Raumfahrt: NASA produziert Sauerstoff auf dem Mars

Die Gewinnung von Sauerstoff aus der Kohlendioxid-Atmosphäre des Mars war bisher nur ein theoretisches Konzept. Nun ist es es im Rahmen eines Experiments an Bord des US-Rovers Perseverance erstmals gelungen, dies in die Praxis umzusetzen. Es konnten lediglich 122 Gramm im Laufe von 16 Ausflügen gewonnen werden, aber dennoch gilt das Experiment als wichtiger Schritt auf dem Weg zu bemannten Marsmissionen.

Sauerstoff aus der Mars-Atmosphäre

Sauerstoff ist in der Raumfahrt unerlässlich. Das Gas ist nicht nur überlebenswichtig als Atemgas für Astronauten, sondern auch ein wichtiger Bestandteil von Raketentreibstoff. Das Experiment wird von der NASA als Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (kurz Moxie) bezeichnet. Im Laufe von insgesamt 16 Ausflügen auf dem roten Planeten hat der Perseverance-Rover 122 Gramm Sauerstoff aus der dünnen Marsatmosphäre extrahiert. Die NASA betrachtet das Experiment damit als gelungen und stellt es vorerst wieder ein.

In der Atmosphäre des Mars herrscht etwa ein Hundertstel des Luftdrucks auf der Erde, und die Atmosphäre besteht überwiegend aus Kohlendioxid. Es ist also für zukünftige bemannte Marsmissionen unerlässlich, genug Sauerstoff zu haben. Der Transport großer Mengen des auf der Erde so weit verbreiteten Gases zum Mars wäre allerdings mit großem logistischen und finanziellen Aufwand verbunden und ginge zulasten anderer Nutzlasten. Der Gedanke, Sauerstoff direkt auf dem Mars herzustellen, ist daher recht naheliegend.

Genau dies ist nun im Rahmen des Moxie-Experiments erstmals gelungen. Dabei wird die dünne Marsluft gefiltert, um den Staub zu entfernen. Anschließend wird das in CO2 verdichtet und auf 800 Grad Celsius erhitzt, um dann in einer Elektrolyse-Zelle unter Einsatz eines Katalysators sowie einer elektrischen Spannung in Kohlenstoffmonoxid und Sauerstoff aufgespalten zu werden. Im Experiment wurde der gewonnene Sauerstoff auf seine Reinheit überprüft und dann in die Atmosphäre entlassen.

Es wird viel mehr Sauerstoff benötigt

„ Die Entwicklung von Technologien, die es uns ermöglichen, Ressourcen auf Mond und Mars zu nutzen, ist entscheidend für den Aufbau einer langfristigen Mondpräsenz, die Schaffung einer robusten Mondwirtschaft und die Unterstützung einer ersten menschlichen Erkundungskampagne zum Mars„, so NASA-Chefin Pam Melroy.

Allerdings sollte bei aller Euphorie nicht unterschlagen werden, dass die Ausbeute noch deutlich gesteigert werden muss. Denn allein der Start einer Rakete vom Mars aus würde etwa 25 bis 30 Tonnen Sauerstoff verbrauchen. Hinzu kommt der Sauerstoff, den die Astronauten beim Atmen verbrauchen. Hierfür müsste ein Gerät entwickelt werden, dass nicht nur große Mengen Sauerstoff produzieren, sondern diesen auch verflüssigen und dann speichern kann.

via NASA