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Erntemaschine für Weltraumbergbau

Space Mining: Was hat es mit dem Bergbau im All auf sich?

Platin und riesige Mengen an Nickel und Kobalt: Im Weltraum schlummern unermessliche Schätze. Aber lassen die sich überhaupt heben?
Erntemaschine für Weltraumbergbau

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

7 Fragen an einen Space-Ingenieur

7 Fragen an einen Space-Ingenieur

Die nächste Generation der Mond-Rover wird in Sachen Space Mining wichtig. Wie ist es diese Rover zu bauen? Was sind die größten Herausforderungen? Wir haben einem Menschen 7 Fragen gestellt, der es wissen muss. Rick Montgomery ist Space-Ingenieur und sein Gefährt fliegt nächstes Jahr mit einer SpaceX-Rakete auf den Mond.

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

Asteroid Ida

Forschende wie der Planetologe John S. Lewis schätzen, dass Asteroiden 37 Billionen Tonnen abbaufähiges Eisen enthalten, mit einem irdischen Marktwert von über 10 Billionen US-Dollar. Dazu kommen 2,5 Millionen Tonnen Nickel, 200.000 Tonnen Kobalt und 1.800 Tonnen Platinmetalle, jeweils etwa 70 Billionen Dollar wert. Schon kleine Asteroiden kommen auf theoretische Werte von etwa 20 Milliarden US-Dollar.

So viele Asteroide umschwirren die Erde

NASA-Animation erdnaher Asteroiden


Bekannte Asterioden, die der Erde verhältnismäßig nahe kommen, nennen Wissenschaftler:innen NEAs (Near Earth Asteroids).
© NASA Jet Propulsion Laboratory

Teurer als Gold: Platin

Eisen-Nickel-Meteorit 16 Psyche


Eisen-Nickel-Asteroiden wie der Asteroid "16 Psyche" dürften auch große Mengen Platin enthalten.
© NASA/JPL-Caltech /Maxar/ASU/P. Rubin

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.

Metall-Metorit auf dem Mars


Forschende kennen die chemischen Bestandteile von Asteroiden ziemlich gut. Denn sie fallen häufig in Form von Meteoriten auf die Erde - oder wie hier im Bild - auf den Mars.
© NASA

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

Hayabusa-2-Sonde

Bisher ist es nur wenigen Top-Raumfahrt-Nationen gelungen, ein Raumfahrzeug auf einem Asteroiden (oder Kometen) zu landen, darunter Japan mit den Hayabusa-Raumsonden. Weltraumbergbau dürfte noch um einiges schwieriger sein.

So könnte Space Mining aussehen

Asteroid Eros
Am einfachsten dürfte es sein, Asteroiden auszubeuten, deren Weg regelmäßig nahe der...
Erntemaschine für Weltraumbergbau
So könnte Asteroid Mining aussehen. In der Illustration der US-Firma Deep Space...
Kundschafter-Satellit von Deep Space Industries
Lohnt sich der Abbau? Als erstes kundschaften kleine Satelliten den Wert der...
Greif-Roboter von Deep Space Industries.
Mit Greifwerkzeugen würden Bergbau-Roboter kleinere Brocken von der Oberfläche eines...
Bergbau-Roboter beim Wasserabbau
Einige Asteroiden enthalten Eis. Daraus lässt sich Treibstoff herstellen - im...
Asteroiden-Fänger: Bergbau-Roboter von Deep Space Industries
Kleinere Asteroiden könnten eingefangen und von einer Sonde in die erdnahe...
Raumstation im Bau
Aus den abgebauten Metallen könnten ganze Raumstationen errichtet werden.
Illustration eines Greifroboters der NASA
Auch die NASA mischt mit. Bei der Asteroid Return Mission plant sie einen Asteroiden...
Asteroid Return Mission: Asteroiden-Fangen
Oder eine Sonde könnte wie in einem James-Bond-Film einen kleineren Asteroiden quasi...
Asteroid Return Mission
Astronautinnen und Astronauten würden dann den Asteroiden einpacken und Richtung...
Wassereis auf dem Mond
Mehre Missionen seit den 1990er Jahren haben Eis an den Mondpolen entdeckt. Nun...
VIPER-Rover
Mitte der 2020er Jahre will die NASA den VIPER-Rover zum Mond schicken. Er soll bis...
Testmodell des VIPER-Rovers der NASA
Auf der Erde wird schon geprobt, wie der VIPER-Rover auf dem Mond auf Wassersuche...
Hausbau mit Mondstaub
Mit Mondgestein und zugesetzten Bindemitteln lassen sich auch Unterkünfte, Straßen...
Asteroid Eros
Erntemaschine für Weltraumbergbau
Kundschafter-Satellit von Deep Space Industries
Greif-Roboter von Deep Space Industries.
Bergbau-Roboter beim Wasserabbau
Asteroiden-Fänger: Bergbau-Roboter von Deep Space Industries
Raumstation im Bau
Illustration eines Greifroboters der NASA
Asteroid Return Mission: Asteroiden-Fangen
Asteroid Return Mission
Wassereis auf dem Mond
VIPER-Rover
Testmodell des VIPER-Rovers der NASA
Hausbau mit Mondstaub

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.

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

Fusionskraftwerk Sonne


Bei der Fusion von Helium-3 entstehen riesige Mengen Energie. Mit dem gleichen Prinzip verbrennt Wasserstoff in der Sonne. In einem Fusionskraftwerk ließe sich die Energie nutzbar machen. Es wird zwar daran intensiv geforscht, aber es dauert voraussichtlich noch Jahrzehnte, bis es technisch machbar ist.
© NASA

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

  • ⁉️

    Was ist ein Asteroid?

    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.

  • ⁉️

    Welche Ressourcen gibt es im All?

    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.

  • ⁉️

    Wie schnell gefriert Wasser im All?

    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).

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Veröffentlicht: 14.04.2021 / Autor: Peter Schneider