Woher bekommen wir Rohstoffe auf dem roten Planeten?
Angestoßen wurde das Event im Seminarhotel Luisenhof mit Präsentationen aus den drei Forschungsbereichen des Clusters. Die Hauptziele des ersten Bereiches bestehen darin, möglichst energie- und ressourcensparend Rohstoffe auf dem Mars herzustellen. Auf dem Mars gibt es neben dem charakteristischen Staub (genannt Regolith), Gasen und Sonnenlicht kaum natürliche Ressourcen. Deswegen können fossile Brennstoffe dort nicht benutzt werden. Das Übertragen der hier erarbeiteten, sparsamen Technologien und das Neudenken von Prozessketten könnte eines Tages für mehr Nachhaltigkeit auf unserem Heimatplaneten sorgen.
Wie funktioniert Produktion unter Extrembedingungen?
Auf das Beschaffen von Rohstoffen folgt das Verarbeiten derselben im zweiten Bereich des Clusters: „Processing“. Hier forschen vorwiegend Materialwissenschaftler*innen daran, die unreinen Rohstoffe aus dem Areal „Sourcing“ weiter zu verarbeiten. Dabei geht es nicht nur um das Bearbeiten der Materialien selber, sondern auch um das Entwerfen von Prozessketten, welche digital modelliert und vorhergesagt werden. Dabei steht ein Konzept grundlegend immer im Vordergrund: „enough-to-use” beschreibt das Prinzip, Materialien und Bauteile herzustellen, die nicht perfekt sind, sondern genau ausreichen, um zu tun, wofür sie benötigt werden. Auf diese Weise werden wieder Energie und Ressourcen gespart, denn beides ist extrem rar auf dem Mars.
Zusammenarbeit auf dem Mars?
Zuletzt stellte sich der Forschungsbereich “Operating” vor. Hier geht es darum, die Materialien anzuwenden, welche in vorherigen Arealen hergestellt wurden. Aber auch die alltäglichen Abläufe, in denen Astronaut*innen sich zurechtfinden müssen, sind hier ein wichtiger Fokus. Informationen auf dem Mars sind knapp und trotzdem werden die Menschen vor Ort kritische Entscheidungen treffen müssen. Auch die Zusammenarbeit von Menschen und Robotern ist ein Schwerpunkt. Denn ein Großteil der Produktion werden Roboter übernehmen, während Menschen nur aus der Ferne, in der Sicherheit ihrer Basis, dabei sind – eine ingenieurstechnische und logistische Herausforderung.
Ob Roverräder, bearbeitete Metalle oder Regolith-Simulant: die PhD-Kandidat*innen, von denen es in jedem Projekt eine*n gibt, zeigten Objekte aus ihrer Arbeitswelt und stellten sich so dem Team vor.
Marsforschende unterwegs auf der Erde
Bei bestem Frühlingswetter gab es am Nachmittag bei einer kleinen Wanderung rund um Visselhövede nahe der Lüneburger Heide reichlich Gelegenheit, weitere Teammitglieder kennenzulernen und sich auszutauschen.
Blick in die Zukunft
Am nächsten Morgen, nachdem sich sowohl die Projektleiter*innen und PhD-Kandidat*innen untereinander treffen konnten, folgten die letzten Vorstellungen. Dazu gehörten Präsentationen der beiden Arbeitsgruppen „Data, Modeling, Uncertainty“ und „Process Chains, Monitoring“ sowie ein Workshop der Gruppe “Demonstrator”. Mitglieder aus verschiedensten Clusterbereichen arbeiten in diesen drei Gruppen gemeinsam an diesen Querschnittsthemen.
Ein wichtiger nächster Schritt ist die „Mars Production Facility“, eine Produktionshalle, welche bis Ende 2026 im ZARM entstehen wird. Das Labor umfasst alles, was es braucht, um Prozessketten in der Produktion zu testen, wie sie später auf dem Mars ablaufen könnten, inklusive Kontrollraum, Luftschleuse und Vaakuumkammer. Später soll in dieser Halle das Rad eines Mars-Rovers von Grund auf neu gebaut werden – komplett basierend auf Marsressourcen.
Hintergrund
Die Forschung des Clusters wird nicht nur zu einer nachhaltigen Produktion auf dem Mars beitragen. Die ressourcen- und energiesparenden Prozesse sollen auch auf die Erde übertragen werden. Durch dieses Neudenken von Prozessen soll ein neues Paradigma der Nachhaltigkeit auf unserem Heimatplaneten entstehen.
Das Cluster wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) von 2026 bis 2032 im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder gefördert. In diesem Zeitraum werden die über siebzig Wissenschaftler*innen erarbeiten, wie unter Marsbedingungen Materialien und Bauteile produziert werden können. Überträgt man diese sparsamen Techniken, die dabei entwickelt werden, auf die Erde, so könnte auch hier ein Wandel hin zu Nachhaltigkeit eingeschlagen und unser Planet langfristig geschützt werden.
