Luft- und Raumfahrt
Können Weltraumreis und Mondautos Leben auf dem Mond ermöglichen?
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Warum die Rückkehr zum Mond mit großen Rückschlägen verbunden ist
Seit den letzten Schritten der Menschheit auf dem Mond im Jahr 1972 ist mehr als ein halbes Jahrhundert vergangen.
Paradoxerweise scheinen wir einerseits weniger in der Lage zu sein, umzukehren, andererseits aber auch bereit, in naher Zukunft viel mehr auf dem natürlichen Satelliten der Erde zu tun.
Der Hauptgrund, warum wir nicht zurückkehren können, besteht darin, dass wir noch immer nicht in der Lage sind, Astronauten aktiv zum Mond zu schicken, da es bei der Artemis-Mission mehrere Rückschläge gab.
Der erste Rückschlag ist eine vorgeschlagene Kürzung des NASA-Budgets um 25 %.
Der zweite Rückschlag ist die berechtigte Kritik am SLS-Programm, dessen Verzögerungen und explodierende Kosten sich stark ausgewirkt haben der Zeitplan der Artemis-Missionen (Folgen Sie dem Link für einen vollständigen Bericht, der die Details des Artemis-Programms erläutert).
Der dritte Rückschlag ist die mögliche Streichung eines Teils, der früher ein zentraler Bestandteil des Artemis-Programms war: das Mondtor (Folgen Sie dem Link für eine ausführliche Erklärung der Ziele und der verschiedenen Komponenten von Lunar Gateway). Obwohl Widerstand des US-Senats gegen diese Haushaltskürzungen könnte das Lunar Gateway noch retten.
Dennoch ist für die US-amerikanischen Pläne, zum Mond zurückzukehren, noch nicht alles verloren. Die SLS-Trägerrakete wird wahrscheinlich irgendwann durch SpaceXs Starship ersetzt. Und die NASA arbeitet an weiteren Teilen ihrer Monderkundungspläne, insbesondere an der Auswahl der Instrumente für die Artemis Mond-Geländefahrzeug.. Neu gentechnisch veränderte Zwergreispflanzen könnte auch der Schlüssel zur Produktion von Nahrungsmitteln vor Ort für Weltraumstützpunkte und zukünftige menschliche Kolonien außerhalb der Erde sein.
Mondinstrumente
Die NASA hat drei Instrumente für die Reise zum Mond ausgewählt. Zwei davon sollen in ein LTV (Lunar Terrain Vehicle) integriert werden, eines ist für eine zukünftige Umlaufbahn vorgesehen.
Sie werden bei diesen frühen Bemühungen, die Mondressourcen und ihren Nutzen für zukünftige menschliche Siedlungen zu bestimmen, von entscheidender Bedeutung sein.
Durch die Kombination der besten Erkenntnisse aus menschlicher und robotischer Exploration werden die für das LTV ausgewählten wissenschaftlichen Instrumente Entdeckungen machen, die uns Informationen über den nächsten Nachbarn der Erde liefern und gleichzeitig der Gesundheit und Sicherheit unserer Astronauten und Raumfahrzeuge auf dem Mond zugutekommen.“
LTV-Instrumente
Das erste in das LTV integrierte Instrument ist das Artemis Infrared Reflectance and Emission Spectrometer (AIRES). Es soll zur Identifizierung, Quantifizierung und Kartierung von Mondmineralien und flüchtigen Stoffen eingesetzt werden. Flüchtige Stoffe sind leicht verdunstende Materialien wie Wasser, Ammoniak oder Kohlendioxid, die schwer zu quantifizieren sind und daher für die Reduzierung des Importbedarfs von der Erde von großer Bedeutung sind.
Das zweite Instrument ist das Lunar Microwave Active-Passive Spectrometer (L-MAPS). Dieses Gerät wird durch die Kombination eines Spektrometers und eines Bodenradars den Untergrund des Mondes untersuchen und dabei insbesondere Wasser aufspüren.
Es wird Temperatur, Dichte und unterirdische Strukturen bis in eine Tiefe von über 131 Metern messen. Wasser ist nicht nur für die Versorgung der Astronauten wichtig, sondern hat in einer permanenten außerirdischen Basis auch viele weitere Verwendungsmöglichkeiten:
- Einfacher Strahlenschutz: Ein paar Meter Eis oder flüssiges Wasser können jeden Lebensraum schützen.
- Herstellung von Raketentreibstoff aus Wasserstoff und Sauerstoff oder Methanol, wenn eine gute Kohlenstoffquelle gefunden wird, für Rückflüge und potenzielle Orbitalindustrien.
- Erhalten Sie Nutzpflanzen mit Aeroponik- oder Hydrokultur-Anbaumethoden, einschließlich der unten besprochenen Reissorten.
Gemeinsam sollen AIRES und L-MAPS einen deutlich besseren Einblick in die Lebensfähigkeit der Mondoberfläche ermöglichen. Wissenschaftler können so auch die Geschichte des Mondes besser verstehen und die gewonnenen Erkenntnisse auf andere, noch nicht kartierte Regionen des Erdtrabanten übertragen.
Ein drittes Instrument, das Ultra-Compact Imaging Spectrometer for the Moon (UCIS-Moon), wurde ebenfalls ausgewählt. Dieses Instrument wird in der Mondumlaufbahn bleiben und dazu beitragen, die Mondressourcen in groben Zügen zu kartieren.
Auf diese Weise sollen den Explorationsteams die vielversprechendsten Gebiete aufgezeigt werden, die sie mit LTV überprüfen können.
„Mit diesen Instrumenten an Bord des LTV und in der Umlaufbahn werden wir in der Lage sein, die Oberfläche nicht nur dort zu charakterisieren, wo Astronauten sie erkunden, sondern auch in der gesamten Südpolregion des Mondes. Dies wird uns in den kommenden Jahren spannende Möglichkeiten für wissenschaftliche Entdeckungen und Erkundungen bieten.“
In der Zwischenzeit läuft der Entscheidungsprozess für ein LTV-Design in Zusammenarbeit mit Intuitive Maschinen, Lunar Outpost und Venturi Astrolab.
Anbau von Nutzpflanzen auf dem Mond
Ausweitung der Weltraumpflanzenproduktion
Wenn eine größere Anzahl von Astronauten für Langzeitmissionen außerhalb der niedrigen Erdumlaufbahn (LEO) bleiben soll, ist eine lokale Nahrungsmittelproduktion erforderlich, zumindest für den Großteil der Kohlenhydrate und Proteine, die für die Erhaltung des menschlichen Lebens erforderlich sind (kleinere und seltenere Vitamine oder Mineralien können wahrscheinlich aus gelieferten Nahrungsergänzungsmitteln gewonnen werden).
Während das Experiment, Salat und andere Grünpflanzen auf der ISS anzubauen, bislang vielversprechend war, sieht ein groß angelegter Anbauplan auf dem Mond oder dem Mars anders aus.
„Im Weltraum geht es vor allem darum, Ressourcen zu recyceln und nachhaltig zu leben. Wir versuchen, die gleichen Probleme zu lösen, mit denen wir hier auf der Erde konfrontiert sind.“
Marta Del Bianco - PPflanzenbiologe bei der italienischen Weltraumagentur
Die Kartoffeln von Matt Damon im Science-Fiction-Film „Der Marsianer“ kommen der möglichen Realität also schon viel näher.
Quelle: Moderner Bauer
Space Rice zubereiten
Kleiner ist besser
Unter den Grundnahrungsmitteln ist keine so ertragreich wie Reis. Er weist die höchste Produktivität pro Quadratmeter auf und ermöglicht unter den richtigen Bedingungen zwei bis drei Ernten pro Jahr.
Ein Problem besteht jedoch darin, dass die Reissorten der Erde für den Anbau auf Freilandreisfeldern entwickelt wurden und nicht für den Anbau in engen Korridoren oder Raumstationen und potenziellen Mondbasen. Die meisten sind zu groß für diesen sehr künstlichen Anbau.
„Zwergsorten entstehen oft durch die Manipulation eines Pflanzenhormons namens Gibberellin, das die Höhe der Pflanze verringern kann, aber auch Probleme bei der Samenkeimung schafft.
Sie sind keine ideale Nutzpflanze, denn im Weltraum muss man nicht nur klein sein, sondern auch produktiv.“
Marta Del Bianco - PPflanzenbiologe bei der italienischen Weltraumagentur
Das Moon-Rice-Projekt
Die Lösung dieses Problems ist das Ziel des Moon-Rice-Projekts, an dem drei verschiedene italienische Universitäten beteiligt sind.
„Die Universität Mailand verfügt über einen sehr starken Hintergrund in der Reisgenetik, die Universität Sapienza in Rom ist auf die Manipulation der Pflanzenphysiologie spezialisiert und die Universität Federico II in Neapel hat ein erstaunliches Erbe in der Weltraumpflanzenproduktion.“
Marta Del Bianco - PPflanzenbiologe bei der italienischen Weltraumagentur
Die Forscher beginnen mit mutierten Reissorten, die nur etwa zehn Zentimeter hoch werden. Anschließend versuchen sie, die Produktivität dieser Reissorten zu steigern.
Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor ist die Schwierigkeit, tierische Proteine im Weltraum zu produzieren. Stattdessen wäre ein proteinreicheres Reiskorn ideal, wobei genetische Modifikationen zur Erhöhung des Protein-Stärke-Verhältnisses untersucht werden. Neue Technologien wie CRISPR machen die Herstellung solcher gentechnisch veränderter Pflanzen deutlich einfacher und kostengünstiger und das Ergebnis deutlich präziser und effizienter.
Quelle: Phys.org
Weltraumähnliche Bedingungen nahezu erreichen
Aus Kostengründen wird die Mikrogravitation lediglich dadurch simuliert, dass die Reispflanze ständig rotiert, sodass die Pflanze durch die Schwerkraft gleichmäßig in alle Richtungen gezogen wird.
Ideal wären Tests in echter Mikrogravitation im Orbit, für mehrere neue Stämme, die getestet werden müssen, wären sie jedoch viel zu teuer.
Wir wissen jedoch Aus chinesischen Experimenten im Jahr 2022 geht hervor, dass Reis im Weltraum gut wachsen kann, sowohl für eine Hochtriebssorte mit knapp 30 Zentimetern als auch für eine Zwergsorte mit rund 5 Zentimetern Höhe.
Ein weiterer Grund für den Anbau von Reis und anderen Pflanzen im Weltraum ist nicht praktischer, sondern psychologischer Natur.
„Pflanzen beim Wachsen zu beobachten und sie dabei zu unterstützen, ist gut für den Menschen. Vorgekochte oder breiige Nahrung kann zwar für kurze Zeit kein Problem sein, könnte aber bei längeren Missionen zum Problem werden.
Wenn wir eine Umgebung schaffen können, die die Astronauten körperlich und geistig nährt, wird das den Stress reduzieren und die Wahrscheinlichkeit verringern, dass die Leute Fehler machen.“
Marta Del Bianco - PPflanzenbiologe bei der italienischen Weltraumagentur
Der Weltraum ist möglicherweise nicht der einzige Bereich, in dem diese Technologie nützlich sein könnte. Auch abgelegene Stützpunkte in der Antarktis, der Arktis oder in Wüsten könnten davon profitieren.
Vorbereitungen für Weltraumsiedlungen
Die wichtigsten Ausrüstungsgegenstände für die Kolonisierung des Weltraums werden ultragroße und wiederverwendbare Raketen wie das Starship von SpaceX und die zukünftigen Äquivalente von Jeff Bezos‘ Blue Origin, Rocket Lab und wahrscheinlich vielen öffentlichen und privaten chinesischen Firmen sein.
Für den Bau einer Mondbasis und später auch einer Marsbasis werden allerdings noch viele andere Hilfsmittel benötigt: Raumfahrzeuge, Ressourcendetektoren, autonome Hydrokulturfarmen, angepasste Pflanzensorten, Strahlenschutz, Aushub- und Bauwerkzeuge, Solargießereien usw.
Daher werden die in diesem Bereich tätigen Unternehmen in hohem Maße von den Fortschritten in der Raketentechnik profitieren, da jede Senkung der Kosten für das Erreichen der Umlaufbahn es ermöglicht, mehr Masse in den Weltraum zu befördern, was wiederum die Nachfrage nach diesen Werkzeugen erhöht.
Investitionen in den Luft- und Raumfahrtsektor
Intuitive Maschinen
(LUNR )
Intuitive wurde 2013 in Houston, Texas, gegründet und ist ein sehr „Mond-fokussiertes“ Unternehmen, wie sein Börsenticker zeigt, und hat bereits wurde für 4 NASA-Mondmissionen ausgewähltund beschäftigt über 400 Mitarbeiter.
Quelle: Intuitive Maschinen
Es war das erste kommerzielle Unternehmen, dem eine Mondlandung und die Übermittlung wissenschaftlicher Daten gelang. Zudem führte es die erste Zündung eines LOx/LCH1-Triebwerks (Flüssigsauerstoff, Flüssigmethan) im Weltraum durch.
Das Unternehmen arbeitet an zahlreichen Projekten, die die Grundlage für eine Infrastruktur zur Erkundung und Besiedlung des Mondes bilden sollen.
Das erste ist das „Datenübertragungsdienst“, wobei die Technologie getestet wird und letztendlich eine Konstellation zur Datenübertragung auf der Mondumlaufbahn entstehen soll.
Quelle: Intuitive Maschinen
Der zweite Teil ist die „Infrastructure as a Service“. Sie soll ein autonom betriebsfähiges LTV, den Telekommunikationsdienst sowie GPS-Lokalisierungsdienste umfassen.
Quelle: Intuitive Maschinen
Der letzte Abschnitt ist die Lieferung von Material zur Mondoberfläche. Bisher hat das Unternehmen wissenschaftliche Nutzlasten mit dem Nova-C-Landegerät, ein 4.3 Meter (14 Fuß) hoher Lander, der 130 kg Nutzlast zum Mond bringen kann.
Der nächste Schritt ist die Landeeinheit Nova-D, die 1,500 bis 2,500 kg Material zum Mond transportieren kann. Diese Nutzlastkapazität und -größe wird für die Lieferung des Lunar Terrain Vehicle (LTV) sowie des 40-kW-Kernspaltreaktors benötigt, der die Mondbasis mit Energie versorgen soll.
Quelle: Intuitive Maschinen
Das Unternehmen hat viele wertvolle Verträge mit der NASA abgeschlossen, beispielsweise den Near Space Network-Vertrag mit einem potenziellen Höchstwert von 4.82 Milliarden US-Dollar.
Die endgültige Entscheidung der NASA über den LTV-Vertrag zwischen den drei potenziellen Lieferanten wird für Ende 3 erwartet und hätte ebenfalls einen Wert von bis zu 2025 Milliarden US-Dollar.
Neben der NASA versucht das Unternehmen, seinen Kundenstamm zu erweitern. Im April 2025 erhielt es von der Texas Space Commission einen Zuschuss von bis zu 10 Millionen US-Dollar. Damit soll die Entwicklung eines Wiedereintrittsfahrzeugs und eines orbitalen Fertigungslabors unterstützt werden, das die Bioproduktion in der Mikrogravitation ermöglichen soll.
Dieses Wiedereintrittsfahrzeug wird außerdem eine Backup-Option bieten und die Risiken für zukünftige Mondprobenrückführungsmissionen des Unternehmens verringern.
Ein weiteres Projekt ist die Entwicklung von nuklearen Stealth-Satelliten mit geringer Leistung für einen JETSON-Vertrag des Forschungslabors der Air Force.
Da das Unternehmen im ersten Quartal 1 einen positiven freien Cashflow-Punkt erreicht und den Vertrag zur Mondtelekommunikation abgeschlossen hat, ist es nun für Investoren deutlich sicherer und entwickelt sich von einem kapitalverbrennenden Startup zu einem etablierten Dienstleister für die wachsende Weltraumwirtschaft.
Wie die Entwicklung neuer Instrumente für das LTV zeigt, wird die NASA das Artemis-Projekt nicht aufgeben, selbst wenn Elemente wie die SLS-Rakete möglicherweise überarbeitet werden. Die Zukunft für Anbieter von Zusatzausrüstung wie Intuitive sieht also vielversprechend aus.
Aktuelle Nachrichten und Entwicklungen zur Aktie Intuitive Machines (LUNR)
