Atmen auf dem Mars: Wie Astronauten CO2 in frischen Sauerstoff verwandeln

Wissenschaftler arbeiten an einer neuen Methode, um Astronauten auf dem Mond oder Mars nachhaltiger mit Sauerstoff zu versorgen. Dabei nutzen sie eine chemische Reaktion, die das Kohlenstoffdioxid (CO2), das Astronauten ausatmen, in frischen Sauerstoff umwandelt. Zusätzlich entstehen Kohlenstoffnanoröhren, die in zukünftigen Weltraummissionen nützlich sein könnten.

Sauerstoff effizienter produzieren

Diese Methode könnte effizienter arbeiten als das aktuelle System auf der Internationalen Raumstation (ISS), das CO2 in Sauerstoff umwandelt. Zhaosheng Li und sein Team von der Nanjing University in China entwickelten ein Verfahren, das CO2 und Wasserstoff in einen chemischen Tank leitet. Dort trifft das Gasgemisch auf ein Kobalt-basiertes Pulver, das bei Lichteinwirkung eine chemische Reaktion auslöst.

Diese Reaktion produziert Wasser, das mit einem bestehenden Verfahren in Sauerstoff umgewandelt wird. Gleichzeitig entstehen kleine Kohlenstoffnanoröhren, die möglicherweise in künftigen Weltraumprojekten für spezielle Materialien eingesetzt werden können.

Weniger Wasserverbrauch und hohe Kostenersparnis

In ersten Tests erreichte die Methode eine Sauerstoffrückgewinnungseffizienz von 68 Prozent. Das aktuelle System auf der ISS kommt dagegen maximal auf 50 Prozent. Falls die Wissenschaftler die Effizienz auf 75 Prozent steigern können, würde das den Wasserbedarf auf der Raumstation so weit senken, dass die NASA jährlich über 5 Millionen Dollar einsparen könnte.

„Wir können das Verfahren auf der Erde problemlos umsetzen und es im Weltraum zu einer effektiven Sauerstoffversorgungstechnologie weiterentwickeln“, erklärt Volker Hessel von der University of Adelaide in Australien gegenüber NewScientist.

Das Team arbeitet jedoch weiter an Verbesserungen. Die Wissenschaftler suchen nach einem besseren chemischen Katalysator, der die Methanproduktion reduziert und die Bildung von Kohlenstoffnanoröhren verstärkt. „Wir planen, in naher Zukunft einen Prototyp zu entwickeln und ihn für Tests im Weltraum einzusetzen“, sagt Li.

Was du dir merken solltest:

• Wissenschaftler haben ein Verfahren entwickelt, das CO2 von Astronauten in Sauerstoff und Kohlenstoffnanoröhren umwandelt, was die Nachhaltigkeit auf Mond- und Marsmissionen verbessern könnte.
• Im Vergleich zum aktuellen ISS-System könnte die neue Methode effizienter arbeiten, da sie eine Sauerstoffrückgewinnung von bis zu 68 Prozent erreicht und potenziell Kosten reduziert.
• Die Forscher optimieren das Verfahren weiter, um die Methanproduktion zu verringern und planen Tests im Weltraum, um die Technologie zu verfeinern.

Übrigens: Der Mars war nicht immer die trockene Wüste, die wir heute sehen. Vor Milliarden Jahren könnte er eine dichte Atmosphäre besessen haben, die flüssiges Wasser ermöglichte. Aber wo ist diese Atmosphäre jetzt? Das erfährst du in unserem Artikel.

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