Mars Habitate | Ein weiterer Schritt nach vorn (2019)
Wir sind funktionstüchtigen Habitaten auf dem Mars wieder ein Stück näher gekommen.
Mit dem Entwurf von SEArch +/Apis Cor wählte die NASA einen eleganten und leicht konstruierbaren
Entwurf.
Mehr dazu in Space News.
Ein Marshabitat muss eine lange Liste an Anforderungen erfüllen.
Es muss quasi autonom konstruierbar sein und zwar primär mit den Materialien, die wir
auf der Marsoberfläche vorfinden.
Es muss den Druckverhältnissen einer Atmosphäre gerecht werden, die kaum mehr als 1% der Dichte
der Erdatmosphäre besitzt.
Ein Habitat muss zudem dauerhaftes und gleichzeitig bequemes Leben ermöglichen, leicht zu warten
sein und nicht zuletzt die Bewohner vor der kosmischen Strahlung und der UV-Strahlung
schützen, mit welcher die Marsoberfläche permanent bombardiert wird.
Schauen wir uns den Entwurf von SEArch+/Apis Cor mal genauer an, der liebevoll MARS X HOUSE
getauft wurde.
Sofort fallen die konkaven turmartigen Zylinder auf, die in den Marshimmel ragen.
Sie werden vollständig und mit Marsmaterialien konstruiert.
Die Auswahl der möglichen Landeplätze nimmt bereits Rücksicht auf die dort verfügbaren
Materialien.
Ein einstufiges, wiederverwendbares Hercules Raumfahrzeug dient zum Transfer von und in
den Mars-Orbit.
Die Spitze der Rakete stellt dabei den Kern eines neuen Habitats dar und kann orbital
neu bestückt werden.
Um dem geringen atmosphärischen Druck gerecht zu werden, entschied man sich gegen die üblichen
runden Konstruktionen.
Die größte Belastung entsteht durch Druck von innen – daher ist ein nach innen geneigter
Bogen eine besonders effiziente Struktur.
Ähnliche Bauweisen kennen wir von Staudämmen hier auf der Erde.
Dabei gibt Gewicht am oberen Ende des Habitats die nötige Spannung gegen nach oben gerichtete
Kräfte.
Die entstehende Form des Hyperboloiden gilt in der Architektur als besonders leicht zu
konstruierende Struktur, da sie – trotz ihrer optischen Form – essenziell aus Geraden
besteht und über die gesamte Struktur gleichmäßig stabil ist.
Zur Isolation der Luftkammer im Inneren wird eine Schicht aus HDPE – Hartpolyethylen
verwendet.
Die äußere Schicht aus Beton und Basaltmaterial bleibt porös und hat primär strukturstärkende
und schützende Funktion.
Strahlenschutz konzentriert sich auf steilere Winkel, da Licht bei flacheren Winkeln schlicht
durch mehr Marsatmosphäre gelangen muss.
So lässt man natürliches Licht bis zu einem Winkel von 30° ins Habitat fallen, stellt
aber immer noch die Anforderung an einen Schutz von 40 Gramm pro Quadratzentimeter sicher.
Jedes der Fenster wird dabei mit einem im 30° Winkel geneigten Überhang versehen.
Zusätzlicher Strahlungsschutz wurde in den am meisten frequentierten Bereichen eingeplant,
so erhalten z.B. die Schlaf- und Wohnräume 42% zusätzliche Abschirmung.
Das Herz des Habitats, der mechanische Kern, wird bereits vollständig konstruiert mit
der Rakete geliefert.
Er sorgt für Lebenserhaltung und Klimatisierung in drei voneinander getrennten Bereichen.
Kann also auch in Notfallsituationen separate Bereiche der Station weiter betreiben.
Die Wohnbereiche befinden sich oben, im unteren Bereich hingegen finden wir zwei autonome
Labore.
Für die Luftzirkulation nutzt man geschickt den Vegetationsbereich des Habitats mit aus.
Auch an Kontaminationsgefahren hat man gedacht – die Luftzirkulation inklusive Aufbereitung
läuft vollständig getrennt für Wohnbereiche und die zwei Laboratorien.
Die Wasservorräte lagern oben auf der Struktur, schützen so vor kosmischer Strahlung und
bieten gleichzeitig die nötige Masse, um das Habitat statisch zu stärken.
Das Wasser für die Pflanzen hingegen ist Brauchwasser, welches in einem separaten Kreislauf
zirkuliert.
Die Laboratorien bieten nötige Ausrüstung, gleichzeitig einen Zugriff auf die Habitatwartung.
Sie sind mit Fenstern und Luftschleusen ausgestattet.
Etwas höher sind die Gärten gelagert, welche vertikale hydroponische Anlagen aufweisen,
deren Ernte über den Treppenbereich erfolgt.
Hier gibt es besonders viele Einlässe für natürliches Licht.
Ähnliches gilt für den Schlaf- und Freizeitbereich in der 3.
Etage.
Und auch wenn das hier recht bequem aussieht, darf man natürlich nicht vergessen, dass
das Habitat den nahezu vollständigen Lebensraum für mindestens 2-4 Jahre darstellt.
Ganz oben schließlich finden sich Küche – mit Kräutergarten – sowie ein Wohnbereich
mit weiteren Aussichtsfenstern auf die Marslandschaft.
Wie schon erwähnt ist der Mechanische Kern das Herz der Station.
Auch bereits bei der Konstruktion werden von hier alle Aufgaben gesteuert und teils durchgeführt.
Unterstützt wird der Core dabei von einem Rover mit Konstruktionsanlage.
In der Konstruktionssequenz können wir die einzelnen Schritte im Zeitraffer verfolgen.
Insgesamt benötigt der vollständig automatische Aufbau des kompletten Habitats etwa zwei Monate.
Die Strukturanalyse zeigt, dass im fertigen Zustand die Belastungen gleichmäßig verteilt
sind.
Das vollständig modulare Konzept mit den wiederverwendbaren Herkules Trägerraketen
erlaubt so eine beliebige und zügige Erweiterbarkeit einer Siedlung.
Wir sind recht begeistert vom Entwurf von Search+/Apis Cor, der verdient in der letzten
Woche den ersten Platz in der neuen Runde des Designwettbewerbs der NASA errungen hat.
Und natürlich würde ein Weltraumaufzug auf der Erde die Besiedlung des Mars ungeheuer
erleichtern – genau darum wird es am Sonntag gehen.
Weltraumaufzüge – nicht verpassen!
Wenn es euch gefallen hat, freuen wir uns über ein Like und euer Abo und natürlich
viele Kommentare.
Wir sagen danke fürs Zuschauen – insbesondere unseren Patrons und allen voran unseren Galaktischen
Overlords Rico, Tobias und Dimitar.
In diesem Sinne – 42!
