1. Die Rahmenbedingungen

Der Mond ist kein klassischer Terraformingkandidat. Er spielt in der Diskussion - zu Recht - nur eine untergeordnete Bedeutung. Der Hauptgrund liegt in der zu geringen Gravitation und in dem Umstand, daß eine Atmosphäre nicht umzuwandeln sondern von Grund auf neu zu schaffen ist. Außerdem spielt die Nähe zur Erde eine Rolle, so daß extrem gewalttätige Verfahren gar nicht erst in Betracht kommen. Dieser Himmelskörper wird deshalb auch erheblich knapper behandelt als Venus, Mars und Erde.

  1. Oberflächengravitation: 0.17 g, das ist für eine dauerhafte Besiedlung sehr ungünstig.
  2. Die Solareinstrahlung entspricht ziemlich genau derjenigen der Erde, dies ist ein großer Vorteil.
  3. Die Atmosphäre hat eine Masse von ca. 13 Tonnen!! Sie wurde bei jeder Apollomission quasi verdoppelt (jedenfalls zeitweise). Das würden selbst mäklige Physiker als Hochvakuum durchgehen lassen.
  4. Wasser in größeren Mengen gibt es vermutlich an den Polen, das ist noch umstritten. In jedem Fall reichen diese nicht für ein Terraforming.
  5. Die Durchschnittstemperatur (Globaltemperatur) liegt bei ca. -18 Grad C entsprechend der irdischen Temperatur ohne Atmosphäre.
  6. Die Tageslänge beträgt 29 Erdtage, und die Rotationsachse weist nur eine geringe Neigung zur Ekliptik auf, steht also beinahe senkrecht.
  7. Ein Magnetfeld existiert praktisch kaum. Es ist sehr schwach und weist zudem sehr starke lokale Schwankungen auf. Ein Kompass würde nicht funktionieren. Zur Vollmondzeit fliegt der Mond durch den Magnetschweif der Erde, ansonsten ist er ungeschützt dem Sonnenwind ausgesetzt.
  8. Die Morphologie ist als mäßig günstig einzustufen. Die Mare auf der Vorderseite haben eine Gesamtfläche von 4 Millionen Quadratkilometern. Dort könnten sich kleinere Meere bilden. Aber fast 85 % der Oberfläche bestehen aus zerkraterten Hochländern. Dies ist ungünstig für den hydrologischen Kreislauf.
  9. Plattentektonik gibt es nicht, der Mond ist ein Einplattenplanet.
  10. Der Wärmefluß aus dem Inneren ist gering, er beträgt nur ein Drittel des Wärmeflusses auf der Erde. Dies hat aber den Vorteil einer sehr geringen Mondbebentätigkeit.


2. Was wäre das Ziel eines totalen Mond-Terraforming?

  • Schaffung einer Atmosphäre von ungefähr 0.5 -1 bar mit entsprechendem Sauerstoffgehalt.
  • Import von mindestens 10 Billiarden Tonnen Wasser.
  • Beschleunigung der Rotation?

3. Methoden
3.1 Nuclear Mining

Die nukleare Verdampfung von Volatilen (Wassereis, CO2-Eis, Methan-Eis oder Nitraten) im tieferen Untergrund, ist auf dem Mars eine prinzipiell mögliche Methode. Auf dem Mond würde dieses Verfahren keinerlei Nutzen bringen. Einen flachen Permafrost mag es an den Mondpolen geben. Dort sind aber nicht Biliarden Tonnen sondern bestenfalls Milliarden Tonnen zu holen. Und für deren Gewinnung braucht man keine tiefen Sprenglöcher, gefüllt mit Lithiumdeuterid.

Auf dem größten Teil des Trabanten würde nur eine Verdampfung von Felsgestein stattfinden. Dabei werden mit Sicherheit einige Mengen an Sauerstoff freigesetzt.
Aber dies ist ein extrem ineffektives Verfahren zur Schaffung einer mächtigen Atmosphäre.

Der Mond benötigt nämlich eine unglaublich massereiche Gashülle. Seine Oberfläche beträgt zwar nur 7 % der Erdoberfläche, aber seine Anziehungskraft ist nur ein Sechstel so groß wie die Erdanziehung. Um einen Luftdruck wie auf der Erde zu erzeugen, braucht es also eine sechsmal so massereiche Luftsäule. Daraus ergibt sich ein Gesamtbedarf von 42 % der Erdatmosphäre, das sind 2 Billiarden Tonnen. Oder eine Billiarde, wenn man sich mit 500 millibar begnügt. Viel weniger geht nicht, sonst verdunstet Wasser mit rasender Geschwindigkeit, was viele Komplikationen bei der Klimagestaltung nach sich zieht.

 

 

4.2 Import von Volatilen

Die benötigten 10 bis 15 Billiarden Tonnen an Wasser, Sauerstoff, Stickstoff und Methan oder CO2 gibt es im Sonnensystem durchaus. Gerechnet auf einen einzigen Körper, würde ein eishaltiger Saturnmond oder Asteroid oder Plutino etc. von 300 km Durchmesser benötigt. Der Hyperion käme z.B. in Betracht (wenn die Mars-Terraformer ihn denn rausrücken). Er würde 400 m Wassersäule auf dem Mond erzeugen. Die Geschwindigkeitsänderung delta v, die dem Hyperion erteilt werden müßte, um ihn aus der Saturnbahn zu hieven, beträgt nur 0.63 km/sec. Mit einem riesigen Parabolspiegel könnte ein Rückstoßerzeugender Gasstrahl auf dem Hyperion erzeugt werden. Weitere fly by manöver wären dann aber noch nötig, um ihn zum Mond zu befördern.

Der Einschlag des Hyperion auf dem Mond, mit mindestens 2.4 km/sec, vermutlich bis zu 11 km/sec (je nach vorheriger Abbremsung) würde diesen fast zerstören und einen Krater erzeugen, der erheblich größer wäre als das Mare Tranquillitatis. Das wäre nicht nur kontraproduktiv, sondern würde vermutlich die Erde unbewohnbar machen. Also kommen nur viele kleine Einschlagskörper in Betracht.


Kritik

Da in der Anfangsphase der Bombardierung noch keinerlei atmosphärische Bremsung erfolgt, hängt die Wucht des Aufpralles und die Geschwindigkeit der davonstiebenden Partikel ausschließlich von der Einschlagsgeschwindigkeit ab. Somit bringt es nichts, wenn statt des einen großen, nun viele kleine Körper auf den Mond herunterprasseln, der die Erde beeinflussende Gesamteffekt bleibt derselbe.

Demnach muß in der Frühphase eine stark reduzierte Impactrate angestrebt werden, mit vielleicht nur einem Einschlag pro Monat . Erst wenn sich eine dünne Atmospäre von ein, zwei oder fünf Millibar gebildet hat, kann man den Prozess intensivieren, sowohl was die Anzahl als auch was die Größe betrifft. Bei einem Einschlag pro Monat dauert das aber viele Jahrhunderte! Benötigt werden insgesamt einige Milliarden Körper von typischer Kometenkerngröße. Wenn man sich 100 Jahre Zeit nimmt, ergibt das 3 Milliarden Sekunden, also einen Einschlag pro Sekunde.

Alle diese Objekte müssen aus dem Kuiperbelt und der Oortschen Wolke herbeigeschafft werden. Die erforderliche Geschwindigkeitsänderung delta v ist am Beginn der Reise nicht sehr groß, allerdings macht es eben die Menge der Kometen. Der Treibstoffbedarf ist riesig. Am Ende der Fahrt (einige Jahrzehnte später) kommen die Körper mit hoher Geschwindigkeit im inneren Sonnensystem an. Sie sind dann mit Sicherheit etwas abzubremsen, vor allem sind präzise Kurskorrekturen vonnöten, gleichzeitig für tausende von Kometenkernen, die alle durch die Sonnenstrahlung aktiv und damit "unruhig" werden.

Ein kleiner Teil kann aus dem Asteroidengürtel rekrutiert werden, wobei natürlich metallische und rein silikatische Asteroiden gar nicht gebraucht werden. Nur der Typ C käme in Betracht und davon auch nur die Objekte bis vielleicht 10 km Durchmesser. Und (ausgenommen in der Schlußphase, bei beginnendem Treibhauseffekt), wird narürlich in der langen, minus 150 Grad kalten Mondnacht der eingeflogene Wasserdampf, aber auch andere Volatile, kondensieren und eine Schneedecke bilden. Wenn dann der Mondtag beginnt, wird die Sonnenstrahlung (infolge der hohen Albedo von 80%) wohl nicht ausreichen, um die Schneedecke weg zu schmelzen. Vor allem nicht in den Polgebieten und in den Kratern. Da bliebe wohl nur die Hoffnung auf die nicht unbeträchtliche Einschlagswärme der (ungefähr 80 000 pro Tag) einschlagenden Objekte. Deren gesamte kinetische Energie entspricht bei einer Einschlagsgeschwindigkeit von 10 km pro Sekunde ungefähr 500 Billionen Tonnen TNT, wohlgemerkt pro Tag!

Wie der Mond dann nach hundert Jahren aussieht, möge sich jeder selbst ausmalen.

 

 

4.3 Beschleunigung der Rotation:

Die langsame Rotation des Mondes, mit 14 Tagen Dunkelheit und 14 Tagen Helligkeit würde sich auf die Biosphäre, das Klima und das soziale Leben eines terraformten Mondes sehr ungünstig auswirken. Seine Rotation wäre also zu beschleunigen, ein Problem welches im Teil 3 schon ausführlich behandelt wurde. Dem Mond ein 29 mal größeres Drehmoment und eine 100 mal größere Rotationsenergie verleihen, ist wegen der – im Vergleich zur Venus - geringen Masse des Mondes, im Prinzip machbar. Tangentiale Kollisionen scheiden hier wegen der Erdnähe aus, aber der bereits beschriebene Dyson-Motor könnte zum Einsatz kommen. Der Aufwand wäre tausendmal geringer als bei der Venus, aber immer noch gigantisch.


Kritik

Selbst wenn es gelänge, mit unfassbar hohem Aufwand den Mond zu beschleunigen, so daß er sich in 24 Stunden einmal um seine Achse dreht, wäre der Trabant dann immer noch kein freundlicher und gemütlicher Ort. Denn damit taucht das Gezeitenproblem auf.

Die Erde erzeugt mit ihrem gewaltigen Schwerkraftpotential einen 20 m hohen Tidenhub in den neu geschaffenen Mondmeeren. Das tut sie in zwar jedem Fall, aber es ist schon ein Unterschied, ob diese Gezeitenwelle feststeht (wegen der gebundenen Rotation des Mondes) oder in 24 Stunden um den Mond rast, bzw. er sich unter ihr wegdreht. Zwanzig Meter beträgt der Tidenhub auf den freien Wasserflächen, in Buchten und Fjorden verstärkt er sich natürlich noch beträchtlich, das kennen wir ja schon von der Erde.

5. Zusammenfassung und Ausblick

Alle geschilderten Methoden sind unbrauchbar und abzulehnen. Der Mond ist zu schade zum terraformen. Der Nutzen eines terraformten Mondes ist viel zu gering im Vergleich zu den Kosten. Man braucht ihn als Bergwerks- und Industriekolonie, die Rückseite auch als Standort für Observatorien aller Art.





Dort werden mal einige hundert Männer und Frauen arbeiten und gutes Geld verdienen. Sie werden Linearbeschleuniger und Solarkraftwerke bauen und betreiben. Sie werden Metalle verhütten, Glas und Silizium gewinnen, Wassereis im Permafrost der polaren Krater abbauen (den es hoffentlich gibt!) und jedes Jahr Millionen Tonnen Material zu den Raumkolonien bei L 4 und L 5 (oder sonstwo) schicken. Das wird man von der Erde aus mit bloßem Auge nicht sehen können und so bleibt uns der freundliche gelbe Mond, wie wir ihn mögen, erhalten.



Autor: Michael Boden

 

 

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