Baumaterial 27.02.2021, 12:38 Uhr

Besiedlung des Mars mit Ton-Häusern

Jeden Tag erreichen uns neue spannende Bilder vom Mars Rover Perseverance. Und so scheint der rote Planet nicht mehr in so weiter Ferne zu sein. Doch mit welchen Materialien würden wir unsere Häuser auf dem Mars bauen? Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TU Berlin wissen es: Tonmineralien.

Ob so die ersten Häuser auf dem Mars aussehen werden? Ein Berliner Forscherteam meint nein. Es werden eher einfache Bauten aus Ton. Foto: panthermedia.net/Corey Ford

Ob so die ersten Häuser auf dem Mars aussehen werden? Ein Berliner Forscherteam meint nein. Es werden eher einfache Bauten aus Ton.

Foto: panthermedia.net/Corey Ford

Mit den Aufnahmen vom Mars Rover Perseverance können wir immer neue Eindrücke vom Jezero Crater gewinnen. Der riesigen Krater auf dem Mars war wahrscheinlich früher ein See und die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hoffen, hier Informationen zu bekommen, ob es einmal Leben auf dem Mars gab. Perseverance soll hierzu entsprechende Untersuchungen vornehmen. Vor der Landung des Rovers konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bereits aus den Satellitenbeobachtungen des Mars erkennen, dass in dem Krater verstärkt Tonmineralien vorzufinden sind. Sie sollen denen auf der Erde gleichen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TU Berlin aus dem Fachgebiet Keramische Werkstoffe von Prof. Dr. Aleksander Gurlo erforscht schon seit Längerem diese Tonmineralien. Dabei konnte das Forscherteam in bisherigen Veröffentlichungen zeigen, dass sich die Tonmineralien nicht nur für die Herstellung von Gebrauchsgegenständen eigenen, sondern auch für den Bau von Häusern genutzt werden können. „Aufgrund der großen Entfernung von der Erde wird eine menschliche Erforschung, dauerhafte Stationierung oder sogar Besiedlung des Mars nur unter Verwendung lokaler Marsressourcen möglich sein – eine Praxis, die als In-Situ-Ressourcennutzung bezeichnet wird“, erläutert David Karl, wissenschaftlicher Mitarbeiter in dem Team von Aleksander Gurlo. Für eine Stationierung auf dem Mars zählen Baumaterialien zu den Grundbedürfnissen neben Energie, Wasser, Sauerstoff und Nahrung und sind mit am schwierigsten zu transportieren.

Vorhandenes Material für die Besiedlung nutzen

„Im Vergleich zu den Baumaterialien, die in der Geschichte der menschlichen Zivilisation auf der Erde verwendet wurden, ist das Fehlen von organischen Materialien wie Pflanzen eine große Herausforderung. Die einzigen verfügbaren festen Baumaterialien für die frühe In-Situ-Ressourcennutzung des Mars sind sogenanntes Regolith und Gestein. In jüngsten Veröffentlichungen konnten wir nachweisen, das auf dem Mars vorkommende Mineralien, wie zum Beispiel sogenanntes felsisches Gestein, sich in Gegenwart von Wasser in Schichtsilikate (Tonminerale) umwandeln kann“, weiß Karl. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler können sich vorstellen, dass die Tonmineralien aus dem Krater durch den Einsatz von Wasser zu Grünkörper verarbeitet werden können. Grünkörper sind ungebrannte, feuchte Tonkörper. „Aus diesen lassen sich neben stabilen Gebrauchsgegenständen wie Tellern, Vasen oder ähnliches auch Tonziegel herstellen, die in einer ariden Umgebung eine hohe Stabilität aufweisen. Das konnten wir experimentell schon demonstrieren, etwa indem wir solche Materialien mittels 3D-Druck geformt haben. Ungebrannte Tonziegel werden von Menschen besonders in trockenen Gebieten der Erde schon seit Jahrtausenden für den Bau von Gebäuden genutzt. Etwa in Schibam, im Jemen, wo eine ganze Stadt aus ungebranntem Ton gebaut wurde. Einzelne Gebäude können dabei eine Höhe von bis zu 30 Meter erreichen“, berichtet Karl.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TU Berlin hoffen, dass sie mit ihren Arbeiten zu Tonmineralien für die künftige In-Situ-Ressourcennutzung (ISRU) Forschung eine neue Ressource erschlossen zu haben. Sie haben in ihren aktuellen Publikationen nachgewiesen, dass ihr Materialsystem ungebrannte Tonstrukturen oder gebrannte Keramiken ermöglicht und somit unter anderem einfache Unterkünfte auf dem Mars errichtet werden könnten. Aktuell arbeiten das Forscherteam daran, den gesamten Prozessweg des 3D-Drucks von Mars-Tonmineralien unter simulierten Mars-Umgebungsbedingungen zu etablieren.

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Von TU Berlin

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