Den Mars bewohnbar machen: 70 Millionen Quadratkilometer Spiegel und eine Trillion Kilogramm Gas nötig

Den Mars in eine bewohnbare Welt zu verwandeln, klingt nach Science-Fiction, lässt sich aber zumindest theoretisch berechnen. Jüngste Untersuchungen eines NASA-Forschers offenbaren nun jedoch, dass es noch gewaltige technische Hürden für ein mögliches Terraforming auf dem Mars gibt. Sein Einwand: Es fehlen nicht nur Rohstoffe, sondern auch die industrielle Infrastruktur.

Um den Mars auf die richtige Temperatur zu erwärmen, würde ein gewaltiger Spiegel benötigt werden – und zwar mit einer Fläche von 8000 mal 8000 Kilometern. Bild: KI-generiert

Seit Jahrzehnten beschäftigt Wissenschaft und Science-Fiction, wie der Mars bewohnbar gemacht werden könnte. Und die Rede ist nicht etwa von kleinen Behausungen, sondern davon, wie man auf dem gesamten Planeten Bedingungen schafft, sodass prinzipiell Menschen auf ihm leben können – das Terraforming.

Terraforming, das sind alle möglichen Eingriffe in einen Planeten, um ihn bewohnbar zu machen. Zum Beispiel kann die Atmosphäre atembar gemacht werden, indem ihr Sauerstoff zugeführt wird. Der Luftdruck kann erhöht werden. Wasser kann – theoretisch – verfügbar gemacht werden. Die Temperatur kann angepasst werden.

Doch der Astrophysiker Dr. Slava Turyshev vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA rückt die Vision nun in ein anderes Licht. Seine neuesten Berechnungen, die kürzlich als Preprint auf arXiv veröffentlicht wurden, betrachten das gesamte Vorhaben vor allem als gigantische Herausforderung, ingenieurtechnisch wie logistisch.

Fünf Stufen zur atembaren Atmosphäre

Eine der Herausforderungen bei der Terraformung des Mars besteht darin, den atmosphärischen Druck zu erhöhen, der weniger als 1 % des Drucks auf der Erde beträgt. Mit Kohlendioxid und Wasser ließe sich die Atmosphäre jedoch verdichten. Frühere NASA-Studien hatten als mögliche Quellen bereits die Polkappen, Mineralien und den Boden genannt.

Künstlerische Darstellung des Terraformings auf dem Mars. Man sieht, wie sich langsam Wasser absetzt, wie sich Meere bilden und Vegetation entsteht. Bild: Wikimedia Commons/Daein Ballard

Turyshev geht in seiner Studie nun von fünf Entwicklungsstufen aus, um eine richtige Marsatmosphäre zu erzeugen. Die erste entspricht dem heutigen Zustand: niedriger Luftdruck, extreme Kälte und Bedingungen, die ein Überleben im Freien unmöglich machen. Bei der zweiten Stufe würde der Druck auf etwa 6,1 Millibar steigen. Das entspricht dem Tripelpunkt des Wassers, an dem es unter geeigneten Bedingungen gleichzeitig fest, flüssig und gasförmig existieren kann.

Eine weitere Stufe sieht geschlossene Strukturen vor, in denen Menschen ohne Raumanzug arbeiten könnten – bei ungefähr 100 Millibar wäre ein solches Paraterraforming denkbar. Auf der vierten Stufe müsste der Gesamtdruck auf dem Planeten mindestens 62,7 Millibar erreichen. Das ist die Grenze, bei der menschliches Blut bei 37 Grad Celsius nicht mehr durch den niedrigen Umgebungsdruck zu sieden beginnt. Das endgültige Ziel wäre eine Atmosphäre mit insgesamt 500 Millibar, darunter rund 210 Millibar Sauerstoff.

Das Problem daran: Schon minimale Drucksteigerungen würden enorme Ressourcen verschlingen. Jedes zusätzliche Millibar würde laut Turyshev etwa 3,89 Billiarden Kilogramm Gas benötigen. Diese Masse kommt der von Deimos nahe, dem kleineren der beiden Marsmonde.

Eine der Herausforderungen beim Terraforming des Mars besteht darin, den atmosphärischen Druck zu erhöhen, der derzeit weniger als 1 % des irdischen Drucks beträgt. Die Infografik aus dem Jahr 2018 zeigt verschiedene mögliche Quellen von Kohlendioxid auf dem Mars. Bild: NASA Goddard Space Flight Center

Für eine Atmosphäre, in der Menschen ohne Atemgeräte atmen könnten, wären insgesamt eine Trillion Kilogramm erforderlich. Das entspricht der ungefähren Masse des Saturnmondes Janus.

Gigantische Spiegel und keine Industrie

Neben dem Luftdruck müsste auch die Temperatur steigen. Damit flüssiges Wasser auf dem Mars großflächig stabil bleiben könnte, wäre nach Turyshevs Berechnungen eine Erwärmung um ungefähr 60 Grad Celsius nötig. Das ließe sich erreichen über wärmeabsorbierende Nanopartikel, zusätzlich freigesetztes Kohlendioxid oder riesige Spiegel im Orbit, die Sonnenlicht auf die Oberfläche lenken.

Für solche Spiegel wäre eine Gesamtfläche von rund 70 Millionen Quadratkilometern nötig – das sind ca. 8000 mal 8000 Kilometer. Eine derartige Konstruktion herzustellen, zu montieren und dauerhaft zu betreiben, übersteigt jedoch die menschlichen Fähigkeiten (noch) bei Weitem.

Außerdem muss die Versorgung mit Sauerstoff, Wasser und Baumaterialien geklärt sein. Man braucht Fabriken, die auf dem Mars geförderte Rohstoffe verarbeiten. Pläne für Förderung, geschweige denn Produktionsketten, existieren noch längst nicht.

Auch die natürlichen CO₂-Vorräte reichen nicht aus: Nach jetzigem Wissensstand ließen sich damit nur etwa 20 Millibar Druck gewinnen – ein weiter Weg bis zu den angestrebten 500 Millibar.

Die Studie schließt das Terraforming auf dem Mars also nicht grundsätzlich aus. Sie verdeutlicht aber, dass es derzeit weit außerhalb unserer Möglichkeiten liegt.

Artikelreferenz

Turyshev, S. G. (2026). Terraforming Mars: Mass, forcing, and industrial throughput constraints. APS Open Science.