Raumfahrt - wohin und wozu. Thomas Ahrendt

gebracht werden, um dort den Terraformingprozess zu unterstützen.

       Gelingt es, ihre Oberflächentemperatur unter den Siedepunkt von Kohlendioxid zu bringen, würde es abregnen und für eine gewisse Zeit gäbe es Kohlendioxid-Ozeane. Könnte man diese mit Wasserozeanen abdecken, wobei das Wasser durch Schmelzen eines Eismondes aus dem äußeren Sonnensystem gewonnen werden könnte, wäre es wohl sicher verstaut und die Venus würde sich in einen Wasserplaneten verwandeln; es könnte bis zu 90% ihrer Oberfläche bedecken.

       Ballonstädte

       Im Zusammenhang mit einer Kolonisierung ist auch der Bau schwebender luftschiffähnlicher Stationen in ihrer Hochatmosphäre denkbar, in denen unter anderem schwebende ballonähnliche Pflanzen als Nahrungsmittel gezüchtet werden und die die Schwefelsäure und das Kohlendioxid abbauen. Da in der Hochatmosphäre Druck und Temperatur gemäßigt sind, könnte es dort günstige Bedingungen für "Luftplankton" geben. Dieses könnte man durch genetische Manipulation an die Oberflächenbedingungen (90 bar, 500°C) anpassen und zum biochemischen Terraforming verwenden, statt Algen u.a. Extremophile von der Erde transportieren zu müssen. Säure- und Hitzebeständige Luftschiffe könnten die Atmosphäre durch Elektrolyse und Photolyse umwandeln, und aus ihr über ein System aus Wärmetauschern und Radiatoren Energie gewinnen, sowie es bei Meereskraftwerken gedacht ist, die aus der Wärmedifferenz zwischen Oberflächen- und Tiefenwasser Energie gewinnen sollen. Verbindet man die Ballonstädte mit Solarschilden, erzeugen diese einen abkühlenden Schatten. Die Schilde ließen sich ihrerseits aus atmosphärischem Kohlenstoff, der aus dem Kohlendioxid gewonnen wird, herstellen. Dann ließe sich eine direkte Kolonisation, ein Paraterraforming schon in den nächsten Jahrzehnten durchführen und könnte nahtlos in ein vollständiges Terraforming übergehen.

       Es werden wohl mehrere Methoden und parallellaufende Prozesse sein, die zum Erfolg führen werden. Nanotechnologie wird ein entscheidender Faktor sein, denn mit dieser Technologie lässt sich das Terraforming in einem viel günstigeren finanziellen und zeitlichen Rahmen durchführen. Außerdem wird der ganze Kohlenstoff aus dem atmosphärischen Kohlendioxid ein wirklich großer Rohstoffvorrat für die Materiekompilatoren werden...

       In einiger Zukunft wäre es möglich, dass die Venus wie die Erde über Weltraumaufzüge, Energiesatelliten usw. verfügt.

      Marsterraforming

      Im Gegensatz zur Venus ist der Treibhauseffekt auf dem Mars zu gering, er ist wie eine gefrorene Wüste. Allerdings besaß er bereits vor etwa 4 Gigajahren - als die Sonne noch nicht so hell strahlte wie heute - eine flüssige Hydrosphäre.

       Um aus Mars eine zweite Erde zu machen, müsste man seine Oberflächentemperatur um 60 K erhöhen, damit sie über den Gefrierpunkt von Wasser kommt. Außerdem muss die Dichte beziehungsweise der Druck seiner Lufthülle auf 1/3 des irdischen Luftdrucks erhöht werden, auch deshalb, damit das Wasser flüssig bleibt und nicht so schnell verdunstet. Aufgrund seiner geringen Oberflächenschwerkraft vom nur 0,38fachen der Erde wäre eine 1-bar-Atmosphäre dreimal so hoch wie auf der Erde und würde unter Einfluss des Sonnenwindes schnell ins All entweichen - ein globales Magnetfeld könnte dies verhindern, müsste aber erst erzeugt werden. Um dieses wie bei der Erde durch einen "Dynamoeffekt" zu erschaffen, bräuchte es einen flüssigen äußeren Kern und in diesem einen festen inneren Kern. Vielleicht liefert die Kernenergie einen Ausweg?

       Mit Terraforming ließe er sich wieder in sein ursprüngliches und angenehmes Klima wieder zurückversetzen. Eine clevere Kombination aus Weltraumspiegeln, Albedoveränderungen und Treibhausgasen wie Kohlendioxid, Ammoniak, Wasser, FCKW usw. würde die Oberflächentemperaturen nahe an die 273 Kelvin-Grenze bringen, so dass die nächste Terraformingphase beginnen kann, in der die Temperaturen wegen der großen Wasserdampfmengen noch weiter ansteigen.

       Schon in einem frühen Stadium des Terraformingprozesses ließen sich Extremophile, die entweder gentechnisch verändert oder sogar gentechnisch erzeugt wurden , und niedere Pflanzen wie Flechten auf dem 4. Planeten ansiedeln, um Sauerstoff zu erzeugen, so dass höhere Tiere und Pflanzen angesiedelt werden können, bevor die Marsumwelt den Erfordernissen ungeschützter Siedler entspricht.

       Mit Terraforming werden die Lebensverhältnisse grundlegend verändert; das heißt für die Marsianer verbessert. Dazu wird das im Polareis und unterirdisch gebundene Kohlendioxid erhitzt; als Gas erhöht es dann den atmosphärischen Druck und erzeugt einen Treibhauseffekt, durch den sich die Marstemperatur erhöht - wodurch noch mehr Kohlendioxid verdampft. Diese positive Rückkopplung wird so lange fortgesetzt, bis eine dichte Atmosphäre erreicht ist, wobei jedoch die geringere Marsgravitation dem Aufbau einer dichten Atmosphäre Grenzen setzt. Vulkane könnte man hinsichtlich des Terraformings wieder aktiv machen, damit deren Lava den Permafrostboden aufschmilzt. Außerdem blasen sie Treibhausgase aus. Als weiteren Ausweg böte sich vielleicht ein globales Kuppeldach an, um den Verlust der Atmosphäre zu verhindern.

       Zusätzlich zum natürlichen Treibhauseffekt könnte man einen künstlichen starten, um den natürlichen zu verstärken und/oder zu beschleunigen, indem die Marsoberfläche mit A- und H-Bombenexplosionen erwärmt wird oder Planetoiden und Kometen auf ihn umgelenkt werden. Auch könnten große Spiegel als umgebaute Sonnensegel in den marsstationären Orbit (MSO) oder auf polare Marsumlaufbahnen gebracht werden, die das Sonnenlicht sammeln und auf ihn reflektieren.

       Eine Temperaturerhöhung um einige Grad Celsius würde ausreichen, um flüssiges Wasser freizusetzen, den Luftdruck zu erhöhen und die UV-Durchlässigkeit mittels einer Ozonschicht stark zu verringern. Wenn dieses Gasgemisch auch noch nicht atembar ist, sind für "Marsianer" keine schweren und steifen Druckanzüge mehr nötig, sondern nur noch Atemmasken beziehungsweise leichte Atemanzüge. Anaerobe extremophile Mikroorganismen erzeugen eine sauerstoffreiche Atmosphäre; einige von ihnen können sogar gewisse Gesteinsarten auflösen und Kohlendioxid, Stickstoff und Sauerstoff freisetzen und damit den Nährboden für aerobe Organismen schaffen. Dieser Prozess wird extrem beschleunigt, weil er durch Menschen gesteuert wird. Der atmosphärische Umwandlungsprozess wäre in etwa 200 Jahren abgeschlossen, der allgemeine Terraformingprozess jedoch erst in in 10⁴ bis 10⁵Jahren. Die Anteile von Sauerstoff und inerten Gasen wie zum Beispiel Stickstoff oder ein Stickstoff-Xenon-Gemisch müssen erhöht werden; allerdings findet bei über 1,6 bar Sauerstoffdruck eine Sauerstoffvergiftung statt und Stickstoff wirkt ab 3,2 bar betäubend. Ein gewisser Stickstoffanteil ist für das Pflanzenwachstum wichtig und sollte etwa so hoch wie die Sauerstoffmenge sein. Eine Tropopause würde verhindern, dass die Planetenoberfläche austrocknet, denn sie lässt das Wasser nicht in die höheren Schichten, wo es photodissoziiert und der Wasserstoff durch den Sonnenwind in den interplanetaren Raum geblasen werden würde. Das für sein Terraforming wichtige Kohlendioxid ist in großen Mengen in den Polkappen gespeichert; noch größere Mengen sind im Regolith gebunden. Wenn es gelingt, dieses freizusetzen und gasförmig zu machen, ließe sich eine dichte Atmosphäre erschaffen, in der sich zum Beispiel Algen wohlfühlen. Am einfachsten ließe sich die Oberflächentemperatur durch die Verteilung von Ruß oder anderen lichtabsorbierenden Stoffen auf den Wasser- und Trockeneispolen erhöhen. Durch die verstärkte Lichtabsorption steigt die Temperatur, die das Wassereis schmelzen und das Trockeneis sublimieren lässt. Zusätzlich zum Ruß könnte man auch Mikroorganismen mit dunklen Zellhäuten über die Pole verteilen, die das Eis schmelzen, Sauerstoff freisetzen usw. Höhere Temperaturen führen dann zu einem verstärktem Abschmelzen der Polarkappen, wodurch sich die Atmosphäre weiter anreichert; durch diese Temperatur- und Druckerhöhung entsteht flüssiges Wasser, welches unter Einfluss der Kohlendioxid-reichen Luft Kohlensäure bildet, die Kohlendioxid aus dem Regolith löst. Weiterhin könnte die Kohlensäure möglicherweise Stickstoff aus den nitratreichen Mineralien extrahieren und die Atmosphäre damit anreichern und ihre Dichte erhöhen. Gibt es erst einmal flüssiges Wasser, dann ist der freiwerdende Wasserdampf ein 20-fach effektiveres Treibhausgas als Kohlendioxid. Das bio-chemo-physikalische Abschmelzen zunächst der Pole hat eine bedeutend dichtere Kohlendioxid-Atmosphäre zur Folge. Marsregolith gibt nun unter Einfluss von Kohlendioxid und Wasser große Sauerstoffmengen frei und könnte damit zu einer möglichen Sauerstoffquelle werden. Wasser scheint zwar auf dieser Welt in den Polen und im Permafrostboden reichlich vorhanden zu sein, doch selbst eine vollständige Freisetzung von allem Kohlendioxid könnte unter Umständen nicht ausreichen, die Oberflächentemperatur