So terraformen wir Mars - MIT LASERN!

Der Mars ist eine grässliche Hölle, wo alles fehlt, was wir zum Überleben brauchen. Es sieht ganz so aus, als ob dort nie mehr als eine kleine Crew tief im Untergrund eine richtig schlechte Zeit verbringen könnte. Außer wir könnten ihn zu einer neuen, blühenden Welt terraformen. Aber um die Probleme des Planeten zu lösen, müssen wir ihn zunächst mit riesigen Lasern in einen Lavaozean verwandeln. Das ist keine abwegige Science Fiction. Den Mars zu terraformen ist möglich. Und zwar in einer Zeitspanne, in der auch unsere Vorfahren großartige Monumente errichtet haben. Löst die Menschheit einige dringende Probleme und wagt sich ins All, um das Sonnensystem zu besiedeln, ist so ein Plan vielleicht gar nicht mehr so weit weg.

(Belebte Musik)

Gut, aber wie terraformen wir den Mars möglichst schnell? Es ist kompliziert. Der Mars ist trocken und es gibt keinen fruchtbaren Boden. Die Atmosphäre ist zu dünn zum Atmen und bietet keinen Strahlenschutz, was ein hohes Krebsrisiko bedeutet. Um ihn in unser neues Zuhause zu verwandeln, braucht es eine erdähnliche Atmosphäre, bestehend aus 21 Prozent Sauerstoff, 79 Prozent Stickstoff und einem kleinen bisschen CO2 mit einer Durchschnittstemperatur von 14 Grad Celsius und Druck von einem Bar. Wir müssen Ozeane und Flüsse schaffen und den Boden fruchtbar machen, um Leben zu beherbergen. Dann müssen wir auf der Oberfläche eine Biosphäre aufbauen und verhindern, dass all das wieder zerstört wird, in dem wir Schutzmaßnahmen für die Ewigkeit einrichten. Ganz schön schwierig.

Leichter wird es mit einem großen Laser. Erste Herausforderung: die Atmosphäre. Vor etwa vier Milliarden Jahren hatte der Mars eine sauerstoffreiche Atmosphäre. Ozeane und Flüsse. Das ging so für mehrere 100 Millionen Jahre, bevor alles verschwand. UV-Strahlen zerstörten die Gase in der Atmosphäre und die Ozeane und der Sonnenwind trug sie weg. Heute ist der Mars ein ausgetrocknete, totes Ödland. Zum Glück ist aber recht viel Wasser in tiefliegenden Reservoirs und den polaren Eiskappen eingefroren, genug, um einen sehr seichten Ozean zu schaffen. Und im Marsgestein sind riesige Mengen Sauerstoff in Mineralien gebunden, etwa im Eisenoxid, das dem Planeten seine rostig rote Farbe verleiht oder im Kohlendioxid von Carbonaten. Um diese Gase freizusetzen, müssen wir die Stoffe und Verbindungen durch Thermolyse zerlegen. Das geschieht bei Temperaturen so hoch wie auf der Sonnenoberfläche. Kurz gesagt, wir wollen die Marsoberfläche schmelzen. Am besten geht das mit Lasern in der Umlaufbahn, deren Strahlen wir auf den Mars richten. Der stärkste Laser heute ist der ELI-NP, der für eine Millionstel Sekunde Strahlen mit einer Leistung von zehn Betawatt generieren kann. Um den Mars zu schmelzen, brauchen wir einen doppelt so starken Laser und das durchgehend. Am einfachsten wäre ein solarbetriebener Laser, der direkt mit Sonnenlicht läuft. Metalldurchsetzte Glasstäbe in seinem Kern nehmen Energie auf und entlassen diese als Laserstrahl. Mit einem Spiegelaufbau im All von etwa der elffachen Fläche der USA könnten wir genug Sonnenlicht bündeln, um den Mars zu schmelzen. Also los!

Die Laser setzen aus jedem Kubikmeter geschmolzenem Gestein etwa 750 Kilogramm Sauerstoff und etwas Kohlendioxid frei. Sind wir effizient genug, reicht es, die ersten acht Meter der Oberfläche wegzuschmelzen und genug Sauerstoff zu gewinnen. Aussehen würde es furchteinflößend. Stürme bedecken den Himmel, während der heiße, von Lavaströme durchzogene Boden rot glüht. Unaufhörlich fegen Laser über das Land und hinterlassen gleißende Spuren. Zu hell, um direkt hinzuschauen. Sind sie verblasst, kühlt der Boden rasch ab. Ein seltsamer Schnee fällt, die Asche all der Elemente, die beim Abkühlen fest werden, etwa Silizium und Eisen. Der Mars ist nach all dem immer noch ein kalter Planet. Einen erfreulichen Nebeneffekt hat das Inferno: Das Wasser in den polaren Eiskappen und sogar das aus dem tiefen Untergrund steigt als Dampf auf und bildet Wolken, aus denen es auf den Planeten regnet. Dadurch werden fiesere Gase wie Chlor aus der Atmosphäre gewaschen und auch gefährliche Elemente abgetragen, die sich auf der Oberfläche angesammelt haben. Schließlich bilden sich seichte Ozeane, salziger als auf der Erde. Vielleicht müssen wir das später noch einmal aufräumen. Es bräuchte etwa 50 Jahre lang ununterbrochenes Lasern Lasern für eine sauerstoffhaltige Atmosphäre. In dieser Zeit könnten wir einige Stellen bereits tiefer ausgraben, um Becken für die salzigen Ozeane und Flüsse zu schaffen und dadurch topografische Wahrzeichen wie Olympus Mons und Wallis, Marineris zu verschonen.

Wir sind aber noch nicht fertig. Die Atmosphäre hat jetzt einen Druck von 0,2 Bar und besteht nahezu vollständig aus Sauerstoff, tödlich und leicht entflammbar. Um sie erdähnliche und überhaupt für uns nutzbar zu machen, müssen wir eine Menge Stickstoff hinzufügen, an dem es auf dem Mars mangelt. Also müssen wir ihn importieren. Die ideale Quelle dafür ist Titan, ein großer Saturnmond mit einer dichten, fast ausschließlich aus Stickstoff bestehenden Atmosphäre. Wir müssen nur 300 Billionen Tonnen davon aus dem äußeren Sonnensystem zum Mars bringen. Nicht einfach, aber machbar. Um so viel von Titans Atmosphäre zu verarbeiten, bauen wir riesige automatisierte Fabriken auf seiner Oberfläche, die von unseren Lasern angetrieben werden, um die Atmosphäre einzusaugen und sie zu einer Flüssigkeit zu verdichten. Die wird dann in geschossförmige Tanks gepumpt, die ein Massebeschleuniger zum Roten Planeten schießt, wo sie explodieren und sich mit dem Sauerstoff vermischen. Wir könnten bereits innerhalb weniger Jahre einzelne Missionen zum Saturn schicken. Mit ausreichenden Ressourcen sollten wir das alles innerhalb von zwei Generationen schaffen. Viel praktischer wäre es natürlich, wenn vom Terraforming der Venus nebenbei noch Stickstoff übrig wäre. Das erklären wir in einem anderen Video. Ungefähr 100 Jahre nach Beginn des Terraformens hätte die Atmosphäre also das richtige Gasgemisch zum Atmen. Sollte das freigesetzte CO2 nicht ausreichen, um für uns geeignete Temperaturen zu erreichen, fügen wir einfach noch etwas Super-Treibhausgase hinzu. Jetzt ähnelt der Mars wegen der erkaltenden Lava einer schwarzen Murmel mit Sprenkeln von wachsenden Ozeanen und roten Stellen, wo die alte Oberfläche unangetastet ist. Immer noch eine Einöde, toter als eine Wüste auf der Erde.

Zeit, sie mit Leben zu füllen. Zweite Herausforderung: die Biosphäre. Eine Biosphäre auf einem neuen Planeten zu schaffen, ist sehr schwierig. Unerwartete Wechselwirkungen zwischen den Arten und plötzliche Krankheiten könnten alles zum Kollabieren bringen. Vermutlich würden wir als Erstes Phytoplankton in den jungen Ozeanen ansiedeln. Ohne Konkurrenz würde es schnell gedeihen, die Ozeane füllen und den Anfang einer aquatischen Nahrungskette bilden. Dem könnte winziges Zooplankton folgen, dann Fische, vielleicht sogar Haie und Wale. Wenn alles gutgeht, wird das Leben in den Ozeanen gedeihen. Auf dem Land ist das schwieriger. Pflanzen benötigen einen nährstoffreichen Boden. Ein Großteil der Marsoberfläche besteht aber aus Asche und den erstarrten Resten von Lava. Wir können tausende Jahre warten, bis Wasser und Wind den Boden zu feinerem Sand abschleifen, oder das selbst tun. Schnell soll es gehen. Zum Glück haben wir einen riesigen Laser. Wenn wir mit ihm den Boden punktuell aufheizen, dehnt er sich aus und zieht sich beim Abkühlen zusammen, wodurch er in immer kleinere Stücke zerfällt. Noch etwas Wasser hinzufügen, und wir haben eine Art dunklen Schlamm. Diesem Schlamm können wir Pilze und stickstoffbindende Bakterien zufügen, welche Stickstoff in Nitratverbindungen verwandeln, die als Pflanzennahrung dienen. Die ersten angesiedelten Pflanzen stammen dann von vulkanischen Inseln auf der Erde, denn die sind bestens an die zerlaserte Marslandschaft angepasst. Mit der Zeit bildet der angereicherte Schlamm die Basis für Grasland und Wälder. Die geringere Schwerkraft lässt Bäume auf dem Mars sehr schnell sehr groß werden. Ihre Wurzeln nehmen die benötigten Nährstoffe auf und graben dann immer tiefer, wodurch mehr Gestein zur Erde wird. So formen sie ein selbst erhaltendes Ökosystem. Jetzt können wir langsam weitere Pflanzensorten, Insekten und Tiere hinzufügen, aber bitte keine Mücken. Das Gleichgewicht der neuen Biosphäre muss sorgfältig gepflegt werden. Wachsen Pflanzen zu schnell und nehmen zu viel Kohlendioxid auf, kühlt der Planet zu stark ab. Sterben wichtige Arten aus, könnten ganze Populationen schneller zusammenbrechen, als sie sich erholen können. Auf der Erde würden andere Arten diese Lücke füllen. Aber unsere Mars-Biosphäre ist nicht so anpassbar. Es wird hunderte, wenn nicht tausende Jahre dauern, bis der Mars eine stabile Umwelt hat. Aber irgendwann könnte der Planet ganze Kolonien von Menschen beherbergen. Mit Luft, Wasser und Nahrung können wir den Mars schwarz, blau und grün endlich unser Zuhause nennen. Eine riesige vulkanische Insel im All.

Hätte sie aber Bestand? Dritte Herausforderung: die ferne Zukunft. Ein Problem gibt es noch. Der Marskern hat kein Magnetfeld, wodurch der Planet nicht ausreichend vor Sonneneinstrahlung oder kosmischer Strahlung geschützt ist. Langfristig gefährdet das die Gesundheit der Marsbevölkerung. Als letzten Schritt benötigen wir also ein künstliches Magnetfeld. Es muss nicht riesig sein wie das der Erde. Es reicht, wenn es den Sonnenwind genug umlenkt, dass er den Mars nicht berührt. Am einfachsten geht das mit einem magnetischen Schirm weit vor dem Mars, der den Sonnenwind ablenkt. Alles, was es braucht, ist ein supraleitender, von Kernkraftwerken angetriebener Ring. Der würde am L1-Punkt von Mars und Sonne kreisen, wodurch er immer zwischen den beiden stehen und so die neue Atmosphäre schützen würde. Und das war's. Den Mars zu terraformen, bräuchte viel Arbeit und jede Menge Ressourcen. Und vermutlich ein Jahrhundert oder ein Jahrtausend. Aber wir hätten dann ein Zuhause, das voll und ganz von und für uns selbst designt wäre. Ein erster Schritt in unsere Zukunft im All.

(Vogelzwitschern)