Die Idee, den Mars in eine lebensfreundlichere Welt zu verwandeln, ist ein häufiges Thema in der Science-Fiction. Aber könnte dies auch in der Realität möglich sein? Wissenschaftler schlagen nun einen neuen Ansatz vor, um den erdnahen Planeten zu erwärmen: Indem sie speziell entwickelte Partikel – ähnlich wie kommerziell erhältlicher Glitzer und aus Eisen oder Aluminium hergestellt – als Aerosole in die Atmosphäre pumpen, sollen entweichende Wärme eingefangen und Sonnenlicht auf die Marsoberfläche gestreut werden. Ziel ist es, den natürlichen Treibhauseffekt auf dem Mars zu verstärken, um die Oberflächentemperatur innerhalb eines Jahrzehnts um etwa 28 Grad Celsius zu erhöhen.
Dies allein würde den Mars nicht bewohnbar machen, aber die Wissenschaftler, die den Vorschlag entwickelt haben, sehen es als einen potenziell machbaren ersten Schritt.
„Terraforming bedeutet, die Umwelt eines Planeten so zu verändern, dass sie erdähnlicher wird. Für den Mars ist die Erwärmung des Planeten ein notwendiger, aber unzureichender erster Schritt. Frühere Konzepte konzentrierten sich darauf, Treibhausgase freizusetzen, aber diese erfordern große Mengen an Ressourcen, die auf dem Mars knapp sind“, sagte Edwin Kite, ein Planetenwissenschaftler der University of Chicago, der an der Studie mitgewirkt hat, die diese Woche in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde.
„Die Schlüsselelemente unseres Papiers sind ein neuartiger Vorschlag, speziell entwickelte Nanopartikel zu verwenden, um die Marsatmosphäre zu erwärmen, und Klimamodelle, die darauf hindeuten, dass dieser Ansatz viel effizienter sein könnte als frühere Konzepte. Dies ist wichtig, weil es eine potenziell machbarere Methode zur Veränderung des Marsklimas darstellt, die zukünftige Mars-Explorationsstrategien beeinflussen könnte“, fügte Kite hinzu.
Die NASA hat robotische Rover entsandt, um die Marsoberfläche zu erkunden, und den InSight-Lander, um das Innere des Planeten zu untersuchen. Das Artemis-Programm der US-Raumfahrtbehörde zielt darauf ab, in den kommenden Jahren Astronauten erstmals seit 1972 wieder auf die Mondoberfläche zu bringen, um sich auf potenzielle zukünftige menschliche Missionen zum Mars vorzubereiten.
Es gibt zahlreiche Herausforderungen für menschliche Siedlungen auf dem Mars: fehlender atembare Sauerstoff, schädliche ultraviolette Strahlung aufgrund der dünnen Atmosphäre, salziger Boden, der das Pflanzenwachstum behindert, Staubstürme, die manchmal einen Großteil des Planeten bedecken, und mehr. Aber die eisigen Temperaturen sind ein ernstes Hindernis.
„Wir schlagen vor zu zeigen, dass die Idee, den Mars zu erwärmen, nicht unmöglich ist. Wir hoffen, dass unsere Erkenntnisse die wissenschaftliche Gemeinschaft und die Öffentlichkeit dazu anregen, diese faszinierende Idee weiter zu erforschen“, sagte die Hauptautorin der Studie, Samaneh Ansari, eine Doktorandin im Fachbereich Elektrotechnik und Computertechnik an der Northwestern University in Illinois.
Die durchschnittliche Oberflächentemperatur auf dem Mars beträgt etwa minus 65 Grad Celsius. Mit seiner dünnen Atmosphäre entweicht die Sonnenwärme auf der Marsoberfläche leicht in den Weltraum. Der Vorschlag zielt darauf ab, flüssiges Wasser auf der Marsoberfläche zu ermöglichen, der in Form von Eis an seinen Polkappen und im Untergrund Wasser enthält.
Die Wissenschaftler schlugen vor, winzige stabförmige Partikel – Nanoröhrchen – kontinuierlich über Jahre hinweg mit einer Rate von etwa 30 Litern pro Sekunde in die Atmosphäre freizusetzen.
„Die Idee ist, entweder das Material zu verschicken oder besser noch, das Herstellungstool zu verschicken und die Nanoröhrchen auf dem Planeten herzustellen, da Eisen und Aluminium auf der Marsoberfläche reichlich vorhanden sind“, sagte Ansari.
Die Forscher sind sich der Möglichkeit unbeabsichtigter Konsequenzen bewusst, wenn eine andere Welt zum Nutzen der Menschheit terraformiert wird. Wissenschaftler sind beispielsweise daran interessiert zu erfahren, ob der Mars in der Vergangenheit Leben beherbergt hat – oder möglicherweise derzeit in Form von Mikroben im Untergrund.
„Obwohl Nanopartikel den Mars erwärmen könnten, sind sowohl die Vorteile als auch die potenziellen Kosten dieses Vorgehens derzeit ungewiss. Wenn beispielsweise Marsboden in einer unwahrscheinlichen Situation unheilbare, für alles irdische Leben giftige Verbindungen enthält, wäre der Nutzen der Marserwärmung gleich null“, sagte Kite.
„Andererseits, wenn eine photosynthetische Biosphäre auf der Marsoberfläche etabliert werden könnte, könnte dies die Kapazität des Sonnensystems für das menschliche Gedeihen erhöhen“, fügte Kite hinzu. „Auf der Kostenseite könnte die Erforschung von möglicherweise existierendem Marsleben große Vorteile bringen, die robuste Schutzmaßnahmen für seinen Lebensraum rechtfertigen.“