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Astronomie+Physik

Mondstaub mit inneren Werten

Wenn im Jahr 2018 wieder Astronauten den Mond betreten, werden sie wahrscheinlich Luft einatmen, die vom Mond selbst stammt ? auch wenn dieser gar keine Atmosphäre hat. Der lebenswichtige Sauerstoff soll nach Plänen der amerikanischen Raumfahrtagentur Nasa aus dem Staub kommen, der überall auf dem Mond herumliegt.

Mondstaub, der so genannte Regolith, ist ein feines, graues Pulver, das vor allem aus Oxiden besteht: Verbindungen von Sauerstoff mit Silizium, Kalzium, Magnesium oder Eisen. Insgesamt hat der Regolith einen Sauerstoffanteil von 43 Prozent. Um das Gas von den anderen Bestandteilen zu trennen, müsste man den Mondstaub lediglich erhitzen. „Das ist simple Chemie“, sagt Eric Cardiff vom Goddard Space Flight Center der Nasa. „Jedes Material zerfällt in seine Atome, wenn man es nur heiß genug macht.“

Mit der Methode der Vakuum-Pyrolyse erhitzte Cardiff simuliertes Mondgestein im Vakuum durch fokussiertes Sonnenlicht auf 2.500 Grad Celsius. Das Ergebnis: 20 Prozent des Materials verwandelte sich in freien Sauerstoff. „Die Vakuum-Pyrolyse hat zahlreiche Vorteile“, berichtet Cardiff. „Man braucht kein Material von der Erde, und es ist auch nicht nötig, nach einem bestimmten Mineral zu suchen.“ Die Schlacke, die nach der Hitze-Attacke übrig bleibt, könnte sogar noch als Baumaterial, Straßenbelag oder für den Strahlenschutz verwendet werden. Cardiff glaubt, dass er die benötigten Temperaturen noch deutlich senken kann, wenn er den Luftdruck in seiner Versuchskammer noch einmal um den Faktor Tausend verringert.

Andere Möglichkeiten, den kostbaren Sauerstoff zu gewinnen, benötigen ebenfalls viel Wärme. Ein Team um Mark Berggren von Pioneer Astronautics in Colorado behandelt den künstlichen Mondstaub mit Kohlenmonoxid. Eine andere Forschergruppe von Pratt & Whitney Rocketdyne in Kalifornien schmilzt den Staub und befreit den Sauerstoff dann mit Hilfe von elektrischem Strom. Das Verfahren nennt sich Magma-Elektrolyse.

Um die Forschung zu beflügeln, haben die Nasa und das Florida Space Institute einen Preis ausgesetzt: Die Gruppe, die es bis zum 1. Juni 2008 schafft, innerhalb von acht Stunden 5 Kilogramm Sauerstoff aus einer vorgegebenen Menge künstlichen Mondstaubs zu extrahieren, gewinnt 250.000 Dollar.

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Ute Kehse
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