Europa und Russland starten 2009 erste bemannte Mars-Expedition

Euphorische Stimmung bei der Europäischen Raumfahrtagentur ESA nach der Entdeckung von Wasser und Methan auf dem Mars - Gezieltes Training der ESA-Astronauten-Crew in Köln-Porz (EAC) beginnt nächstes Jahr - Verkleinerte Version des Mars-Direct-Plans der Mars-Society dient als Grundlage

Vierzig Jahre nach der historischen Apollo-Mondlandung und Neil Armstrongs legendärem kleinen lunaren Schritt, der in der Tat ein großer Sprung für die Menschheit war, will die ESA in Zusammenarbeit mit der neuen russischen Raumfahrtagentur FKA erstmals in der Geschichte der Menschheit den interplanetaren Rubikon überschreiten. Mitte des Jahres 2009 soll eine sechsköpfige Besatzung zum Roten Planeten aufbrechen. Das Ziel ist die Erkundung der Exobiologie und Geologie des Roten Planeten vor Ort. Basierend auf einer abgespeckten Version des Mars-Direct-Plans der Mars Society, getragen von russischer Raketentechnologie und unterstützt von europäischem Know-how, belaufen sich die Gesamtkosten der Mission auf nur 21 Milliarden Euro. Anlässlich der morgigen Feier zum 15. Jahrestag der europäisch-russischen Kooperation in Moskau wird der ESA-Direktor Jean-Jacques Dordain die Neuigkeit verkünden.

Anfangs sah es noch danach aus, als würde in der Gerüchteküche der ESA wieder einmal nur heiß gekocht. Doch was die Spatzen bereits vor einigen Wochen von den Dächern in Paris, Brüssel und Moskau pfiffen und was derweil in Insiderkreisen bereits als inoffizielle Sensation gehandelt wird, scheint alles andere als eine lahme, unappetitliche Ente zu sein.

Im Gegenteil, was der Chefkoch der ESA-Raumfahrtbehörde Jean-Jacques Dordain internen Quellen zufolge am morgigen Tag anlässlich der Feier zum 15. Jahrestag der europäisch-russischen Kooperation in der Raumfahrt aufzutischen gedenkt, dürfte ganz nach dem Geschmack der Gourmets der bemannten Raumfahrt sein. Denn wie Telepolis dank beharrlichen Nachfragens und intensiver Recherche jetzt herausfand, beabsichtigt Dordain am Freitag in Moskau das symbolträchtige Jahresjubiläum dazu zu nutzen, um mit einer sensationellen Neuigkeit aufzuwarten.

Ein deutscher Astronaut wird fliegen

Dabei verdichten sich die Hinweise, dass die ESA am Freitag zusammen mit der neuen russischen Raumfahrtagentur Russian Federal Space Agency (frühere Rosaviakosmos RSA) den Start der ersten interplanetaren bemannten Raumfahrtmission für das Jahr 2009 verkünden wird. Inspiriert von der Entdeckung von Spuren des chemischen Gases Methan (vgl. Starkes Indiz für die Aktivität von gegenwärtigem Leben auf dem Roten Planeten) in der Mars-Atmosphäre, die jüngst ein NASA- und ein ESA-Forscherteam unabhängig voneinander nachweisen konnten - und motiviert von dem Nachweis von Wasser auf dem Mars, der dank der detektivischen Arbeit der NASA-Spürnasen "Spirit" und "Opportunity" und der orbitalen Lupe Mars-Express gelang, soll in fünf Jahren eine sechs Mann starke Crew die raumfahrthistorische Zäsur markieren und den Roten Planeten eine Visite abstatten.

Auch wenn bislang noch keine offizielle Verlautbarung und Bestätigung seitens der ESA und der neuen russischen Raumfahrtbehörde FKA vorliegt, so sind trotz des Presse-Embargos - dank der Redseligkeit einiger Insider - inzwischen einige Details durchgesickert. So gilt als sicher, dass die erste Mission zum Mars eine reine Forschungsexpedition sein wird, an der keine Privatpersonen à la Dennis Tito, sondern nur hochqualifizierte Wissenschaftsastronauten partizipieren werden. Fliegen werden jeweils drei ESA- und drei russische Raumfahrer; hierunter wird auf jeden Fall ein deutscher Astronaut sein: Thomas Reiter, Reinhold Ewald oder Gerhard Thiele. Einer von ihnen wird in fünf Jahren das Rennen machen, wobei Dr. Thiele derzeit die besten Karten hat.

Jedenfalls werden alle drei Astronauten und noch sechs andere Kollegen aus dem 16-köpfigen Team des ESA-Astronautenzentrums EAC (European Astronaut Center) Ende dieses Jahres das umfangreiche Trainingsprogramm in Köln-Porz aufnehmen. Parallel hierzu werden neun russische Kosmonauten im Kosmodrom Plessetzk in Russland ihre Arbeit aufnehmen. Der Zeitplan ist eng, aber genau getimt: Ab Mitte 2005 werden beide Gruppen zusammen trainieren. Anfang 2006 erfolgt die Auswahlverfahren und die Ernennung bzw. Zusammenstellung der "ersten" Crew und der beiden Ersatzteams. Anfang 2008 wird die für den Rücktransport zur Erde notwendige "Treibstoff-Fähre" (siehe nächsten Abschnitt) zum Mars geschickt, im April 2009 werden dann die ersten drei Forschungsmodule in den Orbit gehievt und zusammen montiert. Mitte 2009 besteigt schließlich die sechsköpfige Crew das letzte Modul. Drei Tage nach dem Andockmanöver zünden die Triebwerke. Alle Starts erfolgen vom Raumfahrtbahnhof Baikonur in Kasachstan.

Abgespeckte Version des Mars-Direct-Plans

Basieren wird das Unternehmen "Freedom I", so der vorläufige Namen der Forschungsexpedition, auf einer abgespeckten Version des Mars-Direct-Plan, mit dem der Raumfahrtingenieur und Präsident der Mars Society Robert Zubrin schon vor Jahren die Fachwelt überrascht hat. Hiernach wird anstelle eines riesigen Mutterschiffes zunächst ein komplettes Raumschiff für die Rückkehr und eine Anlage zur Produktion von Treibstoff zum Mars gebracht. Wenn die Astronauten zwei Jahre später auf dem Mars landen, finden sie alles vor, was für Aufenthalt und Rückreise nötig ist. Im Gegensatz zu früheren Plänen, die bis zu 500 Milliarden Dollar Kosten veranschlagten, würde dieser Plan "nur" 30 bis 50 Milliarden Dollar verschlingen. Dank der weitaus billigeren russischen Trägersysteme und Module, die zum Einsatz kommen sollen, lassen sich die Kosten der europäisch-russischen Mission noch weiter reduzieren: Die erste bemannte Mission wird gerade mal 21 Milliarden EURO kosten. Hierzu ein ESA-Mitarbeiter aus der Hauptzentrale in Paris (Frankreich):

Die Ariane-V wird aus Kostengründen nicht als Trägersystem Verwendung finden. Es wird eine Weiterentwicklung des russischen effektiven und sehr zuverlässigen Trägersystems vom Typ Proton K/Block DM-5 sein.

Insgesamt vier Proton-Flüge sind vonnöten, um die vier Module in eine Umlaufbahn parallel zur Internationen Raumstation zu hieven. Von der ISS sollen dann die Andock-Manöver koordiniert werden, damit die vier Module mosaiksteingerecht zusammenfinden, wobei hierfür Dutzende von Außenarbeiten (Space Walks) erforderlich sein werden. "Sollte dies so kommen, wäre dies natürlich eine geniale Aufwertung der ISS", gesteht Prof. Dr. Ulrich Walter von der TU München, der sich laut eigenem Bekunden schon vor einem Jahr einer Bitte der ESA gegenüber sah, sich wieder als Wissenschaftsastronaut einzubringen und an dem Trainingsprogramm der EAC-Astronauten teilzunehmen.

Eine bemannte Mission zum Mars ist sicherlich eine feine Sache. Aber ich werde dann wohl doch lieber an der Hochschule bleiben, zumal meine Familie von einer dreijährigen Abwesenheit meinerseits nicht gerade begeistert wäre.

2009 - Günstiger Starttermin

Zwar ist namentlich noch kein Astronaut bzw. Kosmonaut zum Besatzungsmitglied arriviert. Dennoch ist davon auszugehen, dass sich das Durchschnittsalter der sechsköpfigen Crew auf mindestens 50 Jahre belaufen wird. Mit gutem Grund, wie der DLR-Weltraum-Mediziner Prof. Dr. med. Rupert Gerzer zu berichten weiß.

Die hohe Strahlenbelastung, der sich die Mars-Crew trotz bester Abschirmung gegenüber sähe, wäre für ein höher betagtes Besatzungsmitglied in raumfahrtmedizinischer Hinsicht nicht ganz so dramatisch. Denn aufgrund der geringeren Rest-Lebenserwartung älterer Raumfahrer können ernsthafte Strahlenschäden nicht mehr zum Tragen kommen.

Kritiker halten dem aber entgegen, dass diese Altersgruppe für alle anderen Arten von Krankheiten anfälliger und den Strapazen einer mehrjährigen Marsexpedition körperlich ohnehin nicht gewachsen ist.

Dass die Wahl des Starttermins ausgerechnet auf das Jahr 2009 fällt, hat weniger symbolische Bedeutung als vielmehr einen praktischen Hintergrund. "In fünf Jahren kommt der Mars der Erde wieder sehr nah. Außerdem ist die Sonne 2009 nicht so aktiv. Mit den gefürchteten und sehr strahlungsintensiven Sonnenflares, die sowohl für die hochempfindliche Elektronik als auch für die Astronauten nicht ungefährlich sind, ist nicht zu rechnen", sagt Prof. Harald Lesch von der LMU in München, der bei der "Mission Freedom I" als wissenschaftlicher Berater für den Schwerpunkt Magnetfelder und Solarflares unentgeltlich zur Verfügung steht.

Eine bemannte Mars-Mission war immer schon mein Traum. Und um diesen zu realisieren, bin ich auch zu persönlichen Opfern bereit. Zudem muss alles getan werden, um die Finanzierung eines solchen kostenintensiven Projekts zu gewährleisten.

Finanzierung durch Reduzierung der Rüstungsausgaben

Zwar hat bislang weder die Europäische Kommission noch der Kreml den Etat bewilligt; aber angesichts der radikalen Kostenreduzierung, insbesondere aber infolge des ausgefeilten Marketing-Konzepts, steht der Ratifizierung des bilateralen Abkommens zwischen Europa und Russland eigentlich nichts mehr im Weg. "Sobald der Vertrag paraphiert ist, werden die EU und der Kreml nachziehen", prophezeit der Leiter des ESA-Raumfahrtkontrollzentrums ESOC in Darmstadt Mike McKay, der aufgrund seiner überaus erfolgreichen Arbeit als Flugdirektor der Mars-Express-Mission höchstwahrscheinlich als "Flight Operation Director and Manager" der ersten bemannten Mars-Mission fungieren wird.

Was die Finanzierung des Vorhabens angeht, wird die EU mit elf Milliarden EUR die größte Last zu tragen haben, wobei sie ein entscheidendes Element des Raumschiffes einbringen wird: eine vergrößerte Version des Columbus-Forschungsmodul, das ursprünglich für die ISS vorgesehen war. Mit acht Milliarden EURO leistet Russland noch nicht einmal die Hälfte der Kosten, stellt dafür aber die Trägersysteme und den "Weltraumbahnhof", vor allem aber die drei Wohn- und Service-Module vom Typ Swjesda. Bei diesen handelt es sich um eine modifizierte, vergrößerte Version des ISS-Originals.

"Um die Kosten niedrig zu halten, modernisieren und vergrößern wir alte Systeme. Dies gilt sowohl für die Trägersysteme als auch für das eigentliche Raumschiff", verrät der Präsident der RSC Energia Yuri Semenov, der über den aktuellen Stand der Dinge bestens zu unterrichtet zu sein scheint.

Ja, es stimmt. Um den russischen Anteil an Mars-Mission zu sichern, werden wir einige unsinnige Rüstungsvorhaben ganz streichen und alte Militärbestände stark reduzieren.

Auf der ESA-Seite sind ähnliche Überlegungen im Gange: "Es läuft darauf hinaus, dass jedes ESA-Mitglied den Rüstungshaushalt um fünf Prozent reduzieren muss", verdeutlicht ein ESA-Pressesprecher.

Möglicherweise werden einige ESA-Mitglieder in Rücksprache mit den Lieferanten auf den Kauf von jeweils fünf Eurofighter Typhoon verzichten. Bitte bedenken Sie, dass das kleine Land Österreich allein für 18 Eurofighter insgesamt knapp zwei Milliarden Euro bezahlen musste.

Finanzierung durch Webcams und Verkauf von Fernsehrechten

Neben erhofften Privatspenden will die ESA und das russische Pendant FKA einen großen Teil der notwendigen finanziellen Mittel auf "kommerzielle" Weise einfahren. So ist vorgesehen, dass in zwei der insgesamt vier Module jeweils einige Webcams installiert werden, mit denen das bunten Treiben an Bord Tag und Nacht (zumindest aus irdischer Perspektive gesehen) beobachtet werden kann. "Das ist in der Tat als ein Teil der Kommerzialisierung angedacht. Es ist möglich, dass wir an bestimmten Stellen Kameras anbringen, die auch auf die Erde ausgerichtet sind und die dann jeder Interessierte via Internet live sehen kann. Oder man geht in den Sportraum oder das Habitat, wo diverse Kameras installiert sein werden", erzählt der Ex-Wissenschaftsastronaut und derzeitige Professor für Luft- und Raumfahrttechnik der Universität Stuttgart Prof. Ernst Messerschmid.

Ausgehend von der Überlegung, dass im Jahr 2009 knapp drei Milliarden Menschen Internet-Zugang haben werden, rechnet das jüngst gegründete europäisch-russische Werbekonsortium "InterMars" mit einer potenziellen Anzahl von 1,4 Milliarden interessierten Usern, die gegen ein geringes Entgelt das Geschehen an Bord beobachten können. "Zirka fünf Euro wird wohl jeder User im Vorfeld überweisen müssen. Dafür hat er dann bis zum Missionsende unbegrenzten Zugang", erklärt Dr. Markus Kalauer von der Marketing-Agentur "InterMars".

Dem Vorbild des Verkaufs der TV-Übertragungsrechte bei Fußballspielen folgend, plant die Marketing-Abteilung der ESA auch, alle TV-Bildrechte an private Fernsehanstalten oder zahlungskräftige öffentlich-rechtliche Stationen zu verkaufen. "Für mich ist es eine logische Folge, dass finanzstarke Fernsehsender wie CNN oder BBC eine Mars-Mission subventionieren", sagt Prof. Ernst Messerschmid. Per Pay-TV kann sich dann jeder Interessent in die Infrastruktur einklinken und an dem Abenteuer Mars hautnah teilhaben. Live-Bilder vom Start, vom Kleinerwerden der Erde bis ihn zur Marslandung - all das wird via Fernsehen bzw. Internet über den Bildschirm flimmern, wobei die zeitliche Verzögerung des Signals aufgrund der Entfernung Erde-Mars allerdings - je nach Umlaufbahn changiert die Distanz Erde-Mars zwischen 56,8 und 399,4 Millionen Kilometern - bis zu 20 Minuten dauern kann. Klassisch-chemischer Antrieb

Angetrieben wird das interplanetare Raumschiff von einem klassisch chemischen Antrieb. "Trotz der Fortschritte der NASA mit Prometheus ist ein Atomtriebwerk für solch ein Abenteuer einfach noch nicht ausgereift und zuverlässig genug", erklärt der deutsche Raumfahrt-Kenner und Astrophysiker im Fachbereich Raumfahrttechnik an der Fachhochschule Aachen Prof. Hans-Joachim Blome. Da für die Reise zum Mars aufgrund der Tatsache, dass die Konstellation Erde-Mars nur alle 26 Monate ein Startfenster öffnet, für den Hin- und Rückflug jeweils sechs Monate, für den Marsaufenthalt ganze 500 Tage eingeplant sind, müssen die Astronauten insgesamt ein Jahr Schwerelosigkeit und nahezu 18 Monate marsiane Gravitation (ein Drittel der Erde) schadlos überstehen.

Daher werden nicht sinnlich-kulinarische Genüsse, sondern der Kampf gegen Gleichgewichts- und Appetitstörungen sowie Knochen- und Muskelschwund den Tagesablauf an Bord diktieren. Denn eines der größten Probleme, dem sich die Raumfahrtmediziner weltweit gegenüber sehen, ist die Tatsache, dass sich der menschliche Körper an die Schwerelosigkeit sehr schnell gewöhnt und anpasst. Selbst das härteste Fitnessprogramm vermag nicht den Kalziumverlust in den Knochen (bis zu 15 Prozent) und den Muskelabbau vollständig zu bremsen. Dennoch wird eines der vier Module ein reines Trainingsmodul respektive Sport-Modul sein.

Psychologische Probleme und Earth-out-of-View-Effekt

Ein weiteres, recht komplexes Problemfeld, worüber sich die Weltraummediziner schon seit geraumer Zeit den Kopf zerbrechen, hängt mit den zu erwartenden psychologischen Schwierigkeiten zusammen, die bei einer langjährigen Mars-Expedition das Zusammenleben an Bord negativ beeinflussen könnten. Letzten Endes wird vieles von der richtigen Auswahl der Crew abhängen, von deren Verständnis dafür, wie man Probleme, die auftreten können, gemeinsam kurzfristig und effektiv löst, wie soziale Isolation, Langweile, Streitereien an Bord - gewiss gefördert durch die räumliche Enge und der fehlenden Privatsphäre - zu überwinden sind.

Ohnehin weiß zurzeit keiner so recht, ob sich bei den Marsreisenden nach einer gewissen Zeit jener Rauschzustand einstellt, den Flugzeugpiloten, Tiefseetaucher und Fallschirmspringer als Break-off-Phänomen fürchten. Angesichts der Ausnahmesituation, dass Marsreisende zum ersten Mal die Nabelschnur zur Erde komplett durchtrennen, könnte es zu einem interplanetaren "Break-off" kommen. Wie reagiert ein Mensch, der seinen Heimatplaneten über ein Jahr nur als kleinen Punkt wahrnimmt? Hierzu Prof. Gerzer: "Über dieses Problem, das wir Earth-out-of-View-Phänomen nennen, haben wir uns auch Gedanken gemacht. Da gibt es viele Überlegungen."

Eine davon dürfte sicherlich in die Richtung gehen, dass die Bordapotheke mit Psychopharmaka bestens bestückt sein sollte. Eine andere Möglichkeit, um den Earth-out-of-View-Effekt zu bändigen, könnte darin bestehen, der Crew ein wenig Luxus und Komfort zu gewährleisten. Abwechslungsreiche Kost, lebendiges Design, bequeme, farbenfrohe Möbel, gute Frischluftzufuhr, die üblen Gerüchen vorbeugt, intakte sanitäre Einrichtungen bis hin zu abwechslungsreichen Freizeitaktivitäten - und nicht zuletzt ein perfekt funktionierendes Recycling-System, das eine produktive Abfallentsorgung gewährleistet, muss den Astronauten auf dem langen, einsamen Weg das Dasein an Bord erträglich machen.

Zu guter Letzt wird auch vieles von den Forschungsergebnissen der Mission selbst abhängen. Sollte es gemäss dem Hauptauftrag gelingen, auf dem Roten Planeten in tieferen Schichten oder in anderen Regionen primitive Lebensformen oder zumindest Spuren ehemaligen Lebens aufzuspüren, wäre dies nicht nur für die Mannschaft ein Motivationsschub, sondern ein Paradigmenwechsel par excellence, wie die Exobiologin Frau Dr. Gerda Horneck vom Kölner Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin des DLR vermutet: "Sollten wir Lebensspuren auf dem Mars finden, so wäre klar: Leben gehört zum kosmischen Standard."