Während wir unser Wissen über den Mars weiter erforschen und ausbauen, stellt sich unter anderem die Frage, wie eine menschliche Siedlung dort aufrechterhalten werden kann. Dies ist nicht nur eine akademische Frage – kürzlich kündigte Elon Musk die Pläne seines Unternehmens SpaceX an, den Mars innerhalb eines Jahres zu besiedeln. Damit dies möglich wird, müssen wir herausfinden, wie die ersten Siedler Zugang zu Energie haben werden.
Einige haben die Kernenergie vorgeschlagen, doch die Solarenergie bietet eine nachhaltigere Lösung für die ersten Marssiedler. Es stimmt, dass die Temperaturen im Juni, wenn der Nordpol des Mars der Erde zugewandt ist, bis zu 68 Grad Celsius erreichen können, aber im Dezember fallen sie auf bis zu -225 Grad Celsius. Diese extremen Wetterbedingungen machen sowohl die Solarzellen als auch die Batterien anfällig für Beschädigungen. Kernbrennstoff kann zwar diesen Temperaturen standhalten, ist aber nicht erneuerbar und muss von der Erde herbeigeschafft werden. Im Gegensatz dazu können Solarzellen, die aus Silizium hergestellt werden (ein Material, das auf dem Mars leicht verfügbar ist), vor Ort hergestellt werden.
Darüber hinaus erfordert die Schaffung der Strukturen, die für die Aufnahme von Kernmaterial erforderlich sind, ein hohes Maß an fortschrittlicher Technik und Fachwissen, das in den ersten Tagen der Besiedlung möglicherweise nicht zur Verfügung steht.
Für menschliche Siedlungen auf dem Mars könnte die Solarenergie die Kernenergie übertreffen
Für menschliche Siedlungen auf dem Mars könnte die Solarenergie die Kernenergie übertreffen. Solarzellen sind eine praktikable und nachhaltige Energiequelle für menschliche Siedlungen auf dem Mars, da sie leicht zu transportieren sind, keine gefährlichen und teuren Brennstoffquellen benötigen und saubere Energie ohne Abfall erzeugen.
Es ist kein Geheimnis, dass das größte Problem bei der Erforschung des Weltraums die hohen Kosten sind. Je mehr man mit weniger Materialien erreichen kann, desto besser. Ein 100 Pfund schweres Solarpanel ist viel kosteneffizienter als ein 1 Tonne schweres Kernkraftwerk, für das ebenfalls Brennstoff benötigt wird, der von der Erde aus nur schwer und teuer zu transportieren ist. Und wenn die Solarpaneele auf dem Mars beschädigt werden und nicht mehr funktionieren, kann man sie einfach austauschen, ohne auf die nächste Brennstofflieferung oder einen ganz neuen Reaktor warten zu müssen.
Solarmodule erzeugen auch keine schädlichen Nebenprodukte wie Atommüll oder Kohlenstoffemissionen – ein weiterer Grund, warum sie die bessere Wahl sind. Auch wenn die Sonne auf dem Mars nicht jeden Tag scheint (die Nacht dauert etwa 50 Minuten länger als der Tag), kann das Sonnenlicht dank der klaren Atmosphäre tagsüber alle Teile des Planeten erreichen. Die Marskolonisten werden genügend Zeit haben, während des Tages genügend Sonnenenergie zu sammeln, um ihre Kolonie in den dunklen Stunden zu versorgen.
Solarenergie hat großes Potential
Die Solarenergie hat das Potenzial, eine wichtige Rolle bei der Besiedlung des Mars zu spielen, und könnte sogar die Vorteile der Kernenergie übertrumpfen.
Erstens haben sich die Solarpaneele, die von den jüngsten Mars-Rovern der NASA verwendet werden, über viele Jahre hinweg bewährt. Der 2020 gestartete Perseverance-Rover wird voraussichtlich bis weit über das Jahr 2026 hinaus allein durch seine Solarzellen betrieben werden. Das ist eine beeindruckende Langlebigkeit für ein Stück Technologie, das zudem relativ leicht ist. Zum Vergleich: Der Opportunity-Rover hielt von 2004 bis 2019 durch – weit länger als die vorgesehenen 90 Tage -, bis er wegen eines Staubsturms starb.
Auch wenn wir noch nicht wissen, wie lange der Mensch auf dem Mars bleiben wird – ein Besuch von nur ein paar Monaten oder ein paar Jahren? Eine dauerhafte Kolonie? wir wissen, dass alles, was länger als ein paar Monate dauert, mehr Energie benötigt, als in Batterien gespeichert werden kann. Wenn wir also dauerhafte Siedlungen errichten wollen, könnte uns die Solarenergie eine zuverlässige Energiequelle bieten, ohne dass wir große Mengen an Brennstoff mit uns führen müssen (und ohne dass wir warten müssen, bis wir auf dem Mars Uran abbauen können).
Eine großartige Alternative
Solarenergie ist eine großartige Alternative zur Kernenergie für menschliche Siedlungen auf dem Mars. Die Umlaufbahn des Planeten um die Sonne bietet reichlich Gelegenheit zur Nutzung der Sonnenenergie, und die Marsoberfläche ist mit sonnenabsorbierenden Partikeln bestäubt, so dass sich die Oberfläche des Planeten für die Energieerzeugung eignet.
Die Sonne bietet unendlich viele Möglichkeiten zur Nutzung der Sonnenenergie. Im Gegensatz zur Erde erhält der Mars weniger Sonnenlicht, weil er relativ weit von der Sonne entfernt ist. Die größere Entfernung bedeutet, dass das Sonnenlicht länger braucht, um den Mars zu erreichen, und daher weniger Wärme empfängt. Mit Sonnenkollektoren können wir jedoch die Position des Planeten im Verhältnis zur Sonne ausnutzen.
Auch die Kernenergie könnte für die Energiegewinnung auf dem Mars genutzt werden, aber dieser Ansatz hat einige Nachteile: 1) Obwohl sie eine gute Energiemenge liefert, fällt oft viel Abfall an. 2) Der Betrieb von Kernkraftwerken kann gefährlich sein. 3) Der Unterhalt eines Kernkraftwerks kann recht teuer sein. 4) Die für den Bau eines Kernkraftwerks benötigten Materialien sind oft begrenzt. 5) Kernkraftwerke bergen Umweltgefahren in sich.
Ein weiteres Argument: Die Sicherheit
Oberflächlich betrachtet scheint die Kernenergie eine gute Lösung für das Problem der Energieversorgung menschlicher Siedlungen auf dem Mars zu sein. Mit Uran in Hülle und Fülle und einem geeigneten Fusionsreaktor könnte eine Kolonie auf dem Mars über die gesamte benötigte Energie verfügen – und noch einiges mehr.
Aber es gibt einige Probleme mit diesem Ansatz. Zum einen ist nicht bekannt, ob es auf dem Mars Uran im Überfluss gibt: Solange niemand auf dem Mars landet und dort gräbt, wissen wir das nicht. Aber selbst wenn man einen Uranvorrat findet, der für Hunderte oder Tausende von Jahren ausreichen könnte, stellt sich immer noch die Frage nach dem Bau des Reaktors selbst.
Da die Transportkosten von der Erde zum Mars so hoch sind, wird der Bau eines Reaktors auf dem Mars sehr teuer sein. Wenn man noch die Komplexität der Entwicklung und des Baus eines Fusionsreaktors hinzurechnet, die unsere derzeitigen Möglichkeiten bei weitem übersteigt, wird klar, dass die Kernenergie derzeit einfach zu teuer ist, um sie in Betracht zu ziehen.
Es gibt noch einen weiteren Grund, warum wir die Solarenergie der Kernenergie vorziehen sollten: die Sicherheit. Es ist bekannt, dass Kernkraftwerke störanfällig sind – nicht nur, weil sie aufgrund von Konstruktionsfehlern schmelzen können (wie es in Tschernobyl der Fall war), sondern auch, weil sie durch kriegerische Auseinandersetzungen oder vorsätzliche Sabotage zerstört werden können. Dieses Risiko besteht auch auf dem Mars, wo ein einziger Zwischenfall ein ganzes Land in Gefahr bringen könnte.
Aufwändiger Uranabbau könnte vermieden werden
In dem Maße, wie wir mehr über die Möglichkeiten der Besiedlung des Mars erfahren, lernen wir auch mehr über die praktischen Aspekte, die mit dem Leben in einer so andersartigen Umgebung einhergehen. Eine der größten Fragen, die sich jeder stellt, ist, wie wir dort Energie erzeugen werden.
Eine mögliche Quelle ist die Kernenergie. In gewisser Weise wäre es sinnvoll, die Kernenergie auf dem Mars zu nutzen. Auf dem Planeten gibt es Uranerz im Überfluss, das man abbauen und als Brennstoff für Kraftwerke verwenden könnte.
Allerdings hat diese Option auch Nachteile. Der Uranabbau würde zwangsläufig groß angelegte menschliche Aktivitäten erfordern, was an einem so unwirtlichen Ort eine Herausforderung darstellen würde. Außerdem ist diese Art des Abbaus gefährlich und erfordert eine sorgfältige Technik und Planung, um ihn sicher durchzuführen – ein Problem, wenn man bedenkt, wie weit die Erde vom Mars entfernt ist. Jedes Missgeschick könnte tödliche Folgen für die Arbeiter haben.
Solarenergie könnte aus mehreren Gründen die bessere Wahl sein. Sie würde keinen Bergbau erfordern, was bedeutet, dass es keinen aufwändigen Einrichtungsprozess oder Sicherheitsrisiken für die Arbeiter gibt. Außerdem werden Solarzellen von Jahr zu Jahr billiger – bis wir Siedlungen auf dem Mars haben (vielleicht noch zu unseren Lebzeiten), könnten sie sogar billiger sein als Kernkraftwerke!
Die kontroverse Debatte über die Energiequellen
In den letzten Jahren wurden viele kontroverse Themen angegangen, aber nur wenige sind so bedeutend wie die Debatte über Energiequellen. Wie werden wir unsere Städte mit Energie versorgen? Können wir das auf nachhaltige Weise tun?
Eine der vielversprechendsten Optionen für Marssiedlungen ist die Solarenergie. Ihre Erfolgsbilanz auf der Erde spricht für sich: Mit Solarenergie wird alles betrieben, von Taschenrechnern über Autos bis hin zu ganzen Städten. Sie ist sauber und nachhaltig und hängt nicht von irgendeiner externen Quelle ab. Sie kann zwar nicht wie die Kernenergie nachts oder bei schlechtem Wetter genutzt werden, birgt aber auch keine unvorhergesehenen Risiken wie radioaktiven Niederschlag oder Kernschmelze.
Mein vorläufiges persönliches Fazit: Unterm Strich ist die Solarenergie vielleicht nicht perfekt, aber angesichts der Alternativen hat sie eine viel bessere Erfolgsbilanz als ihre Konkurrenten.