Die Kolonisierung des Mars: die Pläne der Menschheit, die Technik und die Aussichten

01Was die Kolonisierung des Mars bedeutet

Die Kolonisierung des Mars ist das langfristige Vorhaben, eine dauerhafte, wachsende menschliche Präsenz auf dem Planeten aufzubauen — kein einmaliger Fahnen-und-Fußspuren-Besuch, sondern Basen, in denen Menschen leben, arbeiten und mit der Zeit Familien gründen. Sie reicht von den Trägerraketen, die die Crew über durchschnittlich ~225 Millionen km transportieren, bis zur Lebenserhaltung im geschlossenen Kreislauf, die sie nach der Ankunft am Leben hält.

Die Idee ist alt. Astronomen stellten sich im 19. Jahrhundert marsianisches Leben vor; Raketenpioniere wie Robert Goddard und Wernher von Braun entwarfen Mars-Expeditionen; und seit den 1960er-Jahren hat ein steter Strom robotischer Missionen den Planeten detailliert kartiert. Was sich jüngst geändert hat, ist die Machbarkeit: wiederverwendbare Schwerlastraketen und die Nutzung von Ressourcen vor Ort haben eine Marssiedlung aus der Science-Fiction in einen ingenieurtechnischen Fahrplan überführt.

02Warum den Mars kolonisieren

Kein einzelner Grund treibt das Streben nach einer Marssiedlung an. Der Fall besteht aus einem Bündel sich überlappender Motive — wissenschaftlicher, existenzieller, wirtschaftlicher und kultureller.

• Wissenschaft. Der Mars ist der erdähnlichste erreichbare Planet und ein natürliches Labor für Planetengeologie, Klimageschichte und die Suche nach früherem oder heutigem Leben.
• Ein Reserveplan für die Menschheit. Ein sich selbst versorgendes zweites Zuhause verringert das Risiko, dass eine einzige Katastrophe auf der Erde unsere Art auslöscht — das Argument, das Elon Musk am häufigsten anführt.
• Ressourcen. Wassereis, Metalle und andere Rohstoffe könnten eine Marswirtschaft und auf sehr lange Sicht eine Industrie jenseits der Erde stützen.
• Technik. Das Lösen marsharter Probleme — Energie, Recycling, Robotik, Medizin — bringt oft Durchbrüche hervor, die sich auch auf der Erde auszahlen.
• Die Suche nach Leben. Marsianische Biologie zu bestätigen oder auszuschließen wäre eine der wichtigsten Entdeckungen der Geschichte.

03Wer den Mars kolonisieren will

Mehrere Raumfahrtagenturen und ein Privatunternehmen prägen die ernsthafte Marsplanung. Ihre Ziele unterscheiden sich — einige zielen direkt auf eine Siedlung, andere auf die Wissenschafts- und Probenrückführungsschritte, die zuerst kommen müssen.

04Welche Technologien nötig sind

Eine Marsbasis ist ein Systemproblem. Die Ankunft ist nur die erste von mehreren Technologien, die alle zusammenspielen müssen, damit eine Siedlung überlebt.

Raketen und Starship

Menschen und Fracht bezahlbar zum Mars zu bringen, erfordert eine große, wiederverwendbare Rakete. SpaceX’ Starship — ein vollständig wiederverwendbares Superschwerlastfahrzeug, ausgelegt auf 100+ Tonnen und Betankung im Orbit — ist das am deutlichsten auf den Mars ausgerichtete Vehikel. Es befindet sich noch in der Flugerprobung und ist noch nicht für den Transport von Besatzung zugelassen.

Habitate

• Druckkuppeln und aufblasbare Module für die ersten Crews.
• Unterirdische oder mit Regolith bedeckte Basen, die den Marsboden als Schutzschild gegen Strahlung und Temperaturschwankungen nutzen.
• 3D-Druck mit lokalem Regolith, damit nicht alle Bauteile von der Erde geliefert werden müssen.

Luft, Wasser und Nahrung

Die Marsatmosphäre besteht zu ~95 % aus Kohlendioxid, daher muss Sauerstoff vor Ort erzeugt werden. Das MOXIE-Experiment der NASA an Bord des Rovers Perseverance bewies, dass dies möglich ist, indem es an der Oberfläche Sauerstoff aus CO₂ erzeugte (erster Durchlauf 2021). Wasser stammt aus vergrabenem Eis und hydratisierten Mineralen, wird in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten oder zum Trinken aufbereitet. Nahrung bedeutet Hydrokultur- und Gewächshauspflanzen unter künstlichem oder gefiltertem Licht — der Anbau von Pflanzen in aufbereitetem Regolith ist ein aktives Forschungsfeld.

Energie

Der Strom stammt vor allem aus zwei Quellen: Solaranlagen (reichlich vorhanden, aber durch Staub und den ~24,6-Stunden-Tag-Nacht-Zyklus beeinträchtigt) und kompakten Kernspaltungsreaktoren, die durch Staubstürme und den langen Winter hindurch eine stabile Leistung liefern. Die meisten Basisentwürfe setzen auf eine Kombination aus beidem.

05Die größten Herausforderungen

Der Mars ist eine der lebensfeindlichsten Umgebungen, die Menschen je zu bewohnen versucht haben. Dies sind die schwierigen Probleme, die jeder Siedlungsplan lösen muss.

• Strahlung. Ohne globales Magnetfeld und mit dünner Atmosphäre erhält die Oberfläche weit mehr kosmische und solare Strahlung als die Erde — Abschirmung ist unerlässlich.
• Geringe Schwerkraft. Die Marsgravitation beträgt etwa 0,38 g; die Langzeitwirkungen auf Knochen, Muskeln und Schwangerschaft sind noch unbekannt.
• Kälte. Die mittlere Oberflächentemperatur liegt bei etwa −63 °C und reicht von rund −125 °C bis +20 °C.
• Staubstürme. Feiner Staub verstopft die Ausrüstung und blockiert das Sonnenlicht; gelegentlich wachsen Stürme so weit an, dass sie den ganzen Planeten wochenlang bedecken.
• Kein Magnetfeld. Der Mars verlor seine globale Magnetosphäre vor Milliarden von Jahren, weshalb Atmosphäre und Oberfläche so ungeschützt sind.
• Kommunikationsverzögerung. Funk braucht 3 bis 22 Minuten pro Richtung, ein Gespräch mit der Erde in Echtzeit ist also unmöglich — Crews müssen hochgradig autonom sein.
• Psychologie. Isolation, Enge und die Entfernung von zu Hause machen die psychische Gesundheit zu einem der größten Risiken einer mehrjährigen Mission.

06Wie die erste Marsstadt aussehen könnte

Die erste Siedlung wird nicht wie die Glaskuppeln aus Filmen aussehen. Zu erwarten ist ein kompakter, modularer Außenposten, der mit jedem weiteren Flug nach außen wächst — größtenteils flach gebaut, vergraben oder gegen Strahlung abgeschirmt.

Wahrscheinliche Bereiche

• Wohnmodule — unter Druck stehende Wohnquartiere, oft unter Regolith.
• Gewächshäuser und Farmen für Nahrung und Sauerstoff.
• Labore für Wissenschaft, Medizin und Materialien.
• Energie und Industrie — Reaktoren, Solarfelder, Sauerstoff- und Treibstoffanlagen.
• Transport — Druckrover und später Lande- und Startplätze.

07Wie lange der Flug zum Mars dauert

Ein bemannter Flug zum Mars dauert typischerweise etwa sieben Monate, je nach Stellung der beiden Planeten grob sechs bis neun. Missionen starten auf einer treibstoffsparenden Hohmann-Transferbahn, die nur einige Wochen etwa alle 26 Monate günstig ist — der Grund, warum sich die Missionstermine um diese Fenster ballen. Perseverance startete zum Beispiel im Juli 2020 und landete im Februar 2021.

Die Entfernung selbst schwankt enorm: von etwa 54,6 Millionen km bei größter Annäherung bis über 400 Millionen km, wenn die Planeten auf gegenüberliegenden Seiten der Sonne stehen. Auch deshalb bewegt sich die Funkverzögerung pro Richtung zwischen rund 3 und 22 Minuten.

08Wann Menschen auf dem Mars landen

Kein Datum ist sicher, und die Geschichte mahnt zur Vorsicht — bemannte Marslandungen sind seit Jahrzehnten „20 Jahre entfernt". Fair benennen lässt sich nur die Spanne der aktuellen Erwartungen.

• SpaceX strebt unbemannte Starship-Landungen in diesem Jahrzehnt und bemannte Flüge in den 2030ern an — ehrgeizige Ziele, die sich schon einmal verschoben haben.
• Die offizielle NASA-Planung deutet auf Ende der 2030er oder die 2040er hin, nach der Rückkehr zum Mond.
• Unabhängige Fachleute halten meist die 2040er für realistischer für eine erste bemannte Landung, angesichts der ungelösten Gesundheits- und Lebenserhaltungsprobleme.

09Können Menschen auf dem Mars leben

Ungeschützt nicht — der Mars würde einen ungeschützten Menschen in Sekunden töten. Doch in eigens gebauten Habitaten, mit den richtigen Systemen, gilt Leben auf dem Mars als möglich. Für jeden Bedarf gibt es eine plausible Antwort:

• Luft — Sauerstoff aus atmosphärischem CO₂ (wie MOXIE zeigte), im Kreislauf innerhalb abgedichteter Habitate.
• Wasser — aus unterirdischem Eis und hydratisierten Mineralen gewonnen, dann aufbereitet und wiederverwendet.
• Nahrung — Hydrokultur und Gewächshäuser; mit der Zeit Anbau in aufbereitetem Regolith.
• Temperatur — gedämmte, beheizte Habitate, oft vergraben für Stabilität.
• Medizin — Telemedizin plus hochgradig geschulte Crew, da eine Evakuierung zur Erde die meiste Zeit der Mission unmöglich ist.

10Was die Kolonisierung kosten würde

Die Schätzungen unterscheiden sich um Größenordnungen, weil sie Verschiedenes messen. Eine einzelne bemannte Mission wird meist auf zig bis hunderte Milliarden Dollar veranschlagt. Eine dauerhafte, sich selbst versorgende Stadt ist eine ganz andere Größenordnung — Elon Musk hat öffentlich Zahlen von hunderten Milliarden bis zu Billionen Dollar über Jahrzehnte verteilt ins Spiel gebracht. Jede konkrete Zahl sollte als grobes Szenario gelesen werden, nicht als Budget.

11Interessante Fakten über den Mars

• Ein Marstag (ein „Sol") dauert 24 Stunden und 39 Minuten — bemerkenswert nah am Erdtag.
• Olympus Mons ist der höchste Vulkan des Sonnensystems, etwa 22 km hoch — rund 2,5× die Höhe des Mount Everest.
• Der Mars beherbergt die größten Staubstürme des Sonnensystems, die den ganzen Planeten einhüllen können.
• Ein Jahr auf dem Mars dauert etwa 687 Erdtage — fast zwei Erdjahre.
• Die Schwerkraft beträgt 0,38 g, ein 100 kg schwerer Mensch würde also etwa 38 kg wiegen.
• Die rote Farbe stammt von Eisenoxid — Rost — im Oberflächenstaub.
• Die Valles Marineris sind ein über 4.000 km langes Canyonsystem, das den Grand Canyon winzig erscheinen lässt.
• Der Mars hat zwei kleine Monde, Phobos und Deimos, wahrscheinlich eingefangene Asteroiden.
• Die Atmosphäre besteht zu etwa 95 % aus Kohlendioxid und ist weniger als 1 % so dicht wie die der Erde.
• Sonnenuntergänge auf dem Mars erscheinen blau — umgekehrt zu den roten der Erde.

12Chronik der Marserkundung

13Nachrichten zur Kolonisierung

Die Marsbesiedlung entwickelt sich rasant — Starship-Flugtests, neue Forschung zu Habitaten und Lebenserhaltung sowie Missionsmeilensteine folgen regelmäßig. Wir verfolgen sie, sobald sie eintreten.

14Häufige Fragen

15Quellen

• NASA — Mars exploration ↗
• NASA Mars Fact Sheet ↗
• SpaceX — Mars & Starship ↗
• ESA — Mars exploration ↗