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Gestern Samstag Morgen mitteleuropäischer Zeit ist die europäisch-japanische Raumsonde Bepi-Colombo an der Spitze einer Ariane 5 Rakete in Richtung Merkur gestartet. Der Merkur ist der kleinste und sonnennächste Planet des Sonnensystems. Bis vor wenigen Jahren war nicht einmal seine Oberfläche ganz kartografiert – ab 2008 änderte sich das dank der NASA-Raumsonde „Messenger“. Im Vergleich zu dieser ist Bepi-Colombo deutlich grösser. Sie besteht aus zwei Teil-Sonden, von denen je eine von der ESA und von der JAXA (der japanischen Weltraumagentur) gebaut wurden. Ab 2025 sollen die beiden Sonden Merkur genauer unter die Lupe nehmen – sie werden also ganze sieben Jahre dorthin unterwegs sein.
Der Merkur ist etwa gleich weit weg von der Erde wie der Mars und hat auch eine ähnliche Anziehungskraft – warum dauert die Reise dorthin so viel länger? Das Problem ist die Nähe des Merkurs zur Sonne: wegen der starken Gravitation der Sonne ist eine von der Erde her ankommende Sonde bei Merkur viel zu schnell unterwegs, als dass sie direkt in eine Umlaufbahn einbremsen könnte. Bei Bepi Colombo (wie zuvor bei Messenger) wird das Problem so gelöst, dass die Sonde einer komplizierten Bahn folgt, auf der sie immer wieder nahe an Venus und Merkur vorbei fliegt und so ihre Geschwindigkeit über mehrere Jahre stark abbauen kann, bevor sie schliesslich in die Merkur-Umlaufbahn einbremst.
Im Gegensatz zum Mars wird der Merkur nicht oft als mögliches Ziel menschlicher Besiedlung genannt. Doch er hat durchaus Potential. Obwohl der Merkur kleiner und leichter ist als der Mars, hat er dank seines riesigen Eisenkerns eine deutlich höhere Dichte. Die Schwerkraft an der Oberfläche der beiden Planeten ist deshalb – zufällig – fast gleich gross. Im Gegensatz zum Mars hat der Merkur jedoch keine Atmosphäre und seine Oberfläche gleicht deshalb auch eher dem Erdmond. Während der Mars in nur etwas über 24 Stunden einmal um seine Achse dreht, dauert auf Merkur ein synodischer Tag (das heisst, von einem Mittag zum nächsten) rund 116 Erdtage. Ist es unter diesen Bedingungen wirklich denkbar, dass eines Tages nicht nur robotische Raumsonden, sondern auch Menschen den Merkur besuchen werden – und sich sogar dort ansiedeln werden?
Intuitiv würde man vielleicht sagen: der Planet ist dafür doch viel zu heiss, so nahe an der Sonne! Tatsächlich ist der Merkur der Planet mit den grössten täglichen Temperaturschwankungen: zwischen etwa -170°C in der Mitte der Nachtseite und +430°C am Mittag am Äquator auf der Tagseite liegen rund 600°C Unterschied! Am Merkur-Äquator könnte deshalb keine menschliche Siedlung existieren – selbst wenn sie im Boden eingegraben und so von den stärksten täglichen Temperaturschwankungen geschützt wäre, die mittlere Bodentemperatur liegt selbst dort bei ca. 70°C, die Siedlung müsste also ständig aktiv gekühlt werden (alle Boden-Temperatur-Angaben stammen aus einer Arbeit von Vasavada et al., 1999). Einige Science Fiction Autoren (z.B. Kim Stanley Robinson in „2312“ oder Charles Stross in „Saturn’s Children“) haben sich deshalb „rollende“ Städte ausgedacht, die entlang der Tag-Nacht-Grenze (dem „Terminator“) stets der Sonne davon fahren, um die Temperatur im erträglichen Bereich zu halten. Doch dieser riesige Aufwand ist gar nicht nötig, denn es gäbe einen viel besseren Ort – oder besser gesagt, zwei Orte – für eine menschliche Siedlung: in der Nähe der Merkur-Pole.
Merkur hat von allen Planeten die geringste Achsenneigung. Das heisst, dass die Sonne an seinen Polen immer in der Nähe des Horizonts bleibt und den Boden nie stark aufheizt. An den beiden Polen beträgt die mittlere Temperatur jeweils ca. -90°C. Das ist kalt genug, dass einige Krater, deren Böden nie das Licht der Sonne sehen, Eisvorkommen von einigen 10 m Dicke aufweisen. Diese Eisvorkommen wurden bereits in den 1990er Jahren mit Hilfe von Radar-Beobachtungen entdeckt – und von Messenger schliesslich bestätigt. Je weiter man sich aber von einem der Pole entfernt, desto steiler fällt das Sonnenlicht ein, und desto höher wird die Bodentemperatur. Kratereis ist nur innerhalb von ca. 10° der beiden Pole stabil. Die oberste Regolith-Schicht (Regolith nennt man die Mischung aus Staub und grösseren und kleineren Steinen, die an der Oberfläche von atmosphärenlosen Himmelskörpern zu finden ist) heizt sich während des Merkur-Tages stark auf, um dann in der Nacht wieder stark abzukühlen. Aber unterhalb von etwa einem Meter Tiefe herrscht immer dieselbe, mittlere Temperatur, die nur noch von der Entfernung zum Pol abhängt.
Das heisst, der ideale Platz für eine Siedlung ist dort, wo die mittlere Bodentemperatur in der Tiefe nicht -90°C wie an den Polen oder +70°C wie am Äquator beträgt, sondern für Menschen angenehme etwa 20°C. Die Zone, auf die das zutrifft, legt sich wie ein Ring um beide Pole, etwa in der Höhe des 75sten Breitengrads. Allerdings nicht überall. Da der Merkur der Sonne bei der nächsten Annäherung (im Perihel) immer eine von zwei Seiten zeigt (abwechselnd die Region um den 0ten Längengrad und die Region um den 180sten Längengrad), hat er zwei warme Hälften, die dazwischen (beim 90sten und 270sten Längengrad) von einem kühleren Ring zerteilt werden, der den Merkur von Pol zu Pol umspannt. Wenn in dieser Zone Mittag ist, steht der Merkur stets im Aphel, also am sonnenfernsten Punkt. Deshalb weiten sich die Ringe mit Bodentemperaturen von ca. 20°C in dieser Zone jeweils stark in Richtung Äquator auf.
Die Bedingungen für eine menschliche Siedlung – oder gleiche eine ganze Kette von Siedlungen, die den Planeten umspannen – sind in dieser Zone also günstig. Die Wassereisvorkommen an den Polen – ihre Masse wird auf rund 3 Billionen Tonnen geschätzt – könnten genutzt werden, um den Wasserbedarf dieser Siedlungen zu decken (natürlich müsste das Wasser rezykliert werden, um den langfristigen Erhalt der Siedlung zu garantieren). Dazu kommt, dass einer menschlichen Zivilisation an der Merkuroberfläche viel Energie zur Verfügung steht – die Sonne scheint zwischen 5 und 10 Mal stärker (für Aphel und Perihel) als auf der Erde. Wie auch auf dem Mond gibt es an den Merkurpolen „Berge des ewigen Lichts“, die so stehen, dass sie ständig im Sonnenlicht stehen. Auf diesen Bergen könnten Solarzellen rund um die Uhr Strom für die Merkursiedlungen produzieren.
Die grösste Schwierigkeit beim Aufbau einer menschlichen Siedlung auf dem Merkur ist der Flug dorthin – entweder dauert er sehr lange (wie bei Messenger oder BepiColombo), oder aber er erfordert sehr viel Energie (effiziente Antriebe, etwa solche basierend auf Kernfusion). Wenn dieses Hindernis überwunden ist, bietet der Merkur in diesen temperierten Zonen rund um die Pole eine attraktive Umgebung für eine von der Erde unabhängige Zivilisation.
Was denkt ihr? Wird es jemals eine menschliche Siedlung auf dem Merkur geben? Stelle eure Kommentare und Gedanken dazu unten ein!