Ist der Mondbergbau wirtschaftlich machbar?

Der Mond könnte mit einer lohnenden Hauptader an Ressourcen aufwarten, ein himmlisches Geschenk, das buchstäblich zum Greifen nahe ist. Aber was ist wirklich zu holen, und zu welchem Preis?

Eine neue Einschätzung, ob der Abbau des Mondes wirtschaftlich sinnvoll ist oder nicht, hat Ian Crawford, Professor für Planetenwissenschaften und Astrobiologie am Birkbeck College in London, vorgelegt. Seine Einschätzung wird in einer der nächsten Ausgaben der Zeitschrift Progress in Physical Geography erscheinen.

Crawford sagte, es sei schwierig, eine einzelne Mondressource zu identifizieren, die wertvoll genug wäre, um eine eigene Industrie zur Gewinnung von Mondressourcen aufzubauen. Dennoch gebe es auf dem Mond eine Fülle von Rohstoffen, die von wirtschaftlichem Interesse sein könnten.

Die Ressourcen des Mondes könnten für den Aufbau einer industriellen Infrastruktur im erdnahen Weltraum genutzt werden, sagte Crawford, eine Ansicht, die der Weltraumforscher Paul Spudis vom Lunar Planetary Institute und andere teilen.

„Wenn die Ressourcen des Mondes hilfreich sein werden, werden sie über die Mondoberfläche hinaus hilfreich sein“, sagte Crawford. Dennoch müsse man erst noch herausfinden, ob sich die Ausbeutung der Mondressourcen überhaupt lohne, so Crawford.

„Es ist ziemlich kompliziert“, sagte er gegenüber Space.com. „Es ist überhaupt nicht einfach.“

Verschwindende Ressource

Eine gewisse Skepsis Crawfords betrifft Helium-3. Befürworter stellen sich vor, den Mond nach diesem Helium-Isotop abzubauen, das durch den Sonnenwind über Milliarden von Jahren in die obere Schicht des Mondregoliths eingelagert wird. Die Befürworter sind der Meinung, dass die Rückholung des Materials vom Mond die noch zu bauenden Kernfusionsreaktoren auf der Erde mit Energie versorgen könnte.

„Das ganze Helium-3-Argument ergibt keinen Sinn“, sagte Crawford. Der Tagebau auf der Mondoberfläche über Hunderte von Quadratkilometern würde eine Menge Helium-3 produzieren, sagte er, aber die Substanz ist eine begrenzte Ressource.

„Es ist eine fossile Brennstoffreserve. Wie bei der Förderung von Kohle oder Erdöl, wenn man es einmal abgebaut hat, ist es weg“, sagte Crawford. Die Investitionen und die Infrastruktur, die erforderlich sind, um den künftigen Energiebedarf der Welt durch vom Mond gewonnenes Helium-3 zu decken, sind enorm und könnten besser für die Entwicklung echter erneuerbarer Energiequellen auf der Erde verwendet werden, fügte er hinzu.

„Ich habe den Eindruck, dass es, was die Energie betrifft, bessere Dinge gibt, in die man investieren sollte. Aus diesem Grund bin ich skeptisch. Aber das bedeutet nicht, dass ich nicht glaube, dass der Mond auf lange Sicht wirtschaftlich nützlich ist“, sagte Crawford.

Aber Crawford hat einen Vorbehalt gegenüber Helium-3: Die Schätzungen für die Häufigkeit des Isotops basieren auf Apollo-Mondproben, die aus den niedrigen Breitengraden des Mondes zurückgebracht wurden.

„Es ist möglich, dass Helium-3 und andere durch den Sonnenwind eingebrachte Ionen, wie Wasserstoff, im kalten Regolith in der Nähe der Mondpole in größerer Menge vorhanden sind. Das wäre eine wichtige Messung, für die ein polarer Lander erforderlich wäre“, sagte Crawford.

Solche Informationen würden das Wissen der Forscher nicht nur über den Helium-3-Bestand, sondern möglicherweise auch über nützliche, vom Sonnenwind eingebrachte Elemente wie Helium-4 sowie über Wasserstoff-, Kohlenstoff- und Stickstoffressourcen erweitern, fügte er hinzu.

Konsistente Geschichte

Ein wichtiger Punkt auf der Liste, der unbedingt erledigt werden muss, ist laut Crawford die Bestimmung, wie viel Wasser wirklich in den Polkratern des Mondes eingeschlossen ist.

Menschliche Prospektoren waren bereits auf dem Mond. Der Geologe Jack Schmitt von Apollo 17 wird während seiner Mission im Jahr 1972 gezeigt, wie er den Reichtum an Ressourcen außerhalb der Erde auslotet. (Bildnachweis: NASA)

Die Fernerkundung des Mondes durch Raumsonden aus der Umlaufbahn, einschließlich Radardaten, ergibt ein einheitliches Bild von diesem Rohstoff, der zu Sauerstoff und Raketentreibstoff verarbeitet werden kann.

„Aber um der Sache wirklich auf den Grund zu gehen, brauchen wir In-situ-Messungen von der Oberfläche an den Mondpolen“, sagte Crawford. „

Seltene Erden

Eine bessere Kenntnis der Verfügbarkeit von Seltenen Erden auf dem Mond wäre ebenfalls wertvoll, sagte Crawford.

„Es ist durchaus möglich, dass wir, wenn wir den Mond richtig erforschen, höhere Konzentrationen einiger dieser Materialien finden werden … Materialien, die mit orbitaler Fernerkundung nicht auflösbar sind“, sagte er. Der Mond könnte Konzentrationen von Seltenerdelementen wie Uran und Thorium – sowie andere nützliche Materialien, die wir heute noch nicht kennen – in kleinen, geografisch begrenzten Gebieten beherbergen, sagte er,

„Den ganzen Mond mit der erforderlichen Detailgenauigkeit zu erforschen, ist ein großes Unterfangen“, sagte Crawford. „Aber auf lange Sicht sollten wir dafür offen sein.“

Asteroideneinschläge

Am Ende seiner Liste der Mondressourcen verweist Crawford auf die hochwertigen Platingruppenelemente. Wie der Weltraumforscher Dennis Wingo und andere bereits festgestellt haben, sind im Laufe der Äonen viele metallische Asteroiden auf dem Mond eingeschlagen. Die Ortung dieser Einschläge könnte die Mondforscher zu großen Mengen an wertvollen Platingruppenelementen führen, so Crawford.

In den kommenden Jahren werden von der Regierung und vom Privatsektor finanzierte Raumfahrzeuge auf dem Mond landen. Dieses Bild zeigt einen Rohstoffsucher mit einem RESOLVE-Experiment (Regolith and Environment Science and Oxygen and Lunar Volatile Extraction). Ziel des Experiments ist es, Eis und andere Substanzen in den fast ständig beschatteten Bereichen des Mondes zu finden, zu charakterisieren und zu kartieren. (Bildnachweis: NASA)

„Wenn man nur an den Elementen der Platingruppe interessiert ist, würde man wahrscheinlich die Asteroiden abbauen“, sagte Crawford. „Andererseits, wenn man auf dem Mond polare flüchtige Stoffe und Seltene Erden abbauen will … dann könnten die Einschlagstellen abgestürzter Asteroiden einen zusätzlichen Bonus bieten.“

„Wenn man also all diese Dinge zusammenzählt, auch ohne Helium-3, kann man erkennen, dass der Mond auf längere Sicht von wirtschaftlichem Interesse werden könnte. Das ist meine Meinung“, schloss Crawford.

Zeit zu demonstrieren

Wie sollte die Menschheit die Sammlung, den Abbau und die Nutzung von Mondressourcen demonstrieren? Und wann sollte dies geschehen?

„Die Erkundung von Mondressourcen sollte auf denselben Methoden beruhen, die den Menschen bei der jahrhundertealten Erkundung irdischer Ressourcen geleitet haben“, sagte Angel Abbud-Madrid, Direktor des Zentrums für Weltraumressourcen an der Colorado School of Mines in Golden, Colorado.

Abbud-Madrid erklärte gegenüber Space.com, dass hier auf der Erde auf die Entdeckung von Ressourcen schnell Bohrungen, Ausgrabungen, Abbau und Verarbeitungsvorgänge folgen, um die Nutzung dieser Ressourcen zu ermöglichen.

„Auf dem Mond wurden bisher ausreichende Erkundungen – durch Fernerkundung – und die Identifizierung wertvoller Ressourcen wie Sauerstoff und Wasserstoff für In-situ-Anwendungen durchgeführt“, sagte Abbud-Madrid. Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse seien die notwendigen Technologien und Prototypen für die Sammlung und Gewinnung dieser Elemente entwickelt und an analogen Standorten auf der Erde getestet worden.

So würde beispielsweise die Resource Prospector Mission der NASA, eine Konzeptmission, die 2018 starten soll, die Durchführbarkeit der Gewinnung von Mondressourcen prüfen, ebenso wie mehrere andere Missionskonzepte aus dem privaten Sektor, so Abbud-Madrid. Diese Arbeiten wiederum werden den Weg für die Einbeziehung der In-Situ-Ressourcennutzung (ISRU) in die künftige Explorationsplanung ebnen, sagte er.

„Es ist also an der Zeit, diese Systeme auf der Mondoberfläche zu demonstrieren“, schloss Abbud-Madrid.

Lesen Sie Ian Crawfords „Lunar Resources: A Review Paper“ finden Sie hier.

Leonard David berichtet seit mehr als fünf Jahrzehnten über die Raumfahrtindustrie. Er ist ehemaliger Forschungsdirektor der National Commission on Space und Mitautor des 2013 von National Geographic veröffentlichten Buches „Mission to Mars – My Vision for Space Exploration“ von Buzz Aldrin, das im Mai dieses Jahres in einer aktualisierten Taschenbuchversion erscheint. Folgen Sie uns auf @Spacedotcom, Facebook oder Google+. Ursprünglich veröffentlicht auf Space.com.

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