Leben auf dem Mars – kein Spaß!

Die Idee, die Erde zu verlassen und andere Planeten zu bewohnen, ist wahrscheinlich so alt wie die Sciencefiction selbst. Doch auch wenn Raumfahrer bereits seit fast 60 Jahren in den Weltraum fliegen, bleibt die interplanetarische Besiedlung bislang ein unerfüllter Wunsch. Noch, denn inzwischen wird die Verwirklichung des großen Menschheitstraums immer konkreter. 

Im März 2018 hat US-Präsident Donald Trump Pläne aus der Obama-Legislaturperiode unterzeichnet, denen zufolge die NASA bis 2033 Menschen zum Mars schicken soll. Für deren Unterbringung auf dem roten Planeten betreibt die Weltraumorganisation seit 2015 einen mehrphasigen Architekturwettbewerb der ganz besonderen Art: Die 3D-Printed Habitat Challenge.

Die NASA veranstaltet seit einigen Jahren sogenannte Celennial Challenges – eine Reihe von Wettbewerben für nicht staatlich geförderte Teams zur Lösung NASA-relevanter Aufgaben. Mehrere davon befassen sich mit Aspekten kommender Marsmissionen. So auch die 3D-Printed Habitat Challenge, die sich mittlerweile in der dritten Phase befindet. Nachdem es in Phase eins und zwei darum ging, eine 3D-Druck-basierte Architektur beziehungsweise Herstellungsmethoden für Bauteile aus Rezyklat und marseigenen Rohstoffen zu entwickeln, hieß es in Phase drei wiederum, beides miteinander zu kombinieren. In Zusammenarbeit mit der Bradly University of Peora, Illinois, wurden im Sommer 2018 fünf Gewinnerteams ausgewählt, die das Preisgeld von 100.000 US-Dollar unter sich aufteilen.

Der erste Sieger von Phase drei bzw. der On-Site Habitat Competition ist das Team Zopherus aus Arkansas. Deren Entwurf sieht einen Lander vor, der zunächst vom All aus den perfekten Print-Spot sucht und nach der Landung dort autonome Roboter zur Sammlung druckbarer Rohstoffe – etwa „Marsbeton“, bestehend aus Eis, Calciumoxid und Marsgestein – aussendet. Anschließend druckt der Lander aus diesen Rohstoffen und von der Erde mitgebrachten Bauteilen wie Fenstern und Luftschleusen in einem geschützten Umfeld (sich selbst) Häuschen mit sechseckigem Grundriss und verschiedenen Funktionen. Der gesamte Bauprozess erfolgt automatisch, ohne menschliches Eingreifen. Teil der Architektur ist auch ein Mezzanine-Geschoss mit Panoramafenster.

Knapp hinter Team Zopherus schaffte es die New Yorker AI SpaceFactory mit einem eiförmigen Habitat namens „Marsha“ auf Platz zwei. Auch hier wird marseigenes Material für den Druck verwendet. Allerdings erfolgt letzterer nicht unter einer geschützten Haube, sondern mithilfe eines kranartigen externen Druckers. Marsha besteht nicht aus mehreren kleinen, sondern einem einzigen, mehrstöckigen Gebäude. Diese vertikale Marserschließung soll die optimale Form für funktionsorientierte Nutzung, Schutz gegen schädliche Umwelteinflüsse, einen geringen Fußabdruck und Druckbarkeit darstellen. Teil des Materials für die ausgeklügelte Doppelhülle bildet neben Basaltfasern auch ein Biokunststoff, der erst später durch den Anbau von Pflanzen hergestellt wird.

Auch der drittplatzierte Beitrag vom Team Kahn-Yates sieht ein individuelles, mehrgeschossiges Habitat vor. Dessen terrestrisch vorgefertigter, zylinderförmiger Kern befindet sich zunächst im Lander selbst und wird nach der Landung von seiner Hülle befreit. Aus der Spitze des Kerns erstreckt sich ein Druckerarm, der anschließend eine ovale Hülle aus Marsbeton druckt, während weitere Düsen komplementäre Schichten aus hochdichtem Polyethylen auf beiden Seiten des Betons hinzufügen. Für reichlich Transparenz und Licht sorgen Lücken in der Betonhülle, die ebenfalls mit dem Kunststoff überzogen sind. Zwischen der Hülle und dem vorgefertigten Kern würde sich ein größerer Garten erstrecken.

Neben den drei genannten Höchstplatzierten erhielten auch SEArch+/Apis Cor und eine Einreichung der Northwestern University einen Teil des Preisgeldes. Nach den ersten drei Phasen sollen nun noch vier weitere folgen. Der endgültige Gewinner des mit insgesamt 3,15 Millionen Dollar dotierten Wettbewerbs wird sich 2019 bei einem direkten Druckvergleich zwischen den Finalisten herausstellen. Bis zum ersten bemannten Flug zum Mars bleiben der NASA dann noch 14 Jahre, um das finale Mars-Habitat zu perfektionieren.