Temperaturen im tiefen Minusbereich, eine dünne Atmosphäre und starke UV-Bestrahlung: Der Mars ist ein unwirtlicher Wüstenplanet, der irdischen Lebensformen zumindest an der Oberfläche keine Entwicklungschancen bietet. Die Vorstellung, dass der Mensch dies durch gezielte Eingriffe ändern könnte, beflügelt schon lange die Fantasie – nicht nur von Science-Fiction-Autoren. Mit der Möglichkeit, den Mars durch sogenanntes Terraforming lebensfreundlich zu gestalten, hat sich bereits der Astronom und Autor Carl Sagan im Jahr 1971 wissenschaftlich befasst. Er dachte über Verfahren nach, die polaren Eiskappen des Mars gezielt verdampfen zu lassen, um einen Terraforming-Effekt in Gang zu setzen. Mittlerweile scheint aber klar, dass dies kaum zum Erfolg führen würde.
Weitere vorgeschlagene Erwärmungs-Strategien basieren auf dem Prinzip, das demjenigen entspricht, das der Mensch momentan auf der Erde ungewollt „anwendet“: Durch die Freisetzung bestimmter Gase könnte auch auf dem Mars eine Erwärmung in Gang gesetzt werden. Das Problem ist allerdings, dass sich effektive Mengen von Treibhausgasen kaum auf dem Mars erzeugen lassen, denn die Ressourcen sind dafür begrenzt. Die Forschenden um Samaneh Ansari von der Northwestern University in Evanston sind deshalb der Frage nachgegangen, ob sich Materialien, die reichlich auf dem Mars vorkommen, in Treibhauseffekt-Substanzen verwandeln lassen könnten.
Wärmende Nanopartikel
Aus der Erforschung des Mars ist bekannt, dass sein Oberflächenmaterial reich an Eisen und Aluminium ist. Staub aus diesen Substanzen wird trotz der dünnen Mars-Luft auch hoch in die Atmosphäre aufgewirbelt. Diese Partikel sind aber durch ihre Merkmale nicht geeignet, den Planeten zu erwärmen. Doch möglicherweise kann das Material in eine Form gebracht werden, die dies ermöglicht, so die Idee der Forschenden. Dieses Potenzial loteten sie durch Modellsimulationen aus. Dabei kristallisierte sich heraus, dass neun Mikrometer lange Nanostäbchen aus Eisen- oder Aluminium den gewünschten Effekt erzielen könnten. Wie aus den Modellen hervorgeht, könnten diese Nanopartikel Sonnenlicht effizient einfangen und damit für einen starken Treibhauseffekt sorgen. „Das Design von Nanopartikeln kann zu optischen Effekten führen, die weit über das hinausgehen, was man üblicherweise von so kleinen Partikeln erwartet“, sagt Ansari.
Konkret besteht die Zukunftsvision also darin: Es könnten auf dem Mars Anlagen errichtet werden, die kontinuierlich diese Treibhaus-Nanopartikel aus den lokalen Ressourcen produzieren und dann in die Marsatmosphäre blasen. Die leichten Winzlinge könnten den Modellen der Forscher zufolge auch sehr hoch in der Atmosphäre aufsteigen und sich dort lange etablieren. Dabei könnten sie dann einen sehr effizienten Erwärmungseffekt verursachen. Aus den Berechnungen geht hervor, dass sich schon innerhalb von Monaten eine Wirkung einstellen könnte, wenn die Partikel kontinuierlich mit 30 Litern pro Sekunde in die Marsatmosphäre freigesetzt würden.
