pte20211029005 Forschung/Entwicklung, Umwelt/Energie

Raketentreibstoff auf dem Mars herstellbar

Wichtigste Rohstoffe laut Wissenschaftlern des Georgia Institute of Technology vorhanden


Leben auf dem Mars: Treibstoffproduktion dort möglich (Foto: nasa.gov)
Leben auf dem Mars: Treibstoffproduktion dort möglich (Foto: nasa.gov)

Atlanta (pte005/29.10.2021/06:10)

In den Dreißigerjahren könnten erstmals Menschen zum Mars fliegen. Treibstoff für die Rakete, die sie später wieder heimbringt, müssten die Astronauten von der Erde mitbringen, es sei denn, die Raumfahrtorganisationen können sich mit einem Konzept anfreunden, das Forscher am Georgia Institute of Technology in Atlanta entwickelt haben. Sie wollen Biosprit auf dem Mars produzieren. Drei Rohstoffe, die dazu benötigt werden, sind auf dem „roten Planeten" vorhanden: Wasser in gefrorenem Zustand, Kohlenstoffdioxid und Sonnenlicht.

[b]Mikroorganismen übernehmen die ganze Arbeit[/b]

Die Mars-Landefähre soll zwei Arten Mikroorganismen transportieren: Cyanobakterien, früher Blaualgen genannt, und manipulierte Bakterien – Escherichia coli. Die Algen vermehren sich, indem sie CO2 verwerten und mit Hilfe von Sonnenlicht Zucker produzieren. Die Bakterien wandeln den Zucker in den Treibstoff 2,3-Butandiol um, einen Alkohol. Da dieser ohne Sauerstoff nicht brennt und es dem Team um Pamela Peralta-Yahya, außerordentliche Professorin für Chemie, und ihrem Doktoranden Nick Kruyer wichtig war, die Transportkosten so niedrig wie möglich zu halten, wollen sie auch flüssigen Sauerstoff mit einer Temperatur von minus 183 Grad Celsius auf dem Mars produzieren. Viel Energie ist dazu nicht nötig. In der Marsnacht fällt die Temperatur oft unter minus 80 Grad. Sauerstoff ist ein Nebenprodukt der Zuckerherstellung. Der Sauerstoff wird nur teilweise für den Rückflug benötigt. Was übrig ist soll genutzt werden, um die Marsbewohner auf Zeit zu versorgen.

[b]Treibstofftransport würde acht Milliarden Dollar kosten[/b]

Die Einsparungen wären gigantisch. Die Forscher schätzen, dass der Transport von ausreichend Treibstoff von der Erde zum Mars acht Milliarden Dollar kosten würde. Allerdings müssen für den Start der Produktion große Mengen Kunststoffrohre zum Mars gebracht werden, in denen die Cyanobakterien kultiviert werden. Die dazu nötige Fläche entspricht der von vier. Darin vermehren sich die Cyanobakterien und produzieren fleißig Zucker, der abgetrennt und in einen Bioreaktor geleitet wird, um dort von Escherichia coli in Treibstoff und Sauerstoff umgewandelt zu werden.

[b] „Guter Treibstoff für Raketen[/b]

„Nach einer Analyse und einer vorläufigen experimentellen Studie haben wir festgestellt, dass 2,3-Butandiol tatsächlich ein guter Treibstoff für Raketen ist", sagte Wenting Sun, außerordentlicher Professor für Raumfahrt, der sich vor allem mit Kraftstoffen für die Raumfahrt befasst.

(Ende)
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