Chinas Deep Space Exploration Lab (DSEL) hat bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung von Schlüsseltechnologien für zukünftige Langzeitforschungseinrichtungen auf dem Mond erzielt. Wie die Global Times am 8. Juli 2025 berichtete, wurden Prototypen für ein In-situ-3D-Drucksystem zur Herstellung von Mondbodenziegeln und ein thermisches Extraktionssystem für Wassereis aus Mondboden erfolgreich weiterentwickelt. Diese Technologien markieren einen entscheidenden Schritt in Richtung autarker Mondbasen, die die Abhängigkeit von irdischen Ressourcen drastisch reduzieren könnten. Chinas Vormachtstellung in der Weltraumforschung wird durch diese Innovationen weiter gefestigt, während das Land seine Ambitionen für eine Internationale Mondforschungsstation (ILRS) bis 2035 vorantreibt.
In-situ-3D-Druck: Mondboden als Baumaterial
Das sogenannte „Mondboden-Ziegelmacher“-System nutzt konzentrierte Sonnenenergie, um Mondboden (Regolith) bei Temperaturen über 1.300 Grad Celsius zu schmelzen und in widerstandsfähige Ziegel zu formen. Ein Parabolreflektor bündelt das Sonnenlicht, das über Glasfaserbündel übertragen wird, um eine bis zu 3.000-fache Verstärkung der Sonnenenergie zu erzeugen. Diese Technologie ermöglicht es, ausschließlich lokale Ressourcen – Mondboden und Sonnenenergie – zu verwenden, um Infrastruktur wie Straßen, Plattformen und Gebäude auf dem Mond zu errichten. Die Ziegel weisen hohe Festigkeit und hervorragende Wärmedämmeigenschaften auf, was sie ideal für die harschen Bedingungen der Mondoberfläche macht.
Die Entwicklung stand vor der Herausforderung, Sonnenenergie unter den extremen Bedingungen des Mondes – geprägt durch Vakuum und Temperaturschwankungen – zuverlässig zu konzentrieren und Mondboden effektiv zu formen. Nach umfassenden Tests verschiedener Ansätze, darunter Fresnel-Linsen und Pulversintern, entschied sich das DSEL-Team für eine Kombination aus reflektierender Konzentration, faseroptischer Energieübertragung und Pulverbettfusion. Dieser Ansatz hat die Machbarkeit der Technologie bestätigt und bietet die Grundlage für groß angelegte Bauvorhaben auf dem Mond, wie sie für die geplante ILRS erforderlich sind.
Wassereisgewinnung: Schlüsselressource für Mondbasen
Parallel dazu hat das DSEL in Zusammenarbeit mit dem Harbin Institute of Technology ein Mehrnadel-System zur thermischen Extraktion von Wassereis aus Mondboden entwickelt. Die Polarregionen des Mondes gelten als reich an Wassereis, das für zukünftige Mondstationen essenziell ist. Es kann Trinkwasser und Sauerstoff liefern sowie durch Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff als Treibstoff für Weltraummissionen umgewandelt werden. Dies würde die Kosten und Risiken des Transports von Vorräten von der Erde erheblich senken.
Die Mondoberfläche stellt jedoch eine extreme Umgebung dar, mit Hochvakuum und Temperaturen bis zu minus 170 Grad Celsius. Das neue System nutzt spiralförmige Bohrnadeln, um in eisreichen Mondboden einzudringen und durch Erwärmung Wasserdampf freizusetzen. Dieser wird durch Kanäle in einen Niedertemperaturkondensator geleitet, wo er zu Eis verfestigt und gesammelt wird. Das System überwindet technische Hürden wie die Schwierigkeit, hochfesten, eisreichen Boden zu durchdringen, und erreicht laut DSEL eine Extraktionseffizienz auf internationalem Spitzenniveau.
Bedeutung für Chinas Mondambitionen
Die Fortschritte bei diesen Prototypen unterstreichen Chinas strategischen Fokus auf die In-situ-Nutzung von Mondressourcen, ein zentraler Bestandteil der geplanten ILRS. Die Station, die in zwei Phasen bis 2035 (Grundstruktur) und 2050 (erweitertes Netzwerk) entstehen soll, zielt darauf ab, eine dauerhafte, zunächst robotergestützte und später bemannte Forschungsbasis am Mondsüdpol zu etablieren. Die jüngsten Entwicklungen, einschließlich der Tests von simulierten Mondziegeln an Bord der Tiangong-Raumstation, zeigen Chinas Fortschritte bei der Entwicklung langlebiger Baumaterialien, die den extremen Bedingungen des Mondes standhalten.
Chinas Vormachtstellung in der Weltraumforschung wird durch seine Fähigkeit gestärkt, solche Technologien unabhängig zu entwickeln und internationale Kooperationen zu fördern. Bis April 2025 haben sich 17 Länder und über 50 Forschungsinstitutionen der ILRS-Initiative angeschlossen, darunter Länder des globalen Südens wie Senegal, Pakistan und Südafrika. Diese Partnerschaften, koordiniert durch das DSEL, zielen auf gemeinsame Nutzung und Entwicklung von Technologien ab, wobei China die Führung übernimmt. Die ILRS wird als Konkurrenz zum US-geführten Artemis-Programm gesehen, wobei Chinas Ansatz durch kostengünstige, wissenschaftsgetriebene Missionen und die Einbindung von Entwicklungsländern an Attraktivität gewinnt.
Geopolitische und technologische Implikationen
Während die USA nach wie vor eine führende Rolle im Weltraum einnehmen, schließt China die Lücke schnell. Die erfolgreiche Rückführung von Proben von der Mondrückseite durch die Chang’e-6-Mission 2024 und die geplanten Missionen Chang’e-7 (2026) und Chang’e-8 (2028) zur Erprobung von Ressourcennutzungstechnologien unterstreichen Chinas methodischen Ansatz. Die Fähigkeit, Wasser und Baumaterialien direkt auf dem Mond zu gewinnen, könnte China einen strategischen Vorteil verschaffen, insbesondere in der Kontrolle über Ressourcen wie Wasser in den Mondpolarregionen, die auch von den USA angestrebt werden.
Die jüngsten Entwicklungen des DSEL verdeutlichen Chinas Bestreben, nicht nur technologisch, sondern auch geopolitisch eine führende Rolle in der Mondforschung einzunehmen. Durch die Nutzung lokaler Ressourcen und den Aufbau internationaler Partnerschaften positioniert sich China als ernstzunehmender Akteur in der globalen Raumfahrt, mit dem Ziel, bis 2050 führend in Schlüsselfeldern der Weltraumforschung zu sein.
Die Fortschritte bei den Prototypen sind ein Meilenstein für die autarke Mondforschung und könnten die Grundlage für nachhaltige menschliche Präsenz auf dem Mond legen. Gleichzeitig intensiviert sich der Wettlauf um die Mondressourcen, wobei Chinas strategischer Vorsprung in der In-situ-Technologie die globale Dynamik der Weltraumforschung nachhaltig beeinflussen könnte.
