Die Kolonisierung des Mars ist vielleicht kein weit hergeholter Traum mehr

Kann der Mars gezähmt werden?

Neueste wissenschaftliche Nachrichten zeigen, dass der Mars nicht dauerhaft ein feindlicher Ort für Leben und menschliche Besiedlung bleiben muss.

Während die Idee, den Mars zu kolonisieren, die Fantasie von Science-Fiction-Autoren und Weltraumbegeisterten seit mehr als einem Jahrhundert beflügelt hat, wird die Realisierung einige enorme Probleme mit sich bringen:

• Sehr dünne und kalte Atmosphäre
• Wassermangel
• Schreckliche Staubstürme
• Starke Strahlung an der Oberfläche

Lange Zeit waren die einzigen diskutierten Optionen zur Lösung dieser Probleme entweder Megaprojekte, die weit hinter unseren derzeitigen Fähigkeiten zurückliegen, oder eher schlechte Langzeitlösungen wie ein dauerhaftes Leben unter der Erde.

Glücklicherweise zeigen aktuelle Nachrichten, dass der Mars mit weniger Aufwand weniger feindlich gemacht werden könnte.

Die Luft erwärmen

Bisher keine realistische Lösung

Ein Hauptproblem des Mars ist seine durchschnittliche Temperatur von -65 °C/-85 °F. Es ist nicht nur kalt, sondern kann oft noch viel kälter werden als selbst das Schlimmste in der Antarktis. Und es gibt nicht wirklich eine lange Reihe von Freiwilligen, die die Antarktis besiedeln wollen.

Mehrere Lösungen wurden in Betracht gezogen, aber alle haben Einschränkungen hinsichtlich verfügbarer Ressourcen oder der Realisierbarkeit der Technologie.

Zum Beispiel könnte das Bedecken der Marsoberfläche (oder vielleicht nur seiner Pole) mit 2–3 cm Silica-Aerogel theoretisch funktionieren, aber das wäre eine enorme Menge an Aerogel zu produzieren.

Eine weitere Idee ist, einen massiven Treibhauseffekt zu erzeugen, indem man enorme Mengen an CO₂ und anderen Treibhausgasen freisetzt. Aber auch hier ist die dafür benötigte Menge erschlagend, oder die Ressourcen sind einfach nicht verfügbar.

Quelle: University Of Berkeley

Metall-Nanoröhren

Es wird immer klarer, dass wir etwas viel wirksameres als Treibhausgase benötigen, um den Mars zu erwärmen, sodass das Ausmaß der erforderlichen Produktion nicht mehr so entmutigend ist.

Wissenschaftler der Northwestern University, der University of Chicago und der University of Central Florida könnten eine Lösung in Science Advances veröffentlicht haben.

Sie schlagen vor, leitfähige 9‑Mikrometer‑Nanoröhren, in der Größe von handelsüblichem Glitzer, aus Aluminium oder Eisen massenhaft herzustellen. Wenn sie in die Atmosphäre freigesetzt werden, wären diese Nanoröhren 5.000‑mal effizienter als zuvor vorgeschlagene Methoden, die Atmosphäre zu erwärmen, indem sie das Infrarotlicht der Sonne absorbieren. Diese Nanoröhren würden zehnmal länger in der Atmosphäre verbleiben als normaler Staub.

Die Idee ist, dass durch das Erwärmen der Atmosphäre die Nanoröhren die Luft so stark erwärmen, dass gefrorenes CO₂ verdampft und anschließend Oberflächenwasser schmilzt, wodurch eine unkontrollierte Erwärmung ausgelöst werden könnte, die die Oberfläche in die Lage versetzt, flüssiges Wasser zu erhalten.

Quelle: Science Advances

Die Menge an zu produzierenden Nanoröhren wäre beträchtlich, aber nicht mehr unüberschaubar. Besonders weil die Marskruste bekanntermaßen reich an Eisen ist, was seine insgesamt rote Farbe erklärt.

Die Forscher schätzen, dass dafür jährlich 700.000 Kubikmeter Metall benötigt würden, wahrscheinlich abgebaut aus 70 Millionen Kubikmetern Oberflächenmaterial. Das ist zweifellos sehr viel, entspricht aber nur 0,2 % der jährlich auf der Erde abgebauten Metalle, sodass es auch realisierbar sein kann.

Mehr Details zu diesem Plan finden Sie in unserem speziellen Artikel, “Terraforming Mars ist gerade mit diesem Ansatz realistischer geworden.”

Modellierung der Marsatmosphäre

Die Marsatmosphäre wird seit Jahrzehnten untersucht, aber die Daten beschränken sich meist auf Analysen aus dem Orbit oder lokale Messungen von Rovern. Wenn wir es ernst meinen mit der Kolonisierung des Roten Planeten, benötigen wir ein tieferes Verständnis, insbesondere der Marswinde.

Dies ist besonders wichtig, da der Planet bekannten massiven Staubstürmen ausgesetzt ist, einschließlich gelegentlicher planetenweiter Staubstürme, die wochenlang anhalten können.

Quelle: NASA

Eine präzise Modellierung von Winden und Atmosphäre wird auch für jede Terraformungsmaßnahme, die auf höhere Temperaturen abzielt, entscheidend sein, insbesondere für die zuvor diskutierten metallischen Nanoröhren.

Um relevantere Studien zu starten, haben Wissenschaftler der Tufts University (Massachusetts), des NASA Ames Research Center und von Vandervalk Neeson Instruments einen Schall-Anemometer entwickelt, der unter Marsbedingungen funktionieren könnte.

Dies erforderte einen speziellen Aufwand, da die Marsluft sehr unterschiedliche Bedingungen im Vergleich zur Erde aufweist:

• Temperaturen von –130 °C bis 20 °C (-200 °F bis 68 °F).
• Sehr geringe Luftdichte, mit nur 4–10 mbar fast reinem CO₂.

Durch kundenspezifisches Design und wiederholte Tests gelang es den Forschern, mehrere Anemometer zu entwickeln, die nur einen sehr geringen Messfehler unter Marsbedingungen aufwiesen.

Die schlechteste Leistung lag bei einem Messfehler von 1–2 %, die beste bei einem Fehler von 0,07–0,14 %.

Zusätzlich testeten sie ihre Geräte unter Bedingungen, die der Marsatmosphäre in einer Höhe von 30–42 km ähneln, was den Weg für Messungen mit Hochaltitudenballons ebnete – ein wichtiges Werkzeug zur Untersuchung von Winden auf der Erde.

Riesige Mars-Ozeane

Unerwartete Entdeckung

Wie bereits erwähnt, wurde der Mars aus dem Orbit intensiv untersucht, aber seine innere Zusammensetzung bleibt größtenteils ein Rätsel, da die meisten Lander und Rover nur die Oberfläche untersucht haben. Das änderte sich plötzlich mit dem NASA‑InSight‑Lander (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport).

Die InSight‑Mission startete 2018, doch Wissenschaftler untersuchen ihre Daten noch heute. Am 12. August 2024 wurde eine bahnbrechende Enthüllung gemacht.

Die Untersuchung der seismischen Aktivität ergab einen großen unterirdischen Vorrat an flüssigem Wasser – genug, um Ozeane auf der Planetenoberfläche zu füllen.

Das verändert die Wahrnehmung des Mars als tote, wüstenartige Welt völlig. Bisher glaubten die meisten Wissenschaftler, dass der Großteil seines Wassers von Sonnenwinden weggeblasen wurde. Daher hätte jedes Terraformungsprojekt nicht nur das Schmelzen des noch vorhandenen Wassers in der oberen Gesteinsschicht und an den Polen erfordert, sondern wahrscheinlich auch das Einschleusen großer Wassermengen durch das Aufprallen von Kometen auf den Planeten.

Es scheint jedoch, dass ein Großteil des Wassers nicht ins All entwich, sondern in die Kruste hinabgesickert ist.

Kann es genutzt werden?

Das Vorhandensein von flüssigem Wasser auf dem Mars ist eine erfreuliche Überraschung. Die Tiefe von 11,5–20 km (7,1–12,4 Meilen) macht es jedoch zu keiner Ressource, die von frühen Erkundungs- und Kolonisationsbemühungen erschlossen werden könnte.

Das Wasser ist zudem zwischen zerbrochenem Gestein eingeschlossen, sodass es nicht wie ein riesiger unterirdischer Ozean, sondern eher eine mehrere Kilometer breite Schicht nassen Gesteins ist. In solche Tiefen zu graben könnte eine ernsthafte Herausforderung darstellen. Es ist jedoch nicht unmöglich.

Das tiefste je auf der Erde gebohrte Loch befand sich auf der Kola-Halbinsel in Russland, nahe Murmansk, und wird als „Kola‑Bohrung“ bezeichnet. Nach sieben Jahren Arbeit erreichte es eine Tiefe von 7 km und sollte nach 19 Jahren Arbeit eine Tiefe von 12 km erreichen.

Quelle: The Sun 

Offensichtlich würde das Graben in solcher Tiefe auf dem Mars eine enorme Infrastruktur erfordern. Daher ist es am wahrscheinlichsten nur mit einer bereits großen Bevölkerung auf dem Mars und einer sich selbst tragenden Wirtschaft realisierbar, wie wir in „The Future Martian Economy“ diskutiert haben.

Dennoch ist die Hauptbeschränkung beim tieferen Bohren auf der Erde die Temperatur, da der Boden der Kola‑Bohrung 190 °C (370 °F) erreichte und die Bohrgeräte schmolz.

Der Mars ist ein viel kleinerer und kälterer Planet mit wenig geothermischer Aktivität, sodass ein 10–15 km tiefes Bohrloch deutlich kälter wäre, selbst wenn einige Gebiete noch Restvulkanismus aufweisen. Die ein Drittel der Erdschwerkraft würde zudem das Bewegen schwerer Geräte und das Entfernen von Gestein aus solcher Tiefe erleichtern.

Könnten diese unterirdisch eingeschlossenen Ozeane von zukünftigen Marskolonisten ähnlich wie Erdölvorkommen erschlossen werden? Vielleicht. Die Zeit wird es zeigen.

In jedem Fall könnte diese potenzielle Wasserversorgung die Zukunft der Marskolonisation radikal verändern und dem Roten Planeten ein sich selbst tragendes Ökosystem verleihen, wie wir in \”Space Food – How Will We Feed Humanity’s Next Wave of Pioneers?\” untersucht haben.

Es ist ebenfalls fast sicher, dass die Kolonisierung des Mars weitere Werkzeuge und Megaprojekte erfordern wird, von denen einige wir in „Space Infrastructure – Building Stairways To The Heavens“ besprochen haben.

Chance auf Leben?

Eine weitere spannende Möglichkeit ist, dass diese unterirdischen Ozeane Leben enthalten könnten.

Wir wissen, dass Leben durch Energie aus Mineralien und radioaktivem Zerfall erhalten werden kann. Als die Atmosphäre des Mars verschwand und die Ozeane in den Boden sickerte, ist es möglich, dass das Leben Zuflucht im Untergrund fand.

“Wasser ist für das Leben, wie wir es kennen, notwendig. Ich sehe keinen Grund, warum es keine bewohnbare Umgebung sein sollte. Das ist auf der Erde definitiv wahr – tiefe Minen beherbergen Leben, der Meeresgrund beherbergt Leben.

Wir haben noch keinen Beweis für Leben auf dem Mars gefunden, aber zumindest haben wir einen Ort identifiziert, der prinzipiell in der Lage sein sollte, Leben zu erhalten.”

Michael Manga – UC Berkeley Professor für Erd- und Planetenwissenschaften. 

Auch hier werden nur tiefe Bohrungen uns zeigen, ob dies eine Möglichkeit ist.

Investitionen in den Mars

Wir sind noch zu früh, um in Terraformierungs-Megaprojekte oder Mars-Immobilien zu investieren. Aber einige Unternehmen arbeiten hart daran, die Bausteine zu schaffen, die es ermöglichen werden, den ersten Menschen auf dem Mars zu landen und später den Planeten zu kolonisieren.

Ein entscheidender Teil wird wiederverwendbare Raketen sein, die die Kosten für den Start von Ausrüstung in den Orbit und den Weltraum drastisch senken. Diese Anstrengung wird derzeit hauptsächlich von Elon Musks SpaceX (SPCX ), einem privaten Unternehmen, geleitet, während andere Raketengesellschaften schnell aufholen.

Sie können in Luft- und Raumfahrtunternehmen über zahlreiche Broker investieren, und hier auf securities.io finden Sie unsere Empfehlungen für die besten Broker in den USA, Kanada, Australien, dem Vereinigten Königreich, sowie vielen anderen Ländern.

Wenn Sie nicht daran interessiert sind, einzelne Luft- und Raumfahrtunternehmen auszuwählen, können Sie auch in ETFs wie ARK Space Exploration & Innovation ETF (ARKX), iShares U.S. Aerospace & Defense ETF (ITA) oder SPDR S&P Aerospace & Defense ETF investieren, die eine breitere Diversifizierung bieten, um vom Luft- und Raumfahrtsektor zu profitieren.

Oder Sie können unseren Artikel über die „Top 10 Aerospace and Defense Stocks“ lesen.

Investitionen in Raumfahrtunternehmen

1. Rocket Lab

Rocket Lab (RKLB ) ist einer der ernsthaftesten Anwärter im Markt für wiederverwendbare Raketen. Das Unternehmen konzentrierte sich zunächst auf kleine Raketen, mit dem Electron-Startsystem (320 kg Nutzlast), das schrittweise zu einer teilweise wiederverwendbaren Rakete umgebaut wird. Bisher hat Electron 177 Satelliten in 44 Starts ausgesetzt.

Später plant Rocket Lab die Entwicklung einer mittelgroßen wiederverwendbaren Rakete, der Neutron, die mit der Falcon 9 vergleichbar ist (8.000 kg in den niedrigen Erdorbit im vollständig wiederverwendbaren Modus, 1.500 kg zum Mars oder zur Venus). Die Neutron wird von einem methanbrennenden Raketentriebwerk angetrieben (wie die Starship), was offenbar zum Trend der nächsten Raketengeneration wird.

Das Unternehmen zeichnet sich durch seinen vollständig vertikal integrierten Satellitenfertigungsprozess aus, der es ermöglicht, Kosten und Designgeschwindigkeit zu optimieren.

Dies führte zu mehreren Verträgen mit der NASA & der US-Regierung, darunter ein Militärsatellitenvertrag über 515 Mio. $ und ein ziviler Vertrag über 143 Mio. $ für Globalstar.

Rocket Lab ist zudem ein bedeutender Hersteller von Solarmodulen für Satelliten nach den Akquisitionen von SolAero Technologies im Jahr 2022, mit über 1.000 Satelliten, die von diesen Modulen betrieben werden, und insgesamt 4 MW Solarzellen.

Quelle: Rocket Lab

Derzeit ist sein Startsystem auf externe Zulieferer angewiesen, aber eine Reihe strategischer Akquisitionen sollte dies ändern und die vertikale Integration, die bereits im Satelliten-Design und in der Fertigung erreicht wurde, auf das Startsystem übertragen.

Das Unternehmen prüft zudem die Möglichkeit einer Telekommunikations‑LEO‑Konstellation, um wiederkehrende Einnahmen zu erzielen. Es trägt auch zur Forschung für Weltraumfertigung mit Varda Space Industries und die Inspektion von orbitalen Trümmern bei.

Während SpaceX über Elon Musks Geschäftstalent verfügte, um die Technologie von Grund auf zu entwickeln, nutzte Rocket Lab eine Mischung aus F&E und Akquisitionen, um die erforderliche Technologie vertikal zu integrieren. Dies hat sich in der Satellitenfertigung als sehr erfolgreich erwiesen, und sie versuchen nun, diese Strategie auf wiederverwendbare Raketen zu übertragen.

Angesichts des bestehenden Cashflows aus der Satellitenproduktion & den Erfolgen von Electron ist Rocket Lab ein guter Kandidat, um mit SpaceX aufzuholen.

2.  Virgin Galactic

Das Unternehmen wurde von Richard Branson gegründet und konzentriert sich auf Weltraumtourismus.

Die Tickets liegen im Bereich von 250.000 bis 450.000 $, mit einer langen Warteliste. Die ersten Kunden scheinen von ihrem Erlebnis begeistert zu sein:

“Ich wusste immer, dass es die außergewöhnlichste Erfahrung meines Lebens werden würde. Das wusste ich immer. Und die Leute sagten mir irgendwie, dass es so sein würde. Aber dann, wenn es so ist… und es ein völlig anderes Niveau erreicht als die Erfahrung, die man erwartet hatte… dann ist es sehr schwer zu erklären.”

“Das war der beste Tag meines Lebens, der sensationellste Tag meines Lebens. Und man kann nicht besser werden. Es übertraf meine kühnsten Träume.”

Wie wir bereits diskutiert haben, könnte Weltraumtourismus das ZENTRUM der zukünftigen Marswirtschaft sein.

Das liegt daran, dass der Mars nicht nur ein einzigartiges Erlebnis bieten wird, sondern auch einige der beeindruckendsten Merkmale im gesamten Sonnensystem aufweist:

• Der größte Canyon im Sonnensystem (4.000 km lang, 200 km breit und bis zu 7 km tief).
• Ein Vulkan von 21,9 km Höhe (72.000 ft) und etwa so groß wie Frankreich oder der US-Bundesstaat Arizona.

Quelle: Wikipedia

Virgin Galactic (SPCE ) arbeitet daran, seine Wirtschaftlichkeit zu verbessern, mit einem neuen Startsystem, dem „Delta“, das 6 Passagiere statt 4 befördern kann und 8 Flüge pro Monat statt nur einem ermöglicht.

Zusammen sollten diese beiden verbesserten Kennzahlen den Umsatz pro Einheit um das 12‑fache steigern, mit einer Amortisationszeit von weniger als 6 Monaten für jedes Delta‑Shuttle. Der Testflug des Delta ist für Mitte 2025 geplant.

Quelle: Virgin Galactic

Märkte waren besorgt, als angekündigt wurde, dass Branson nicht weiter in Virgin Galactic investieren würde. Besonders nach der Entlassung von 185 Mitarbeitenden und einer Pause der Raumflüge im Jahr 2024, um auf die Ankunft des Delta‑Shuttles zu warten und die Geldverbrennung zu verlangsamen.

Trotzdem wird prognostiziert, dass Virgin Galactic über genügend liquide Mittel verfügt, um bis 2025 oder 2026 zu operieren. Wenn die Entwicklung des Delta‑Flugsystems reibungslos verläuft (eine riskante Annahme in der Luft- und Raumfahrtindustrie), sollte das Unternehmen in der Lage sein, sich auf die Wiederaufnahme und das Wachstum des Cashflows zu konzentrieren, mit einem System, das auf Einheitsebene profitabel ist. Und das Unternehmen könnte 2026 einen positiven Cashflow erreichen.

Quelle: Virgin Galactic

(Es sollte beachtet werden, dass Virgin Galactic sich von Virgin Orbit unterscheidet. Virgin Orbit meldete im April 2023 Insolvenz an und bot Startdienste für Kleinsatelliten an, wobei Rocket Lab erwirbt die Long‑Beach‑Einrichtung, Fertigungs- und Werkzeuganlagen des Unternehmens).

Der jüngste Konkurs von Virgin Orbit und die Distanzierung von Virgin Galactic durch Gründer Richard Branson haben das Image des Unternehmens bei Investoren beschädigt, was zu einem drastischen Kursverfall in den Jahren 2023 & 2024 führte.

Quelle: Virgin Galactic

Gleichzeitig zeigen die Zufriedenheit früherer Kunden, ein klarer Plan für ein profitables Design (Delta‑Shuttles) und eine lange Warteliste potenzieller Kunden, dass das Unternehmen möglicherweise auch ohne zusätzliche Mittel weiterhin tragfähig ist. Vieles wird also vom Erfolg der Entwicklung, Herstellung und dem Betrieb des Delta‑Shuttles abhängen und davon, dass dies vor Ende 2025 erreicht wird.

Falls dies zutrifft, würde die deutlich niedrigere Bewertung eine Gelegenheit für Investoren schaffen, die Aktien des Unternehmens zu einem Abschlag zu erwerben.