Gründung der Mars Society

Die Mars Society kam 1998 auf Initiative von Dr. Robert Zubrin im Rahmen einer „founding convention“ in den USA zustande. Daran beteiligt waren die Gründer der zeitgleich ins Leben gerufenen Mars Society Deutschland (zuerst als „chapter“ der MS) Michael Bosch, Gerd Hofschuster und Christian Pauly. Hauptanlass der Gründung der Mars Society war der Wunsch, die Erforschung des Mars allgemein. In einer Gründungsdeklaration wurden die Ziele der Mars Society festgehalten. Prof. Bosch wurde als Vertreter der deutschen MS in das gleichzeitig gegründete Steering Committee der Mars Society aufgenommen. Diese Funktion ist 2010 auf Wunsch von Prof. Bosch auf das MSD Vorstandsmitglied J.Herholz übergegangen.

Das Mars Direct Projekt der Mars Society

Ein besonderes Anliegen der Mars Society war bei ihrer Gründung, über die Mars Society der Öffentlichkeit die Möglichkeit und Machbarkeit bemannter Marsmissionen mit weitgehend bereits vorhandenen Technologien nahezubringen und damit den damals von der NASA entwickelten utopisch teuren Vorstellungen zu einer bemannten Marsmission ein machbares Projekt mit vertretbaren Kosten gegenüberzustellen. Dieses Projekt wurde von Dr. Robert Zubrin unter dem Namen „Mars Direct“ in seinem Buch „The Case for Mars“ bereits 1995 ausführlich beschrieben und rechnerisch belegt. Der Name „Mars Direct“ wurde gewählt, da die darin beschriebene bemannte Marsmission mit vier Astronauten ohne aufwendige Koppelmanöver im Weltraum mithilfe einer Rakete der Saturn V Klasse möglich wäre, die etwa 130 t Nutzlast in eine niedrige Erdumlaufbahn (LEO) befördern kann. Die Mars Direct Mission wäre mit insgesamt 3 Raketenstarts zu verwirklichen. Träger diesen Größenklasse waren damals bereits bei der NASA in Planung, sogar bis zu 180 t Nutzlast in LEO. Das Buch wurde seitdem mehrfach überarbeitet und zuletzt 2013 an das jetzt von der NASA geplante Space Launch System (SLS) angepasst, das in der ersten Ausbaustufe aber lediglich 70 t in LEO transportieren könnte. Damit wäre nur noch eine „Mars Semi-Direct“ Marsmission mit lediglich drei Astronauten möglich, die hier beschrieben ist.

Allgemeine Zielsetzung und Unternehmungen der Mars Society

Die Mars Society besteht aus voneinander völlig unabhängig agierenden nationalen Organisationen. Während jährlich stattfindender Mars Society Konferenzen in den USA und Europa  und mithilfe des aus Repräsentanten der einzelnen Mars Society Organisationen zusammengesetzten „Steering Committee“ findet jedoch ein regelmässiger Informations- und Erfahrungsaustausch statt.

Für alle Organisationen der Mars Society gemeinsam gelten die in der Gründungsdeklaration der Mars Society 1998 benannten Ziele der Mars Society. Dabei setzt aber jede einzelne Mars Society Organisation ihre eigenen Schwerpunkte.

Die Mars Society verfolgt die Fortschritte in der Marserkundung mit großem Interesse. Sie vertritt die Meinung, dass unser Nachbarplanet Mars, der zusammen mit Merkur, Venus und der Erde ein Mitglied der Familie der „terrestrischen“ Planeten innerhalb des Asteroidengürtels ist, ein sehr attraktives Ziel für wissenschaftliche Untersuchungen ist.

Der Mars ist zwar der Erde sehr ähnlich, hat aber trotzdem einen ganz anderen evolutionären Weg hinter sich, obwohl Erde und Mars beide Jahreszeiten und einen klassischen Tag- Nachtzyklus aufweisen. Wie wir heute wissen sind die Unterschiede zwischen Erde und Mars nicht allein auf den unterschiedlichen Abstand von der Sonne zurückzuführen sondern auch auf zahlreiche andere Gegebenheiten, wobei die unterschiedliche Größe und damit ausgeübte Schwerkraft ein wichtige Rolle spielen.

Alle diese Unterschieden schlagen sich in unterschiedlicher Geologie, Biologie und Klimatologie nieder. Dies sind die zentralen Aspekte, die die Wissenschaft interessieren. Dabei ist die Frage  von zentralem Interesse, ob einmal Bedingungen auf dem Mars existierten die Leben hervorbrachten, da hieraus Antworten auf die Frage möglich wären, ob es außer auf der Erde noch anderswo im Weltall Leben geben könnte -eine Frage, deren Beantwortung von universellem Interesse ist.

Die Mars Society ist überzeugt, dass zwar über Satelliten und Roboter wertvolle Daten in diesen Wissenschaftsgebieten ermittelt werden und damit manche Fragen der Wissenschaftler beantwortet werden können, jedoch nur mit Hilfe von In Situ Messungen, also von Menschen vor Ort auf dem Mars endgültige Gewissheiten geschaffen werden können.

Beispiele für Bereiche, die es zu erforschen gilt:

Geologie

Abgesehen von der Erde hat der Mars die interessanteste und verschiedenartigste Oberfläche aller terrestrischen Planeten. Einige Merkmale der Marsoberfläche sind sehr spektakulär:

  • Olympus Mons: Der größte Berg des Sonnensystems erhebt sich 24km über die umgebende Senke. Seine Ausläufer erstrecken sich mehr als 500km im Durchmesser und sind durch ein 6km hohes Cliff begrenzt.
  • Tharsis: Eine riesige Auswölbung der Marsoberfläche, die 4000 km im Durch-messer und 10km in der Hohe misst.
  • Valles Marineris: Ein System von Grabenbrüchen, das 4000km lang und 2 bis 7 km tief ist
  • Hellas Planitia: Ein Einschlagkrater auf der südlichen Hemisphäre mit einer Tiefe von 6km und einem Durchmesser von 2000km
  • Generell ist der Süden des Mars bergig und der Norden eher flach als Hochebene
  • Ein großer Teil der Oberfläche des Mars ist sehr alt und mit Kratern übersät, aber es gibt auch jüngere Gletschertäler, Hügelketten und Ebenen.

Wie sind alle diese Formationen entstanden? Erste Untersuchungen der Viking Orbiter und Landeroboter, sowie der neueren Missionen Mars Global Surveyor, Mars Odyssey, Mars Express zeigen, dass Wasser eine große Rolle bei der Bildung der Marsoberfläche gespielt haben könnte. Dieser Befund wirft aber wieder neue Fragen auf: Wenn es in der Geschichte des Mars flüssiges Wasser gab, wohin ist es entwichen, in den Weltraum durch Photodissoziation von Wasserdampf und anschließendem thermischen Wasserstoffverlust, oder ist es heute noch in Permafrostboden eingelagert? Aber auch: wie ist das Wasser auf den Mars gelangt? Können wir auch unter der Oberfläche Anzeichen von Aktivität flüssigen Wassers finden, wie etwa Sedimentierung oder geochemische Umwandlung von Mineralien? Obwohl man heute aufgrund der Beobachtungen und Messungen der letzten Jahre schon vieles weiß –zum Beispiel, dass auf den Polen hohe Wassereis-Schichten liegen-, sind alle diese Fragen mit letzter Gewissheit erst über Messungen vor Ort durch Wissenschaftler und Geologen zu beantworten.

Exobiologie

Die uns bekannten Gesetze der Physik und Chemie lassen sich auf das ganze Universum übertragen. Wir können die Bahnen der Planeten mit Hilfe der Newtonschen Gesetze beschreiben, die einmal aus Beobachtungen eines fallenden Apfels entstanden sind. Die Chemischen Elemente finden wir in den Sternen wieder und sogar komplexe organische Moleküle lassen sich in den dichten Staubwolken unserer Milchstraße nachweisen.

Was ist aber mit den Gesetzen der Biologie? Das einzige uns bekannte Beispiel existierenden Lebens finden wir auf der Erde. Die relativ junge Wissenschaft der Exobiologie beschäftigt sich mit der Frage, ob es Leben so wie wir es kennen an anderen Orten des Universums, speziell unseres Sonnensystems gibt. Die Existenz bestimmter Bakterien auf der Erde hat uns gezeigt, dass Leben nicht nur in moderaten Umgebungen gedeiht, sondern auch unter starker ionisierender Strahlung, großen Temperaturunterschieden, Sauerstoffmangel und Schwankungen des PH Wertes. Diese Beobachtung führt zu der Frage, ob diese Bakterien ein Produkt des evolutionären Drucks auf der Erde sind, sich in immer neuen „ökologischen Nischen“ zu versuchen, oder ob sie die Urform des Lebens auf der Erde darstellen könnten.

Der Nachweis von Lebewesen auf der Oberfläche eines anderen Planeten erfordert wissenschaftlich sehr weitreichende Untersuchungen und Schlussfolgerungen, die nur mit geologisch und biologisch gebildeten Wissenschaftlern auf der Oberfläche des Planeten möglich sind, die vor Ort mit mitgebrachten Geräten Untersuchungen anstellen und mit dem in der wissenschaftlichen Forschung unerlässlichen „Versuch und Irrtum“ Ansatz forschen können solange, bis zweifelsfreie Schlussfolgerungen gezogen werden können. Dabei wäre nicht nur der positive, sondern auch der negative Befund sehr weitreichend für unser Verständnis der biochemischen Entwicklung des Sonnensystems und letztlich für die Frage der Existenz von Leben im Weltall.

Vergleichende Klimatologie

Das Klima des Mars hat sich in der Erdgeschichte auf Grund von geologischen, biologischen und astrobiologischen Ereignissen mehrfach verändert. Es wird vermutet, dass der Mars einmal sehr viel wärmer und feuchter war als heute. Wenn wir die Frage beantworten, wie der Klimawandel auf dem Mars vonstatten gegangen ist und was ihn verursacht hat, lernen wir den Einfluss planetarer Ereignisse auf die Atmosphäre eines Planeten besser zu verstehen und könnten möglicherweise Rückschlüsse für das Erdklima ziehen (Stichwort: Klimawandel!).

Die Mars Society ist überzeugt, dass nur bemannte Marsmissionen mit Untersuchungen des Mars „vor Ort“ durch den Menschen letzte Gewissheit verschaffen können über wichtige Aspekte der Entstehung unseres Planetensystems und darüber, ob Leben auf der Erde spontan entstanden oder  möglicherweise über den Mars zur Erde gelangt ist, und ob das Entstehen von Lebensformen anderswo im Weltall vorstellbar ist.

Gemeinsame Ziele und Aktivitäten-Schwerpunkte

Die verschiedenen Mars Society Organisationen verbindet eine Reihe gemeinsamer Aktivitäten-Schwerpunkte:

Nachwuchsarbeit

Ziel ist es, bei allen Projekten und Programmen Kinder und Jugendliche mit einzubinden und Nachwuchsarbeit gezielt vorzunehmen durch Bereitstellung von Unterrichtsmaterialien und speziell aufbereitete Informationen für Lehrer und Schüler. Dazu müssen auch Fachleute zu den Jugendlichen gehen und ihre Arbeit dort verständlich erklären.

Öffentlichkeitsarbeit

Öffentlichkeitsarbeit ist ein wesentlicher Schwerpunkt der Aktivitäten aller Mars Society Organisationen. Dazu gehören die Veranstaltung bzw. Teilnahme an Konferenzen wie zum Beispiel der jährlichen Mars Society Convention in den USA und der jährlichen European Mars Conference (EMC) in Europa, wobei die gesamte Bandbreite marsbezogener Forschung und Projekte über wissenschaftliche und projektbezogene Vorträge und Diskussionen zur Sprache kommt und zu aktuellen Raumfahrtthemen mit Marsbezug berichtet wird.

Die nationalen Mars Society Organisationen beteiligen sich mit Vorträgen an Veranstaltungen mit Raumfahrt- und Astronomiebezug und an Schulen und halten darüber hinaus Vorträge über die Ziele der Mars Society und eigene Projekte an Schulen und interessierten Organisationen und Institutionen.

Über Medienkontakte bemüht sich die Mars Society, die Bedeutung der Marsforschung und bemannter Marsmissionen der Öffentlichkeit und Politik bewusst zu machen.

Vorbereitung bemannter Marsmissionen

Die Mars Society hält die meisten der bisher von Institutionen wie NASA und ESA propagierten bemannten Mars-Missions Szenarien für unrealistisch, da sie mit der Entwicklung umfangreicher neuer Technologien verbunden sind, sich deshalb über einen langen Zeitraum erstrecken und damit insgesamt zu astronomisch hohen Kosten führen. Dabei spielt sicherlich auch eine Rolle, dass die etablierte Raumfahrtindustrie natürlich an der Entwicklung neuer Technologien interessiert ist und weniger an der Anwendung bewährter „alter“ Technologien.

Mars Direkt Missionsszenario_neuDie Mars Society hat sich deshalb zum Ziel gesetzt, die Durchführbarkeit einer ersten bemannten Marsmission mit weitgehend vorhandenen oder bereits erprobten Mitteln in einem Zeitraum von 10 bis 12 Jahren mit vertretbaren Kosten aufzuzeigen. Bereits 1995 stellte Dr. Robert Zubrin, der Gründer der Mars Society, deshalb als „Gegenentwurf“ zu den institutionellen Planungen sein bemanntes Mars-Missions Konzept „Mars Direct“ vor. Dabei wies er aufgrund sehr detaillierter Analysen und Entwurfsvorschläge nach, dass mit einem Träger der APOLLO Klasse und basierend auf verfügbarer Technologie eine Mannschaft von etwa 6 Astronauten sicher zum Mars gebracht werden, dort etwa zwei Jahre wissenschaftlich arbeiten und dann wieder zur Erde zurückkehren kann. Über das APOLLO Programm wurden ja bereits vor über 40 Jahren, sozusagen aus dem Nichts, innerhalb von 10 Jahren Menschen zum Mond und zurück gebracht.

Simulationen auf der Erde:  leben und arbeiten wie auf dem Mars

Zur Vorbereitung bemannter Marsmissionen sind vorherige umfangreiche Simulationen auf der Erde unerlässlich, bei denen Menschen unter möglichst dem Mars ähnlichen Bedingungen leben und arbeiten. Das betrifft besonders die extremen klimatischen Bedingungen auf dem Mars und das Fehlen einer atembaren Atmosphäre, die das Tragen von Raumanzügen bei der Arbeit im Freien erfordert. Auch die Wohn- und Lebensbedingungen auf engem Raum sowie Einrichtungs- und Ausrüstungsgegenstände und Transportmittel können auf der Erde simuliert werden.

Einen breiten Raum nimmt deshalb für die Mars Society neben der Öffentlichkeitsarbeit besonders die Simulation kritischer Bereiche bemannter Marsmissionen auf der Erde ein. Das schließt die Entwicklung der dafür erforderlichen Einrichtungen ein wie Habitate, Marsrover, Werkzeuge, Raumanzüge und vieles mehr ein. Besonders aufschlussreich können auch computergestützte virtuelle Missionssimulationen sein.

Die Mars Society hat bereits seit 2001 sogenannte Analoge Mars Simulationsstationen in Betrieb. In der Wüste in Utah in den USA befindet sich die Station MDRS (Mars Desert Research Station), und in Devon Island nahe dem Polarkreis die Station FMARS (Flashline Mars Analog Research Station).

Auch in Europa wurde bis 2003 eine eigene Mars Simulationsstation geplant, EUROMARS genannt, die dann aber aufgrund fehlender Finanzierung nicht zustande kam. Auch die MSD war daran beteiligt. Das know-how hierfür ist also vorhanden.

Seit einigen Jahren veranstaltet das der Mars Society nahe stehende Österreichische Weltraumforum (ÖWF) umfangreiche Mars-Simulations Missionen mit breiter internationaler Beteiligung in mars-ähnlicher Umgebung, zum Beispiel in Wüsten und Eishöhlen, und auch -computersimuliert- im Labor (Projekt  ERAS).

Die über solche Simulationen gewonnenen Daten und Erfahrungen bilden, zusätzlich zu den viel aufwendigeren von NASA, ESA und in Russland durchgeführten Simulationen, eine wertvolle Grundlage für die Planung zukünftiger bemannter Marsmissionen. Das wird auch von Institutionen wie NASA und ESA anerkannt, die zum Beispiel auch schon Simulations-Missionen auf der MDRS durchgeführt haben.

Entwicklung von Mars Rovern

Mars Rover Wettbewerb in Kielce

Mars Rover Wettbewerb in Kielce

Mars Rover üben besonders auf Jugendliche ein große Faszination aus. Seit mehreren Jahren veranstaltet deshalb die Mars Society der USA sogenannte „Mars Rover Contests“, seit 2014 auch die polnische Mars Society nahe Kielce in Polen. Polen verfügt über bedeutenden Robotik-Forschungsschwerpunkte an Universitäten.

Die von Mars Rovern zu erfüllenden Anforderungen werden dabei vorgegeben. Das betrifft insbesondere Anforderungen für vollautomatisch zu lokalisierende und zu bergende Gegenstände. Rover dürfen außerdem bestimmte Gewichte und Entwicklungskosten nicht überschreiten.

Hierbei geht es weniger darum, mit bereits auf dem Mars eingesetzten Mars Robotern zu konkurrieren, sondern darum, im Studium erworbenes Wissen in der Simulations- und Robotertechnik und -Software zu demonstrieren und Jugendliche an die Raumfahrt heranzuführen. Die Ausschreibungen sind deshalb auf Studenten und andere „Lernende“ begrenzt.

Die Mars Rover Ausschreibungen der Mars Society finden regelmäßig lebhaftes Interesse besonders bei Studenten von Universitäten aus aller Welt. Bei alljährlichen Wettbewerben, die in der Wüste von Utah in der Nähe der Mars Simulations Station MDRS und in Polen stattfinden, werden dann die besten Rover prämiert.

Besiedlung des Mars durch den Menschen

Die verschiedenen Phasen des Terraforming

Die verschiedenen Phasen des Terraforming

Die Gründungsdeklaration der Mars Society enthält auch als Ziel der Mars Society die Vision einer Besiedlung des Mars durch den Menschen. Entsprechende Ideen, zum Beispiel durch sogenanntes

Terraforming“ auf dem Mars die für Menschen erforderlichen Lebensbedingungen zu schaffen, werden gelegentlich auch auf Mars Konferenzen vorgebracht. Das sind jedoch sehr langfristig zu sehende Vorstellungen, die mit heute bekannten Mitteln nicht zu verwirklichen und auf jeden Fall sehr aufwendig wären.

Der Terraforming Prozess würde Hunderte von Jahren und länger dauern, große Ressourcen erfordern und den Pionieren,  die über Generationen ohne einen „terrageformten Mars“ auskommen müssen, große Entbehrungen auferlegen.

Zu berücksichtigen ist auch, dass selbst bei einem Gelingen von „Terraforming“ immer noch unbekannt ist, wie der Mensch langfristig auf die geringere Schwerkraft auf dem Mars reagieren würde, und wie man der Gefahr durch Strahlung aus dem Weltall begegnen würde, die aufgrund des fehlenden Magnetfelds des Mars trotz der Atmosphäre viel höher wäre als auf der Erde.

Aktivitäten der Mars Society Deutschland (MSD)

Zu Beginn ihrer „Geschichte“ bis etwa 2003 hat sich die MSD noch an der Entwicklung der europäischen Mars-Simulationsstation EUROMARS beteiligt und auch an einer Simulations-Mission auf der Mars Desert Research Station (MDRS) teilgenommen.

Seit 2003 bezeichnet sich die MSD als „technisch-wissenschaftlicher Verein“ und will damit hervorheben, dass der Schwerpunkt der Tätigkeiten der MSD auf der Entwicklung konkreter Projekte mit Bezug auf die Marserkundung liegt. Seit 2003 ist das das Projekt der Marsballonsonde ARCHIMEDES. Hierfür verwendet die MSD den Großteil der ihr zur Verfügung stehenden Ressourcen. Neben ARCHIMEDES bleibt deshalb zur Zeit kaum Raum für weitere technisch-wissenschaftliche Projekte. Die Einzelheiten des Projekts ARCHIMEDES sind an anderer Stelle auf der MSD Webseite im Detail beschrieben.

Das Projekt ARCHIMEDES ist ambitioniert. Aufgrund seines innovativen Charakters beteiligen sich auch zahlreiche Universitäten, Institutionen und private Firmen an dem Projekt, die hier aufgeführt sind. Die wichtigsten Projektpartner der MSD sind die Universität der Bundeswehr in Neubiberg, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR-MoRaBa und das Raumfahrt-Testzentrum IABG.

Seit 2003 stehen im Rahmen des ARCHIMEDES Programms die Entwicklungs- und Flugtests REGINA , MIRIAM-1 und MIRIAM-2 im Vordergrund, die die erarbeitete wissenschaftliche und technische Basis der ARCHIMEDES Marsmission belegen sollen. Bei MIRIAM 2 handelt es sich bereits weitgehend um  eine im Massstab 1:2,5 verkleinerte ARCHIMEDES Sonde zur Erprobung der Ballonsysteme und des Eintrittsverhaltens des Ballons in der Atmosphäre.

Neben ARCHIMEDES steht die Öffentlichkeitsarbeit im Vordergrund, unter anderem mit Vorträgen, Teilnahme an Konferenzen und Präsenz in den Medien. Darüber wird regelmäßig auf der MSD Webseite berichtet.

Die MSD ist auch Mitglied im internationalen „Steering Committee“ der Mars Society, das aktuelle Fragen von allgemeinem Interesse behandelt und dem Informationsaustausch zwischen den verschiedenen Mars Society Organisationen dient.