Zukunftsprognosen im Allgmeinen und Speziellen

Kürzlich bekam ich eine Mail in der sich der Autor gegen meine Kritik an der Besiedlung des Mars aussprach, dabei fiel unter anderem das Argument, man sollte da nicht in Jahrzehnten, sondern in Jahrhunderten denken. Ich habe dann geantwortet, dass jede Prognose über Jahrhunderte schief gehen muss, einfach weil heute der technische Fortschritt so schnell voranschreitet. Wir alle kennen Spielfilme, in denen jemand aus der Neuzeit in vergangene Zeiten zurückbefördert wird und plötzlich werden aus Alltagsgegenständen "magische Dinge", weil sie jenseits der Technologie und selbst der Vorstellungskraft von Menschen aus dem Mittelalter sind.

Trotzdem bleibe ich bei meiner Aussage und zwar weil ich denke dass sie auch in 100 Jahren ihre Gültigkeit hat. Denn zwar entwickeln sich Wissenschaft und Technik weiter, aber mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Nehmen wir zwei Dinge welche für den Alltag sehr wichtig sind: Das Teilgebiet Mechanik der Physik und Chemische Reaktionen. In den letzten Jahren hat man keine wesentlichen neuen Erkenntnisse im Bereich der Mechanik gemacht. Entsprechend würde jemand, der vor 100 Jahren geboren wurde, mit vielen Dingen im Alltag, die auf den Gesetzen der Mechanik beruhen, gut zurechtkommen. Ein Auto ist heute zwar aerodynamischer und schneller als eines vor hundert Jahren, aber die Grundprinzipien des Otto Motors, der Kraftübertragung etc. sind die gleichen. Gebäude werden heute immer noch aus denselben Materialen wie vor 100 Jahren gefertigt und sind vielleicht besser gedämmt, jedoch nicht aus Papier oder Kunststoff gefertigt. Häuser von mehreren Kilometern Höhe sind statisch heute genauso unmöglich wie vor 100 Jahren und mit der Errichtung der ersten Wolkenkratzer hat man auch vor 100 Jahren begonnen. Das gleiche gilt für die Chemie mit einem etwas kürzeren Zeithorizont von etwa 70 Jahren. Seitdem wurden zahllose neue Moleküle entdeckt und sie bildeten die Grundlage für zahllose neue Stoffe. Die grundlegenden chemischen Reaktionen sind aber seit etwa 70-80 Jahren bekannt und ihr Wirkungsmechanismus etwa gleich lange verstanden. Die heutigen Erkenntnisse erlauben es den zeitlichen Ablauf besser zu verstehen und Details der Verbindungsbildung genauer zu untersuchen, wodurch man prinzipiell mögliche Reaktionen, die aber energetisch erst aktiviert werden müssen, durch Katalysatoren in einen Rahmen durchgeführt werden können, der wirtschaftlich interessant ist. Was sich nicht geändert hat, ist das instabile Verbindungen plötzlich stabil werden, wie z.B. Verbindungen zwischen Edelgasen und Alkanen.

Worüber man keine Aussage machen kann sind Entdeckungen die erst gemacht werden und die man nicht kennt. Jemand der vor 150 Jahren lebte hätte mit Strom, Mikroelektronik, Telekommunikation seine Verständnisprobleme. Doch ich denke das ist für jede Besiedlung eines Planeten nicht wesentlich. Dazu muss man Fabriken aufbauen, die enorme Mengen an Energie produzieren um die Atmosphäre zu verändern, Rohstoffe zu gewinnen etc. Sicherlich wird man nach einer Anfangsanlage autark sein und dann folgende Anlagen aus den Rohstoffen dort produzieren können, doch wer einmal eine Anlage für Stahlproduktion oder eine Erdölraffinerie gesehen hat weiß, dass wir hier von Zigtausenden von Tonnen Material reden.

Es gibt heute Nanotechnik mit der man Motoren auf kleinstem Raum konstruieren kann, auch kleine chemische Reaktoren. Doch die Materialen aus denen sie bestehen – Stahl, Aluminium, Silizium werden in großen Anlagen erzeugt. Die Anlagen zur Ätzung und Photobelichtung der kleinen Elemente sind immerhin Schrankgroß. Wir kennen heute keinen Weg dies im Kleinen zu bewerkstelligen. Nur die Montage der Nano-Zahnräder, Schrauben und Achsen können Nanoroboter durchführen. Daran wird sich auch nichts ändern. Wenn wir ansehen was passiert bei der Gewinnung von Eisen: wir verbrennen Kohlenstoff mit Eisenoxid, wobei das Kohlenmonoxid das Eisenoxid zu Eisen reduziert. Dies geht um so effektiver, je größer unsere Anlage ist: Die Reaktion erfolgt bei über 1000°C und die Wärmeabgabe an die Umgebung ist um so kleiner, je größer die Anlage ist. Mikrotechnik ist hier praktisch nicht möglich, weil wir hier zu viel Energieabgabe an die Umgebung haben. Dies gilt für viele andere chemische Umsetzungen im gleichen Maße. Es gilt also relativ große Mengen an vorproduzierten Rohstoffen oder Anlagenteilen zu einem Planeten zu befördern. (Das ist der Grund warum Stahlwerke so groß sind).

Die Hoffnungen, dies könnte einmal einfacher als heute gehen, muss ich aber auch im Keim ersticken: Es gibt zwar zahlreiche Alternativen zum chemischen Treibstoff, aber alle funktionieren nur im Raum. Die Beschleunigung ist zu gering, um von der Erdoberfläche abzuheben und zwar systembedingt. Atomare Antriebe, wie schon der entwickelte thermische  Nuklearantrieb –  oder zumindest vorstellbar – die Zündung von Atombomben zum Vortrieb oder die Kernfusion durch Laser – scheitern an der Verseuchung des Startplatzes. So werden wir auf den chemischen Antrieb angewiesen sein, um Dinge in den Orbit zu befördern. Dessen Leistung ist aber bekannt – und wieder ein Beispiel wie man theoretische Aussagen lange vor der technischen Umsetzbarkeit machen kann – schon Ziolkowski konnte, bevor das erste Triebwerk mit flüssigen Antrieb entwickelt wurde, vorhersagen, dass die Verbrennung von Wasserstoff und Sauerstoff der effizienteste Treibstoff ist. Doch selbst bei diesem und einem wiederverwendbaren Gefährt, mit einem Nutzlastanteil von einem Drittel, wird man niemals mehr als 2 % der Startmasse als Nutzlast befördern können.

Es mag sein, dass Energie in einer fernen Zukunft recht preiswert ist – Bei den Entwicklungskosten für den ersten Fusionsreaktor, die nur international aufgebracht werden können – wage ich das zu bezweifeln, und Strom aus Kernenergie ist auch nicht so viel billiger als der aus Kohle erzeugte – aber selbst dann braucht man für den Transport ein Vielfaches der Energie, die man braucht um Wasser zu entsalzen, es über lange Distanzen zu transportieren und auf der Erde bislang unbewohnbare, trockene Wüsten in Ackerland zu verwandeln. Um es auf einen Punkt zu bringen: Es wird immer viel einfacher sein, jedes Gebiet der Erde, welche schon über gemäßigte Temperaturen, eine atembare Atmosphäre und ausreichend Wasser (wenn auch nicht an jeder Stelle) verfügt, in ein bewohnbares Gebiet umzuwandeln als dies beim Mars zu tun.

Das Argument der Bevölkerungsexplosion und des daraus resultierenden Zwanges andere Planeten zu besiedeln, habe ich ja schon erörtert. In jedem denkbaren Szenario, ist es einfacher die Bevölkerung auf der Erde zu reduzieren, als auszuwandern. Vor allem: Für wie lange soll dies eine Lösung sein? Selbst im optimistischsten Fall, wird der Mars niemals mehr lebensfreundlicher sein, als die sibirische Taiga und dies nur rund um den Äquator. Wie viele könnten dahin auswandern? Und wie viel Prozent der Bevölkerung wären dies? Vielleicht kommt man in den einstelligen Prozentbereich, doch der dafür aufzuwendende Aufwand ist enorm. Es lohnt sich einfach wirtschaftlich nicht.

Oder um ein anderes Beispiel zu nehmen: Technisch möglich ist es heute aus Blei Gold zu machen: Mit Teilchenbeschleunigern wird der Traum aller Alchemisten wahr! Nur macht es keiner, weil die Produktion viel teurer ist als die Gewinnung von Gold aus Gestein. Das gleiche gilt auch für die Besiedlung des Mars.

Okay, mal wieder ein Rätselversuch: Wer ist das?