Startup plant, Weltraumgestein in riesigen Säcken in die Erdumlaufbahn zu bringen

Ein kalifornisches Unternehmen hat Asteroiden mit hundert Tonnen Masse im Visier

Das Unternehmen TransAstra aus Los Angeles entwickelt eine Technologie, die grundlegend verändern könnte, wie die Menschheit Weltraumressourcen nutzt. Es geht dabei nicht um eine technische Machtdemonstration – das eigentliche Ziel ist der Aufbau einer echten Raumfahrtindustrie, die auf natürlich im Weltall vorhandenen Rohstoffen basiert.

Die Ingenieure suchen nach Wegen, die Abhängigkeit von Materialien zu überwinden, die mühsam von der Erdoberfläche ins All transportiert werden müssen. Der Asteroidenabbau gehört längst nicht mehr ausschließlich zur Science-Fiction – er wandert langsam in die Welt der Machbarkeitsstudien und greifbaren Prototypen.

Ein riesiger aufblasbarer Sack als Schlüssel zum Einfangen von Weltraumgestein

TransAstra arbeitet an einem System, das darauf ausgelegt ist, einen Asteroiden von der Größe eines Einfamilienhauses einzufangen – also ein Objekt mit einem Gewicht von etwa hundert Tonnen. Das zentrale Element der gesamten Lösung ist eine massive aufblasbare Hülle aus hochfesten Polymeren, etwa dem Material namens Kapton, das sich bei Raumfahrtmissionen bereits vielfach bewährt hat.

Ein bislang unbekannter Auftraggeber hat beim Unternehmen eine Machbarkeitsstudie für eine Mission bestellt, die intern als New Moon bezeichnet wird. Ein solches Dokument liefert eine detaillierte technische, finanzielle und logistische Analyse der Umsetzbarkeit des Projekts.

Der Ablauf des Asteroiden-Einfangens klingt auf dem Papier simpel, ist in der Praxis jedoch eine extreme Herausforderung. Ein Roboterschiff fliegt zu einem kleinen Asteroiden, entfaltet eine flexible Hülle um ihn herum und verpackt ihn wie ein Paket. Das gesamte Bündel kann anschließend sicherer zu einem Ort transportiert werden, der für Bergbauroboter geeignet ist.

Was der Sack alles aushalten muss

Der Sack muss dem Kontakt mit einer unregelmäßigen und scharfen Gesteinsoberfläche standhalten, Mikrometeoriteneinschlägen trotzen und die extremen Temperaturschwankungen des Weltraums überleben. Die Ingenieure planen umfangreiche Bodentests sowie Orbitaldemonstrationen an kleineren Testobjekten.

Eine der zentralen Anforderungen besteht darin, sicherzustellen, dass der Sack bei zufälliger Beschädigung seinen Inhalt nicht freigibt und unerwartete Bewegungen des Asteroiden während des Transports absorbieren kann. Der Umfang dieser Konstruktion wird im Vergleich zu bisherigen Weltraumanwendungen von Kapton etwas völlig Beispielloses darstellen.

Warum Lagrange-Punkte ideale Standorte für eine Orbitalfabrik sind

TransAstra erwägt, eingefangene Asteroiden in den Bereich des Lagrange-Punkts L2 zu schleppen – ein besonderer Ort rund 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, auf der sonnenzugewandten Abseite. Dort heben sich die Gravitationskräfte unseres Planeten und der Sonne teilweise gegenseitig auf, sodass das Halten von Objekten an Ort und Stelle nur minimalen Treibstoffverbrauch erfordert.

Diese Punkte faszinieren Raumfahrtingenieure seit Langem. Die stabile Position erleichtert den Betrieb wissenschaftlicher Instrumente und die Kommunikation mit der Erde – und für eine Bergbauindustrie bietet sie eine ideale Basis. Der Standort ist weit genug von der störenden Atmosphäre entfernt, aber gleichzeitig in Reichweite einer regelmäßigen Datenverbindung.

Wissenschaftler der NASA und anderer Raumfahrtbehörden haben in der Vergangenheit vorgeschlagen, Lagrange-Punkte für Montagestationen oder Treibstoffdepots zu nutzen. TransAstra knüpft an diese Konzepte an, konzentriert sich jedoch auf kleinere Asteroiden und den schrittweisen Aufbau einer Infrastruktur. Firmenchef Joel Sercel betrachtet eingefangene Asteroiden als Grundlage einer künftigen Orbitalindustrie, in der Roboter lernen, Erze zu verarbeiten und Satellitenkomponenten sowie Treibstoffe für interplanetare Flüge herzustellen.

Asteroiden als Vorratskammer für Wasser, Eisen und seltene Metalle

Das Hauptargument für das gesamte Projekt sind die Rohstoffe. Viele kleine Asteroiden bergen Wasser in Form von gefrorenem Eis oder Metalle, deren Preis auf der Erde schwindelerregende Höhen erreicht. Das Unternehmen hat zwei Gruppen besonders interessanter Objekte identifiziert:

• Asteroiden vom Typ C – dunkel, mit hohem Gehalt an Wassereis und kohlenstoffhaltigen Verbindungen
• Asteroiden vom Typ M – metallisch, reich an Eisen, Nickel und seltenen Metallen
• Wasserstoff und Sauerstoff aus dem Eis als Bestandteile von Raketentreibstoff
• Atembare Luft für künftige bemannte Außenposten
• Metalle als Material für Tragstrukturen und Schutzpanele
• Strahlungsschutz aus Asteroideneisen
• Antriebskomponenten, die direkt im Orbit gewonnen werden
• Eine Produktionskette, die nahezu unabhängig von Lieferungen von der Erde ist

Aus dem Eis lässt sich durch Elektrolyse Wasserstoff und Sauerstoff gewinnen – also die wesentlichen Bestandteile von Raketentreibstoff und der Atemluft in künftigen bemannten Stationen. Die Metalle können für Tragkonstruktionen, Schutzschilde oder Motorenteile verwendet werden. Das Ergebnis wäre ein Produktionskreislauf, der kaum noch Rohstoffe benötigt, die von der Erdoberfläche ins All gestartet werden.

Schätzungen des Unternehmens zufolge befinden sich im Aktionsradius potenzieller Missionen rund 250 kleine Asteroiden, die innerhalb der nächsten fünfzehn Jahre eingefangen werden könnten. Es handelt sich dabei um Objekte mit einem Durchmesser von bis zu zwanzig Metern – zu klein, um eine Bedrohung für die Erde darzustellen, aber reich genug, um ihre Nutzung lohnend zu machen.

Zweihundertfünfzig Ziele und eine Flotte wiederverwendbarer Raumschiffe

Das Rückgrat des gesamten Plans soll eine Flotte robotischer Schlepper bilden, die nach jeder Mission in die Erdnähe zurückkehren, Treibstoff auftanken – idealerweise aus einem zuvor eingefangenen Asteroiden – und sich auf den Weg zum nächsten Ziel machen. Jede weitere Reise soll damit günstiger und rentabler sein als die vorherige.

Die erste Mission soll die grundlegenden Fang- und Transporttechnologien erproben. Die schrittweise Verbesserung der Verfahren und die Senkung der Kosten sind dabei zentrale Voraussetzungen für die gesamte Wirtschaftlichkeit des Projekts. Das Unternehmen setzt auf das Prinzip des Lernens aus der Praxis – jeder eingefangene Asteroid liefert wertvolle Daten über das Verhalten der Materialien, die Systemstabilität und die Effizienz der Roboteroperationen.

Die wirtschaftliche Seite bildet ein eigenes Kapitel. Die Kosten für den Transport eines Kilogramms Nutzlast in die Erdumlaufbahn sinken zwar dank wiederverwendbarer Raketen deutlich, bewegen sich aber noch immer im Tausend-Dollar-Bereich. Befürworter des Weltraumbergbaus argumentieren daher, dass es mittel- und langfristig günstiger sein wird, direkt im Weltraum verfügbare Rohstoffe zu nutzen.

Sicherheitsrisiken und Fragen ohne eindeutige Antworten

Der Gedanke, einen Felsen mit einem Durchmesser von mehreren Dutzend Metern in relative Erdnähe zu bringen, wirft naturgemäß Sicherheitsfragen auf. Selbst ein kleiner Fehler beim Manövrieren könnte die Bahn des Objekts in eine ungünstige Richtung verändern. TransAstra reagiert darauf mit dem Hinweis, sich ausschließlich auf kleine Asteroiden zu konzentrieren, bei denen die Kontrolle erheblich einfacher zu gewährleisten ist als bei kilometergroßen Brocken.

Skeptiker verweisen auf die Kosten für den Aufbau einer Roboterflotte, das Risiko technischer Ausfälle und den enormen Forschungs- und Entwicklungsaufwand. Vieles hängt nun von den Ergebnissen der Machbarkeitsstudie zur Mission New Moon ab – wenn das Projekt die Realisierbarkeit des Gesamtkonzepts nachweist, könnte es weitere private und institutionelle Investoren anziehen, darunter möglicherweise Regierungsbehörden, die nach Möglichkeiten zur Versorgung von Fernmissionen suchen.

Weltraumbergbau entwickelt sich dabei auch zu einem politischen und rechtlichen Thema. Wer hat das Eigentumsrecht an einem bestimmten Asteroiden? Wie werden Gewinne fair aufgeteilt? Wie lassen sich potenzielle Konflikte vermeiden? TransAstra entwickelt damit nicht nur eine Technologie – das Unternehmen übt durch seine Tätigkeit gleichzeitig Druck auf die Schaffung völlig neuer Regelwerke für ein Gebiet aus, das bislang fast ausschließlich der Wissenschaft und Forschung vorbehalten war.

Von der Science-Fiction zur realen Orbitalindustrie

Die Idee, Asteroiden einzufangen, ist nicht neu. Ähnliche Pläne tauchten in der Vergangenheit in NASA-Dokumenten und bei anderen Unternehmen auf, doch keiner davon überschritt jemals die Konzept- oder Vorstudienphase. TransAstra unterscheidet sich durch den Fokus auf kleinere Objekte, eine einfachere Fangmechanik und den systematischen, schrittweisen Aufbau einer Orbitalinfrastruktur.

Sollte sich zumindest ein Teil dieser Vision verwirklichen, könnte sich die Art und Weise, wie wir Satelliten und große Weltraumkonstruktionen bauen, grundlegend verändern. Ingenieure könnten auf Bauteile zurückgreifen, die direkt aus Asteroidenerzen hergestellt wurden, anstatt mühsam teure, sorgfältig verpackte Module von der Erde ins All zu transportieren. Das ebnet den Weg zu günstigeren Missionen zum Mars und in den Asteroidengürtel, denn Treibstoff und Baumaterial stammen dann von unterwegs – nicht von der Oberfläche unseres Planeten.

Für den Laien klingt das vielleicht wie eine ferne Zukunftsvision. Doch die ersten Schritte finden bereits jetzt statt – in Form von Forschungsarbeiten, Computersimulationen und physischen Prototypen. In den kommenden Jahren lohnt es sich zu beobachten, ob rund um Projekte wie New Moon ein ganzes Ökosystem von Unternehmen entstehen wird – von Roboterherstellern über Softwareanbieter bis hin zu Betreibern von Orbitalraffinerien und Weltraumtankstellen. Vielleicht erleben wir eine Zeit, in der das Metall in der Elektronik Ihres Smartphones aus einem Gestein stammt, das irgendwo zwischen Mars und Jupiter abgebaut wurde.