Warum ist es so kompliziert, im Weltraum zu graben? Forscher aus Polen erklären
Die Erforschung des Weltraums stellt große und komplexe Herausforderungen dar, und eine davon ist die Aufgabe, außerhalb der Erde zu bohren oder zu graben. Polnische Wissenschaftler erklären, warum.
Seit den Anfängen der Zivilisation haben die Menschen nach Antworten und Ressourcen im Weltraum gesucht. Während wir jedoch die Fähigkeit beherrschen, unter der Erdoberfläche zu graben, um wertvolle Ressourcen zu gewinnen, die unseren Fortschritt beflügelt haben, ist das Bohren im Weltraum eine monumentale Herausforderung, die wir noch zu bewältigen lernen.
Raumfahrttechnische Herausforderungen
Ein in der Zeitschrift Energies im Jahr 2021 veröffentlichter Artikel polnischer Forscher klärt, warum es so schwierig ist, außerhalb unseres Planeten zu bohren, und was wir dagegen tun können. Die Autoren nennen zwei Hauptkategorien von Schwierigkeiten: Umwelt- und technologische Herausforderungen.
Einer der offensichtlichsten Unterschiede zwischen der Erde und anderen Himmelskörpern ist das Fehlen einer Atmosphäre. Diese Atmosphärenlosigkeit bringt erhebliche Probleme mit sich, da wichtige Bohrflüssigkeiten wie Schmiermittel und Kühlflüssigkeiten im Vakuum des Weltraums nicht existieren können.
Dies schränkt unsere Möglichkeiten, die Bohrwerkzeuge in optimalem Zustand zu halten, stark ein, insbesondere bei autonomen Einsätzen, bei denen die Bohrer zurückgezogen werden müssen, bevor sie aufgrund der extremen Hitzeentwicklung schmelzen.
Five months after landing on Mars, NASAs Perseverance rover is prepping to collect its first core sample next month, drilling out a lipstick-size bit of rock from the floor of an ancient lakebed where the remnants of past microbial life may be preserved. https://t.co/uOTzJcdVdB pic.twitter.com/dkLrhP5QVP
Spaceflight Now (@SpaceflightNow) July 22, 2021
Der auf der Erde weit verbreitete Wasserbau stößt im Weltraum aufgrund der extremen Temperaturen, die zum Gefrieren oder Verdampfen von Flüssigkeiten führen können, ebenfalls auf Hindernisse. Darüber hinaus können Faktoren wie abrasives Gestein und fehlende Magnetfelder den Bohrprozess weiter erschweren.
Auch die technischen Herausforderungen sind beträchtlich. Die Gewichtsbeschränkung ist ein entscheidender Faktor, da die derzeitigen Starttechnologien den Transport großer Bohranlagen und schwerer Materialien erschweren.
Diese sind notwendig, um die Bohrtätigkeit im Weltraum zu unterstützen. Darüber hinaus erschweren der Mangel an Energie und die begrenzte Stärke der Bohrer den Prozess zusätzlich.
Viele Hindernisse zu überwinden
Trotz dieser Hindernisse ist die Notwendigkeit, effektive Bohrtechnologien im Weltraum zu entwickeln, unbestreitbar. Die Erforschung des Weltraums, sowohl mit Robotern als auch mit Menschen, hängt von unserer Fähigkeit ab, Ressourcen unter der Oberfläche anderer Himmelskörper zu erschließen.
Von der Errichtung von Städten in Mondhöhlen bis zur Erforschung unterirdischer Ozeane auf Eismonden wie Enceladus (Saturnmond) wird der Erfolg künftiger Weltraummissionen weitgehend von unserer Fähigkeit abhängen, diese Hindernisse zu überwinden.
Erfreulicherweise werden mit dem zunehmenden Verständnis des Weltraums und der Entwicklung neuer Technologien immer mehr Anstrengungen unternommen, diese Herausforderungen zu meistern.
Von flachen Bohrlöchern bis hin zu solchen, die extreme Tiefen erreichen können, erforschen die Forscher eine Vielzahl innovativer Ansätze, wie z. B. den Einsatz von Tracer-Systemen und Ultraschalltechnologien.
Quellenhinweis:
Knez, D.; Khalilidermani, M. A Review of Different Aspects of Off-Earth Drilling. Energies, v. 14, 2021.