Space Mining: Was hat es mit dem Bergbau im All auf sich?
- Veröffentlicht: 14.04.2021
- 20:45 Uhr
- Peter Schneider
Platin und riesige Mengen an Nickel und Kobalt: Im Weltraum schlummern unermessliche Schätze. Aber lassen die sich überhaupt heben?
Das Wichtigste zum Thema Weltraum-Bergbau
Auf Himmelskörpern wie Monden, Planeten und Asteroiden finden sich große Mengen wertvolle Metalle und andere Rohstoffe wie Wasser und Sonnenenergie.
Vielversprechendste Ziele sind erdnahe Asteroiden. Einige davon bestehen fast vollständig aus Metallen wie Nickel, Kobalt, Eisen und Platin.
Viele der reichsten Menschen der Welt haben Milliarden mit Software gemacht. Die ersten Billionäre könnten die Pioniere des Weltraumbergbaus sein, sagen Fachleute.
Knackpunkt: Es ist nicht leicht, die Schätze des Sonnensystems zu heben. Die Technik dafür muss noch entwickelt werden. Und das könnte noch mehr als 50 Jahre dauern.
Aber schon jetzt arbeiten NASA und ESA an Missionen, um eines Tages aus Wasser-Eis Treibstoff sowie aus Mondstaub Häuser zu produzieren.
Rohstoffe aus dem All: Wie weit die Forschung schon ist erzählt Galileo-Redakteur Jakob im Gespräch
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Asteroid Mining: Wie funktioniert Asteroidenbergbau eigentlich?
Asteroiden enthalten wertvolle Rohstoffe, zum Beispiel Metalle oder Wasser - in Form von Wassereis-, die auf der Erde benötigt werden. Das weckt das privatwirtschaftliche Interesse am Asteroidenbergbau. "Asteroid Mining" bezeichnet den Abbau dieser Rohstoffe.
Bislang ist das noch ein fiktives Szenario, könnte aber mal Realität werden. Technologisch rückt die Möglichkeit immer näher. Im vergangenen Jahrzehnt wurden Milliarden in neue Technologien zur Erkundung von Asteroiden investiert. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gehen davon aus, dass es mindestens 1.000 für den Rohstoff-Abbau geeignete Asteroiden gibt. Das bedeutet: Sie sind von der Erde aus gut zu erreichen. Wie diese aus insgesamt 100 Millionen Asteroiden gefunden werden, wird derzeit erforscht.
Asteroiden: Rasende Schatztruhen im All
So viele Asteroide umschwirren die Erde
Teurer als Gold: Platin
Beim Weltraumbergbau ist oft von Platin die Rede. Tatsächlich kommen sogenannte Platin-Gruppen-Metalle (PGE) in Eisen-Nickel-Asteroiden vor. Es sind zwar nur etwa 10 Gramm pro Tonne Asteroid. Aber das ist immerhin etwa 10-mal mehr als in irdischen Erzen und der Kilo-Preis von etwa 25.000 Euro macht das wieder wett.
Die geringen Mengen sind sogar ein Vorteil: Während sich kaum Tausende Tonnen Eisen und Nickel durch die Erdatmosphäre schleusen lassen, sind ein paar Tonnen Platin sicher kein großes Problem.
Allerdings ist es schwer, an das Platin heranzukommen. Es fällt normalerweise nur als Nebenprodukt an. Bevor also nicht die anderen Metalle abgebaut werden, gibt es auch kein Platin. Ein anderes Problem: der Preis-Absturz, wenn Unmengen Weltraum-Platin den Markt überschwemmen sollten.
Asteroiden-Landung
So könnte Space Mining aussehen
Space Mining: Was hat es mit dem Bergbau im All auf sich?
Am einfachsten dürfte es sein, Asteroiden auszubeuten, deren Weg regelmäßig nahe der Erde verläuft (hier der Asteroid "Eros" im Bild).
So könnte Asteroid Mining aussehen. In der Illustration der US-Firma Deep Space Industries hat eine Roboter-Sonde an den Himmelskörper angedockt und heizt das darin enthaltene Wasser auf. Die Firma gibt es zwar nicht mehr. Aber ihre Konzepte wurden viel diskutiert.
Lohnt sich der Abbau? Als erstes kundschaften kleine Satelliten den Wert der Asteroiden aus.
Mit Greifwerkzeugen würden Bergbau-Roboter kleinere Brocken von der Oberfläche eines Asteroiden greifen und mitnehmen.
Einige Asteroiden enthalten Eis. Daraus lässt sich Treibstoff herstellen - im Weltraum wertvoller als Gold.
Kleinere Asteroiden könnten eingefangen und von einer Sonde in die erdnahe Umlaufbahn geschleppt werden, wo man sie dann verwerten kann.
Aus den abgebauten Metallen könnten ganze Raumstationen errichtet werden.
Auch die NASA mischt mit. Bei der Asteroid Return Mission plant sie einen Asteroiden Richtung Erde zu schicken. Dabei würde ein Roboter Geröll von seiner Oberfläche aufsammeln.
Oder eine Sonde könnte wie in einem James-Bond-Film einen kleineren Asteroiden quasi verschlucken.
Astronautinnen und Astronauten würden dann den Asteroiden einpacken und Richtung Erde schicken.
Mehre Missionen seit den 1990er Jahren haben Eis an den Mondpolen entdeckt. Nun plant die NASA, es abzubauen.
Mitte der 2020er Jahre will die NASA den VIPER-Rover zum Mond schicken. Er soll bis in einen Meter Tiefe nach gefrorenem Wasser bohren.
Auf der Erde wird schon geprobt, wie der VIPER-Rover auf dem Mond auf Wassersuche gehen soll.
Mit Mondgestein und zugesetzten Bindemitteln lassen sich auch Unterkünfte, Straßen und Plattformen konstruieren. NASA und ESA arbeiten bereits an 3D-Druckverfahren.
Wasser - der wahre Luxus-Rohstoff im All
Ein Liter Wasser würde auf dem Mond 60.000 Euro wert sein. So viel kostet es, ihn dorthin zu transportieren. Übrigens: Mondgestein auf die Erde zu transportieren, kostet auch Milliarden.
Nach den Mondlandungen galt der Erdtrabant als staubtrocken. Raumsonden haben aber in den 1990er Jahren Hinweise auf Wasser gefunden: An den Mondpolen vermuten Wissenschaftler:innen Hunderttausende Tonnen Eis.
Deshalb will die NASA ab Mitte der 2020er den Mond-Rover VIPER dort nach Eis bohren lassen. Ziel: Astronautinnen und Astronauten sollen eines Tages selbst Wasser vom Mond abbauen, anstatt es teuer mitzubringen.
Das Wasser sollen die Astronautinnen und Astronauten nicht nur trinken. Aus seinen Bestandteilen Wasserstoff und Sauerstoff lässt sich Atemluft produzieren - und erstklassiger Raketen-Treibstoff.
Auch auf dem Mars und Asteroiden gibt es Wasser, sind sich Forschende sicher. Erst dadurch werden lange Aufenthalte im Weltraum möglich.
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Fun-Facts zum Space Mining
☄️ Wer selbst schürfen möchte: Hier kannst du nachschauen, wann ein geeigneter Asteroid vorbeifliegt.
💰 Eine der führenden Space Mining-Nationen ist Luxemburg. Zumindest hat der Zwerg-Staat nicht nur ein Weltraum-Bergbau-Gesetz erlassen, sondern investiert auch 200 Millionen Euro in Space Mining-Technologien.
🧠 Brain-Mission: Der Zwerg-Staat kämpft nicht nur um Weltraum-Erze, sondern auch um die klügsten Köpfe. Seit 2019 gibt's an der Universität Luxemburg den Studiengang "Interdisciplinary Space Master". Schwerpunkt u.a. sind Raumfahrt-Ressourcen, Data-Mining in der Raumfahrt-Industrie und Robotik.
⚰️ Weltraumbergbau ist aber kein einfaches Business. Die 2 bekanntesten Space Mining-Firmen sind bereits Geschichte. Das erst 2013 gegründete "Deep Space Industries" wurde 2019 aufgekauft. Das anfangs von Google-Gründer Larry Page und Regisseur James Cameron ("Avatar") unterstützte 'Planetary Resources' 2018.
🏳️ Laut internationalem Weltraumvertrag darf kein Staat im Weltraum etwas in Besitz nehmen. Die US-Flagge auf dem Mond war also eher ein "Neil war hier"-Symbol als eine Inbesitznahme.
⚖️ Widerspruch: Weil niemand im All etwas besitzen darf, kann auch nichts ausgebeutet werden - theoretisch. Mit dem Space Act von 2015 hat die US-Regierung ein Gesetz erlassen, dass US-Firmen genau das erlaubt.
Unerschöpflich oder unerreichbar? Die Monster-Energiequelle auf dem Mond
Der Mond hält noch eine Überraschung bereit. Sein Boden enthält 1.000-mal mehr Helium-3 (He-3) als die Erdkruste. Der Clou: Das Edelgas lässt sich als Brennstoff in Fusions-Reaktoren einsetzen. Nur 200 Kilo davon könnten 10 Prozent des für 2040 prognostizierten Energiebedarfs der gesamten Erde decken, so eine Studie. Selbst die russische und chinesische Regierung interessieren sich dafür.
Der Haken dabei: 100 Kilo Mondstaub enthält gerade einmal 1 Gramm He-3. Bedeutet: Um 200 Tonnen Helium-3 zu fördern, müssten Tausende Tonnen schwere Maschinen jährlich 20 Millionen Tonnen lunaren Boden durchwühlen. Das sind 630 Tonnen pro Sekunde!
Alternative: Die Atmosphäre des Uranus enthält ebenfalls H-3. Aber: Uranus ist zwischen 2,5 und 3,2 Milliarden Kilometer entfernt, was es nicht einfacher macht. Außerdem: Bisher gibt es noch gar keine Fusionskraftwerke.
Noch Fragen? Wir haben die Antworten
Asteroiden sind riesige Brocken aus Eis und Gestein im Weltall. Sie kreisen auf ähnlichen Umlaufbahnen um die Sonne wie es Planeten tun. Sie sind deutlich kleiner als Planeten, aber größer als Meteoroiden.
Ressourcen, die es im All gibt, sind zum Beispiel Metalle wie Gold, Platin, Titan, Seltene Erden und Helium-3. Sie sind um ein Vielfaches mehr vorhanden als auf der Erde.
Normalerweise gefriert Wasser ab ungefähr 0 °C. Vor der Raumstation liegen die Temperaturen bei -160 °C im Schatten und unter der Sonneneinstrahlung bei 120 °C. Das heißt: Wasser würde dort im Schatten sofort gefrieren. Und gefrorenes Wasser würde in der Sonne direkt verdampfen, ohne vorher flüssig zu werden (Sublimation).