Wie können wir den Merkur besiedeln?

Die Menschheit hat schon lange davon geträumt, sich auf anderen Welten niederzulassen, noch bevor wir ins All vorstießen. Wir haben davon gesprochen, den Mond und den Mars zu besiedeln und uns sogar auf Exoplaneten in fernen Sternensystemen niederzulassen. Aber was ist mit den anderen Planeten in unserem eigenen Hinterhof? Wenn es um das Sonnensystem geht, gibt es da draußen eine Menge potenzieller Immobilien, die wir nicht wirklich in Betracht ziehen.

Nehmen wir Merkur. Obwohl die meisten Menschen es nicht vermuten würden, ist der sonnennächste Planet tatsächlich ein potenzieller Kandidat für eine Besiedlung. Während er extremen Temperaturen ausgesetzt ist – er schwankt zwischen einer Hitze, die einen Menschen sofort kochen könnte, und einer Kälte, die das Fleisch in Sekundenschnelle gefrieren lässt – hat er tatsächlich das Potenzial für eine Starterkolonie.

Beispiele in der Fiktion:

Die Idee, Merkur zu kolonisieren, wird von Science-Fiction-Autoren seit fast einem Jahrhundert erforscht. Doch erst seit Mitte des 20. Jahrhunderts wird die Kolonisierung auf wissenschaftliche Weise behandelt. Zu den frühesten bekannten Beispielen gehören die Kurzgeschichten von Leigh Brackett und Isaac Asimov aus den 1940er und 50er Jahren.

In den Werken von Leigh Brackett ist Merkur ein Gezeitenplanet (was die Astronomen damals glaubten), der einen „Dämmerungsgürtel“ hat, der durch extreme Hitze, Kälte und Sonnenstürme gekennzeichnet ist. Einige von Asimovs frühen Werken enthielten Kurzgeschichten, in denen ein ähnlich gezeitenstarrer Merkur der Schauplatz war oder die Figuren aus einer Kolonie auf dem Planeten stammten.

Dazu gehörte auch „Runaround“ (geschrieben 1942 und später in I, Robot enthalten), in dem es um einen Roboter geht, der speziell dafür entwickelt wurde, mit der intensiven Strahlung des Merkurs fertig zu werden. In Asimovs Kriminalroman „Die sterbende Nacht“ (1956) – in dem die drei Verdächtigen vom Merkur, vom Mond und von Ceres stammen – sind die Bedingungen des jeweiligen Ortes der Schlüssel, um herauszufinden, wer der Mörder ist.

1946 veröffentlichte Ray Bradbury „Frost und Feuer“, eine Kurzgeschichte, die auf einem Planeten spielt, der als der Sonne am nächsten liegend beschrieben wird. Die Bedingungen auf dieser Welt erinnern an den Merkur, wo die Tage extrem heiß und die Nächte extrem kalt sind und die Menschen nur acht Tage leben. Arthur C. Clarkes Islands in the Sky (1952) enthält die Beschreibung eines Wesens, das auf der damals angenommenen permanent dunklen Seite des Merkurs lebt und gelegentlich die Dämmerungsregion besucht.

In seinem späteren Roman Rendezvous mit Rama (1973) beschreibt Clarke ein kolonisiertes Sonnensystem, zu dem auch die Hermianer gehören, ein abgehärteter Zweig der Menschheit, der auf Merkur lebt und vom Export von Metallen und Energie lebt. Derselbe Schauplatz und dieselben planetarischen Identitäten werden in seinem 1976 erschienenen Roman Imperial Earth verwendet.

In Kurt Vonneguts Roman The Sirens of Titan (1959) spielt ein Teil der Geschichte in Höhlen auf der dunklen Seite des Planeten. Larry Nivens Kurzgeschichte „Der kälteste Ort“ (1964) neckt den Leser, indem er eine Welt vorstellt, die der kälteste Ort im Sonnensystem sein soll, nur um dann zu enthüllen, dass es sich um die dunkle Seite des Merkurs handelt (und nicht um Pluto, wie allgemein angenommen wird).

Merkur dient auch als Schauplatz in vielen Romanen und Kurzgeschichten von Kim Stanley Robinson. Dazu gehören The Memory of Whiteness (1985), Blue Mars (1996) und 2312 (2012), in denen Merkur die Heimat einer riesigen Stadt namens Terminator ist. Um der schädlichen Strahlung und Hitze zu entgehen, rollt die Stadt auf Schienen um den Äquator des Planeten und hält so mit der Rotation des Planeten Schritt, um der Sonne voraus zu sein.

2005 veröffentlichte Ben Bova Mercury (Teil seiner Grand-Tour-Reihe), in dem es um die Erforschung des Merkurs und seine Kolonisierung zur Nutzung der Sonnenenergie geht. Charles Stross‘ Roman Saturn’s Children aus dem Jahr 2008 beinhaltet ein ähnliches Konzept wie Robinsons 2312, in dem eine Stadt namens Terminator auf Schienen über die Oberfläche fährt und mit der Rotation des Planeten Schritt hält.

Vorgeschlagene Methoden:

Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten für eine Kolonie auf Merkur, die sich aus der Art seiner Rotation, seiner Umlaufbahn, seiner Zusammensetzung und seiner geologischen Geschichte ergeben. Zum Beispiel bedeutet die langsame Rotationsperiode des Merkurs, dass eine Seite des Planeten über längere Zeiträume der Sonne zugewandt ist und dabei Höchsttemperaturen von bis zu 427 °C (800 °F) erreicht, während die abgewandte Seite extremer Kälte (-193 °C; -315 °F) ausgesetzt ist.

Außerdem bedeutet die kurze Umlaufzeit des Planeten von 88 Tagen in Verbindung mit seiner siderischen Rotationsperiode von 58,6 Tagen, dass es ungefähr 176 Erdtage dauert, bis die Sonne an dieselbe Stelle am Himmel zurückkehrt (d. h. ein Sonnentag). Im Wesentlichen bedeutet dies, dass ein einziger Tag auf Merkur so lange dauert wie zwei seiner Jahre. Würde man also eine Stadt auf der Nachtseite errichten und sie mit Rädern ausstatten, damit sie der Sonne voraus ist, könnten die Menschen dort leben, ohne Angst haben zu müssen, zu verbrennen.

Darüber hinaus bedeutet die sehr geringe Achsenneigung des Merkurs (0,034°), dass seine Polarregionen ständig im Schatten liegen und kalt genug sind, um Wassereis zu enthalten. In der nördlichen Region wurden 2012 von der NASA-Sonde MESSENGER eine Reihe von Kratern beobachtet, die die Existenz von Wassereis und organischen Molekülen bestätigten. Wissenschaftler gehen davon aus, dass auch am Südpol des Merkurs Eis vorhanden sein könnte, und behaupten, dass an beiden Polen schätzungsweise 100 Milliarden bis 1 Billion Tonnen Wassereis vorhanden sein könnten, das stellenweise bis zu 20 Meter dick sein könnte.

In diesen Regionen könnte eine Kolonie mit Hilfe eines Prozesses namens „Paraterraforming“ errichtet werden – ein Konzept, das der britische Mathematiker Richard Taylor 1992 erfunden hat. In einer Abhandlung mit dem Titel „Paraterraforming – The Worldhouse Concept“ beschrieb Taylor, wie ein unter Druck stehendes Gehäuse über die nutzbare Fläche eines Planeten gelegt werden kann, um eine in sich geschlossene Atmosphäre zu schaffen. Im Laufe der Zeit könnte die Ökologie innerhalb dieser Kuppel so verändert werden, dass sie den menschlichen Bedürfnissen entspricht.

Im Falle des Merkurs würde dies bedeuten, dass eine atembare Atmosphäre hineingepumpt und dann das Eis geschmolzen würde, um Wasserdampf und natürliche Bewässerung zu erzeugen. Schließlich würde die Region innerhalb der Kuppel zu einem bewohnbaren Lebensraum mit einem eigenen Wasser- und Kohlenstoffkreislauf werden. Alternativ könnte das Wasser verdampft und durch Sonneneinstrahlung Sauerstoffgas erzeugt werden (ein Prozess, der als Photolyse bekannt ist).

Eine andere Möglichkeit wäre, unterirdisch zu bauen. Seit Jahren spielt die NASA mit dem Gedanken, Kolonien in stabilen unterirdischen Lavaröhren zu errichten, von denen bekannt ist, dass sie auf dem Mond existieren. Und geologische Daten, die die MESSENGER-Sonde bei ihren Vorbeiflügen zwischen 2008 und 2012 gewonnen hat, haben zu Spekulationen geführt, dass es auch auf dem Merkur stabile Lavaröhren geben könnte.

Dazu gehören auch Informationen, die beim Vorbeiflug der Sonde am Merkur im Jahr 2009 gewonnen wurden und die zeigten, dass der Planet in der Vergangenheit geologisch sehr viel aktiver war als bisher angenommen. Darüber hinaus entdeckte MESSENGER 2011 seltsame, käseähnliche Strukturen auf der Oberfläche des Planeten. Diese als „Hohlräume“ bezeichneten Löcher könnten ein Hinweis darauf sein, dass es auch auf Merkur unterirdische Röhren gibt.

Kolonien, die in stabilen Lavaröhren gebaut werden, wären auf natürliche Weise vor kosmischer und solarer Strahlung sowie extremen Temperaturen geschützt und könnten unter Druck stehen, um eine atembare Atmosphäre zu schaffen. Außerdem unterliegt Merkur in dieser Tiefe weitaus weniger Temperaturschwankungen und wäre warm genug, um bewohnbar zu sein.

Potenzielle Vorteile:

Auf den ersten Blick ähnelt Merkur dem Erdmond, so dass bei seiner Besiedlung viele der gleichen Strategien wie bei der Errichtung einer Mondbasis angewandt werden könnten. Außerdem verfügt er über reiche Mineralienvorkommen, die der Menschheit auf dem Weg zu einer Post-Knappheits-Wirtschaft helfen könnten. Wie die Erde ist er ein terrestrischer Planet, d.h. er besteht aus Silikatgestein und Metallen, die sich in einen Eisenkern, eine Silikatkruste und einen Mantel aufteilen.

Allerdings besteht Merkur zu 70% aus Metallen, während die Erde zu 40% aus Metallen besteht. Darüber hinaus hat Merkur einen besonders großen Kern aus Eisen und Nickel, der 42 % seines Volumens ausmacht. Im Vergleich dazu macht der Kern der Erde nur 17 % ihres Volumens aus. Würde man Merkur abbauen, könnte man genügend Mineralien gewinnen, um die Menschheit auf unbestimmte Zeit zu versorgen.

Seine Nähe zur Sonne bedeutet auch, dass er eine enorme Menge an Energie liefern könnte. Diese könnte von orbitalen Solarzellen gesammelt werden, die in der Lage wären, ständig Energie zu gewinnen und auf die Oberfläche zu strahlen. Diese Energie könnte dann mit Hilfe einer Reihe von Übergabestationen, die an Lagrange-Punkten positioniert sind, zu anderen Planeten im Sonnensystem geleitet werden.

Außerdem ist da noch die Schwerkraft des Merkurs, die 38 % der normalen Schwerkraft der Erde beträgt. Das ist mehr als das Doppelte der Schwerkraft des Mondes, was bedeutet, dass es den Kolonisten leichter fallen würde, sich daran zu gewöhnen. Gleichzeitig ist sie auch niedrig genug, um für den Export von Mineralien von Vorteil zu sein, da Schiffe, die von der Oberfläche starten, weniger Energie benötigen würden, um die Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen.

Der letzte Punkt ist die Entfernung zum Merkur selbst. Mit einer durchschnittlichen Entfernung von etwa 93 Millionen km liegt Merkur zwischen 77,3 Millionen km und 222 Millionen km von der Erde entfernt. Damit ist er viel näher als andere mögliche rohstoffreiche Gebiete wie der Asteroidengürtel (329 – 478 Millionen km entfernt), der Jupiter und sein Mondensystem (628,7 – 928 Millionen km) oder der Saturn (1,2 – 1,67 Milliarden km).

Außerdem erreicht Merkur alle 116 Tage eine untere Konjunktion – den Punkt, an dem er der Erde am nächsten ist -, was deutlich kürzer ist als bei Venus oder Mars. Grundsätzlich könnten Missionen zum Merkur fast alle vier Jahre starten, während Startfenster zur Venus und zum Merkur alle 1,6 Jahre bzw. 26 Monate stattfinden müssten.

Was die Reisezeit betrifft, so wurden bereits mehrere Missionen zum Merkur durchgeführt, die uns eine ungefähre Schätzung der möglichen Reisezeit geben können. Die erste Raumsonde, die zum Merkur flog, die NASA-Raumsonde Mariner 10 (die 1973 startete), benötigte etwa 147 Tage für den Weg zum Merkur.

In jüngerer Zeit startete die NASA-Raumsonde MESSENGER am 3. August 2004, um den Merkur in seiner Umlaufbahn zu untersuchen, und machte ihren ersten Vorbeiflug am 14. Januar 2008. Das sind insgesamt 1.260 Tage, um von der Erde zum Merkur zu gelangen. Die verlängerte Reisezeit ist darauf zurückzuführen, dass die Ingenieure die Sonde in eine Umlaufbahn um den Planeten bringen wollten, so dass sie sich mit geringerer Geschwindigkeit fortbewegen musste.

Herausforderungen:

Natürlich wäre eine Kolonie auf dem Merkur immer noch eine große Herausforderung, sowohl in wirtschaftlicher als auch in technischer Hinsicht. Die Kosten für die Errichtung einer Kolonie irgendwo auf dem Planeten wären enorm und würden erfordern, dass eine Fülle von Materialien von der Erde verschifft oder vor Ort abgebaut wird. In jedem Fall würde eine solche Operation eine große Flotte von Raumschiffen erfordern, die in der Lage wären, die Reise in einer respektablen Zeitspanne zu bewältigen.

Eine solche Flotte gibt es noch nicht, und die Kosten für ihre Entwicklung (und die damit verbundene Infrastruktur für den Transport aller notwendigen Ressourcen und Vorräte zum Merkur) wären enorm. Der Einsatz von Robotern und In-situ-Ressourcennutzung (ISRU) würde sicherlich die Kosten senken und die Menge der zu transportierenden Materialien reduzieren. Aber diese Roboter und ihre Operationen müssten vor Strahlung und Sonneneruptionen geschützt werden, bis sie ihre Arbeit erledigt haben.

Im Grunde ist die Situation so, als würde man versuchen, mitten in einem Gewitter einen Schutzraum zu errichten. Sobald er fertig ist, kann man sich in Sicherheit bringen. Aber in der Zwischenzeit wird man wahrscheinlich nass und schmutzig werden! Und selbst wenn die Kolonie fertiggestellt wäre, müssten die Kolonisten selbst mit den ständigen Gefahren der Strahlenbelastung, der Dekompression und der extremen Hitze und Kälte fertig werden.

Wenn also eine Kolonie auf dem Merkur gegründet würde, wäre sie in hohem Maße von seiner Technologie abhängig (die ziemlich fortgeschritten sein müsste). Solange die Kolonie sich nicht selbst versorgen kann, wären die dort lebenden Menschen von Versorgungslieferungen abhängig, die regelmäßig von der Erde kommen müssten (auch hier wieder Transportkosten!)

Wenn die notwendige Technologie erst einmal entwickelt ist und wir einen kosteneffizienten Weg finden, eine oder mehrere Siedlungen zu errichten und zum Merkur zu verschiffen, könnten wir uns darauf freuen, eine Kolonie zu haben, die uns mit unbegrenzter Energie und Mineralien versorgen könnte. Und wir hätten eine Gruppe menschlicher Nachbarn, die als Hermianer bekannt sind!

Wie bei allem, was mit Kolonisierung und Terraforming zu tun hat, bleibt, sobald wir festgestellt haben, dass es tatsächlich möglich ist, nur die Frage: „Wie viel sind wir bereit auszugeben?“