Mars-Simulation: Nur wenige Personen für eine Kolonie nötig

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Mars-Simulation: Nur wenige Personen für eine Kolonie nötig
Quelle: NASA/JPL/MSSS / http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Water_ice_clouds_hanging_above_Tharsis_PIA02653_black_background.jpg

Laut einer Simulation der George Mason Universität sind zum dauerhaften Betrieb einer Kolonie auf dem Mars mindestens 22 Personen notwendig. Das zugrundeliegende Modell basiert aber auf zahlreichen Annahmen, die wohl kaum alle zutreffen werden.

Nachdem der Flug zum Mond bereits gelungen ist, könnte im laufenden Jahrhundert möglicherweise auch der Mars besucht oder sogar kolonisiert werden. Dabei wäre aber nicht nur die immense Reisedistanz ein Problem, sondern auch die Errichtung und Instandhaltung einer entsprechenden Basis. Um die Kosten im Rahmen und das Projekt realistisch zu halten, müsste all das mit möglichst wenig Menschen durchführbar sein. Laut einer Studie der George Mason Universität ist die Zahl der mindestens notwendigen Personen dabei nicht sonderlich hoch: Demnach wären 22 Menschen für den dauerhaften Betrieb einer Kolonie notwendig.

Gedankenspiel mit vielen Annahmen

In ihrem Paper, das bislang aber noch nicht von anderen Wissenschaftlern bestätigt wurde, wurden die Kolonisten als einzelne, unabhängig agierende Akteure abgebildet. Dabei wurden die Interaktionen zwischen den Kolonisten über einen Zeitraum von 28 Jahren simuliert. Als Szenario wurde davon ausgegangen, dass die Kolonie zu Beginn bereits fertig errichtet ist und Ressourcen wie Luft, Wasser und Energie bereits vorhanden sind. Die Marskolonie soll dabei Mineralien fördern und zur Erde transportieren, die im Austausch weiteren Nachschub sendet.

Als Erfolg wurde eine Simulation gewertet, wenn die Population der Kolonie für einen Zeitraum von 28 Jahren nur für maximal 18 Monate unter 10 fällt - denn das sollte im gewählten Szenario die minimal notwendige Besatzung für den anstehenden Arbeitsaufwand sein. Und ebendiese Bedingungen wurden angeblich erst ab den besagten 22 Kolonisten mit ausreichender Wahrscheinlichkeit erfüllt. Dabei haben die Forscher zudem auch Katastrophen wie etwa ausbleibende Lieferungen oder verschiedene Charaktertypen modelliert.

Insbesondere bei letzteren dürfte das Ergebnis dabei kaum überraschen: Demnach wären für eine Besiedlung vor allem Menschen mit dem Charaktertyp "Agreeable" (Angenehm / Sympathisch) geeignet, die am wenigsten kompetitiv sind und auch ohne strikte Routinen auskommen. Besonders schlecht geeignet waren laut der Simulation hingegen neurotische Charaktere, bei denen genau das Gegenteil der Fall ist.

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Während die Ergebnisse zwar möglicherweise für weitere Untersuchungen hilfreich sind, so dürften sie für eine echte Mars-Kolonisierung nur sehr bedingt zutreffen. Einerseits könnte die tatsächlich geplante Kolonie teils deutlich von den gemachten Annahmen abweichen, und andererseits erscheint schon das Grundkonzept mit dem Mars als Rohstofflieferant aktuell recht abwegig. Aufgrund der schwierigen Rückreise gehen einige Überlegungen stattdessen sogar eher davon aus, dass vorerst nicht einmal die Kolonisten zurück zur Erde fliegen könnten - und damit natürlich auch keine nennenswerten Mengen Rohstoffe.

Quelle: Study Finds

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    • Kommentare (41)

      Zur Diskussion im Forum
      • Von emp1 Software-Overclocker(in)
        Die NASA plant ja Entsprechendes.
        Warum aus der Mondumlaufbahn heraus, siehe Artikel.

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        Jedoch würden Transporter und Hauptraumschiff mehr oder weniger zeitgleich starten und "parallel fliegen", da die Transferfenster teilweise bis zu einem Jahr auseinanderliegen.
        Zuerst wären unbemannte und bemannte Missionen ohne Landung in der Planung, Reisezeit up to 3 Jahre, weil die Venus als Gravitationsschleuder eingesetzt werden würde.
        Erst wenn die erfolgreich waren, würde ein bemannter Flug avisiert.
      • Von Threshold Großmeister(in) des Flüssigheliums
        Zitat von emp1
        Sprich, für eine Versorgungsrakete, die zur Halbzeit beim Raumschiff ankommen soll, muss man ungefähr die 8-fache Energie aufwenden, als das Raumschiff selbst gebraucht hat.
        Deswegen sagte ich, dass du das Zeugs, das benötigt wird, vorher hinbringen musst.
        Für mich der einzig sinnvolle Weg als alles in ein Raumschiff zu quetschen.
        Dort kannst du ebenfalls Defekte haben und wenn du plötzlich die Hälfte an Wasser oder so verlierst, ist das Geschrei groß. Daher muss schon was aufm Mars sein, wenn du dort ankommst.
      • Von emp1 Software-Overclocker(in)
        Zitat von Neuer_User
        Im Linkk finde ich: " ... „Netto“ bedeutet, die dem System zuzuführende Nachschubmenge. Die Masse von jährlich netto 5,3 Tonnen je Crewmitglied lässt sich durch das schrittweise Schließen von Stoffkreisläufen reduzieren. Das betrifft die Wiederverwertung von Abwasser, die regenerative CO2-Filterung und die Sauerstoffrückgewinnung. ..."

        So wie ich das verstehe, sind 15kg der tägliche Bedarf. Dieser kann durch Rezykling merklich reduziert werden, z.B. mit Lebensmittelanbau im Raumschiff und Regenerierung des Wassers, das vor allem über den Atem ausgeschieden wird und aus der Raumschiffluft zurückgewonnen werden kann und muss.
        Das ist prinzipiell richtig.
        Von den 15 kg sind nominal ca. 11l Wasser und 4l O2.
        Der tatsächliche Verbrauch, dank Recyceling, liegt aktuell bei ca. 4,4 l Wasser und ca. 2 l O2.
        Allerdings ist es ein Unterschied, mal ein paar Wochen sich auf der ISS nur mit Feuchttüchern zu waschen oder aber in Summe irgendwas um die 2-3 Jahre durchs All zu fliegen.
        sprich,
        -Funktionieren die Aufbereitungsanlagen so lange? Auf der ISS ist das schon gut 30x ausgefallen und ohne den monatlichen "Progress" Versorger wäre die Station manchesmal kurz vor der Räumung gestanden. Die Möglichkeit haste aber nicht im nirgendwo zw. Erde und Mars.
        -muss ein redundantes Ersatzsystem mitgeschleppt werden (nicht auf der ISS vorhanden) = ca. 4 to auf der ISS

        Egal, ob man redundante Systeme mitschleppt oder dann aber den tatsächlichen Verbrauchsbedarf, es läuft unterm Strich immer ungefähr auf ähnliche Massen raus.

        Zitat von Neuer_User
        Sehr interessant finde ich darum den Vorschlag, für eine Marsmission nicht eine riesige und mit heutiger Technik nicht herstellbaren Rakete zu nutzen, sondern ein Trägersystem mit Lebenserhaltungssystemen für die Astronauten und eine Schar Versorgungsraketen, die in regelmäßigen Abstanden hinterher geschickt werden und beispielsweise alle vier Wochen andocken.
        Das Konzept habe ich auch irgendwo mal gelesen.
        Funktioniert aber für meine Begriffe nur sehr bedingt.
        Raumschiffe bewegen sich auf hyperbolischen, sog. Hohmann-Transfers zw. zwei Planeten.
        Startfenster werden deswegen so genannt, weil man zu bestimmten Zeitpunkten mit relativ wenig Energie von einem Planeten zum anderen reisen kann.
        Verpasst man so ein Startfenster, braucht man i. d. R. ungleich mehr Energie, um eine schneidende Hohmann Bahn zur ersten zu bekommen.
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        Sprich, für eine Versorgungsrakete, die zur Halbzeit beim Raumschiff ankommen soll, muss man ungefähr die 8-fache Energie aufwenden, als das Raumschiff selbst gebraucht hat.
      • Von Neuer_User BIOS-Overclocker(in)
        Zitat von emp1
        Lt. ESA benötigt jeder Raumfahrer/Tag ca. 15 kg an (primär) Wasser +O2 und Nahrung:
        Im Linkk finde ich: " ... „Netto“ bedeutet, die dem System zuzuführende Nachschubmenge. Die Masse von jährlich netto 5,3 Tonnen je Crewmitglied lässt sich durch das schrittweise Schließen von Stoffkreisläufen reduzieren. Das betrifft die Wiederverwertung von Abwasser, die regenerative CO2-Filterung und die Sauerstoffrückgewinnung. ..."

        So wie ich das verstehe, sind 15kg der tägliche Bedarf. Dieser kann durch Rezykling merklich reduziert werden, z.B. mit Lebensmittelanbau im Raumschiff und Regenerierung des Wassers, das vor allem über den Atem ausgeschieden wird und aus der Raumschiffluft zurückgewonnen werden kann und muss.

        Sehr interessant finde ich darum den Vorschlag, für eine Marsmission nicht eine riesige und mit heutiger Technik nicht herstellbaren Rakete zu nutzen, sondern ein Trägersystem mit Lebenserhaltungssystemen für die Astronauten und eine Schar Versorgungsraketen, die in regelmäßigen Abstanden hinterher geschickt werden und beispielsweise alle vier Wochen andocken.

        Ich hoffe, nachdem ich schon die Mondlandungen live im Fernsehen bewundern durfte, irgendwann auch eine Marsmission zu erleben. Das würde mich sehr glücklich machen.
      • Von emp1 Software-Overclocker(in)
        Zitat von Threshold
        Dann könnte man das Raumschiff aber auch im Erdorbit zusammenbauen.
        Nein, macht energetisch auch keinen Sinn, weil ein großes Raumschiff ungleich mehr Delta V aus dem Erdorbit als aus dem Mondorbit benötigt.

        Der Unterschied für ein Raumschiff aus dem Schwerefeld zum Marstransfer beträgt grob 600 m/s (niedriger Erdorbit) zu ca. 250 m/s (niedriger Mondorbit).

        Wir werden auch in 100 Jahren kaum die Technologie haben, um mehrere hundert Tonnen auf ein Mal von der Erde aus zu starten.
        Ergo werden es "kleinere" Bauteile sein, die man dann praktikabel nach oben schafft.
        Um die benötigten Ressourcen auf dem Mond ins Raumschiff zu bringen, wäre der Rückflug zum
        Erdorbit zusätzliche ca. 700 m/s Delta V.
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        Zitat von Threshold
        Ich persönlich gehe davon aus, dass das Material, das auf dem Mars benötigt weird, mit unbemannten Missionen dort hingebracht wird, sodass alles schon da ist, wenn die Raumfahrer ankommen.
        Du brauchst für die Reise zum Mars also nur das, was du für die 7 Monate benötigst.
        Für die Zeit aufm dem Mars steht die Versorgung und für die Rückreise wird neu bestückt.
        Wichtig ist, dass das Material schon sicher auf dem Mars steht, ehe man losfliegt.
        Das ist eine Alternative.
        Nur macht es kaum Sinn, z. B. volle Treibstofftanks zuerst auf dem Mars zu landen und dann wieder zu starten.
        Das Meiste würde in dem Fall ebenso im Marsorbit parken.
        Zitat von Threshold
        Ich rechne sogar damit, dass man versuchen wird, Treibstoff und Wasser auf dem Mars selbst zu gewinnen. Das muss aber gut erprobt sein, ein Fehler kann man sich nicht leisten.
        Wir mutmaßen derzeit maximal, wo es geeignete Ressourcen geben könnte.
        Bei der ersten Mission wären spekulative und dann nicht auffindbare Ressourcen das Ende der Mission.
        Man muss auch so rechnen:
        Um 1 to (sagen wir mal einen Wasserbohrer) Nutzlast auf dem Mars zu landen und dann wieder, sagen wir mal 10 to Wasser wieder in den Marsorbit zu bringen, benötigt man grob 95 to Treibstoff + Raktentriebwerke + Leermasse des Landers = irgendwas um die 105-110 to.
        Das ist mehr, als die Masse mitzuführender Ressourcen für den Gesamtflug.
        Weder energetisch noch kostenmäßig ergäbe sich hier ein Vorteil einer Gewinnung von Ressourcen auf dem Mars.
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