entstehen können. Mit solchen Herausforderungen haben Ding und sein Team zu kämpfen.
Ding glaubt, dass diese Arbeit nicht nur die Erforschung des Mondes unterstützen wird, sondern auch die Grundlage für künftige Missionen zu weiter entfernten Zielen, einschließlich des Mars, bilden könnte.
Der nächste Schritt wird die Mondlandemission Chang’e 8 sein, die 2028 am Südpol des Mondes landen soll. Chang’e 8 wird einen Roboter an Bord haben, der 3D-Drucktechniken testen wird, um einen Ziegelstein aus Mondregolith herzustellen. Diese Mission ist eine Vorstufe zu Chinas Plänen, eine internationale Mondforschungsstation (ILRS) zu errichten.
