Möchten Sie mit fünf anderen Menschen ein Jahr lang eingesperrt sein? Vielleicht eine etwas ungewöhnliche Frage, aber ich brauchte nur wenige Stunden Bedenkzeit, bevor ich das Angebot annahm. Nicht etwa, weil ich Gefangenschaft mag – im Gegenteil: Ich bewege mich gerne, vor allem draußen in der Natur. Doch ich bin sehr neugierig; ich sollte Teil eines Experiments mit dem Namen "Hawaii Space Exploration Analog and Simulation" (HI-SEAS) werden. Forscher der NASA versuchen darin, bestimmte Aspekte einer potenziellen Marsmission zu simulieren. Schon allein der Flug zum Mars würde sechs Monate dauern, und Experten veranschlagen für die gesamte Missionsdauer einen Zeitraum von mindestens zweieinhalb Jahren. Klar ist also: Die erste Reise zum Roten Planeten ist nicht nur eine große technische Herausforderung, sie stellt auch enorm hohe Anforderungen an die Crew.

Mit dem Experiment möchten die Wissenschaftler deshalb herausfinden, welche psychischen Belastungen und andere Schwierigkeiten das Zusammenleben auf engem Raum für die Besatzung mit sich bringt. Meine fünf Crewkameraden und ich wurden gezielt danach ausgewählt, dass wir gut mit Stress und menschlichen Konflikten umgehen können. Denn dass beides nicht ausbleibt, dürfte jedem einleuchten, der schon mal als Teil einer Gruppe auf einer Skihütte übernachtet hat. Oder an einem besonders langen Tag mit nervigen Kollegen den Feierabend herbeigesehnt hat. Stellen Sie sich nun vor, Sie könnten solchen Situationen über Monate oder gar Jahre nicht entfliehen. Dann bekommen Sie eine Ahnung davon, wie anstrengend derartige Langzeitmissionen sein können. Aber um die Auswirkungen, die das simulierte Marsleben auf meine Psyche und die der anderen Crewmitglieder hatte, soll es hier nicht gehen. Diese beschreibe ich ausführlich in meinem Artikel in "Gehirn&Geist" 08/2017. Im Folgenden werde ich vielmehr über die zahlreichen anderen Herausforderungen berichten, die der "Mars-Alltag" mit sich bringt.

Mit fünf anderen Auserwählten bezog ich am 28. August 2015 meine neue Heimat auf Hawaii fernab jeglicher Zivilisation: einen Kuppelbau von gerade mal zwölf Metern Durchmesser am Hang des Vulkans Mauna Loa auf 2500 Meter Höhe. Weder Palmen noch das Meer sind von dort aus zu sehen, stattdessen prägt karges Gestein die Landschaft. Mit typischen hawaiianischen Postkartenmotiven hat der Ort also rein gar nichts gemein – dafür einiges mit dem Erscheinungsbild der Marsoberfläche.

Wasser – ein kostbares Gut

Jeder von uns hatte sein eigenes kleines Zimmer. Darin fand nicht viel mehr Platz als ein Bett und ein kleiner Tisch mit Hocker. Wie in einer Wohngemeinschaft standen uns außerdem ein großer Aufenthaltsraum, eine Küche und zwei Badezimmer mit Toiletten zur Verfügung. Letztere funktionierten ohne Wasser, denn auf dem Mars gibt es nur sehr wenig davon, und das vorhandene ist meist in irgendeiner Form gebunden: etwa an den Polen als Eis, in den höheren Breiten als Permafrost, in manchen Gesteinen als Hydrat. Dennoch lässt sich dem Mars wohl durchaus Wasser entlocken. Auf dem Mauna Loa, dessen Gestein ähnlich trocken ist wie das des Mars, haben wir erfolgreich Wasser aus dem Boden verdunsten und wieder auffangen können, allein mit Sonnenstrahlung. Es war nicht viel, aber immerhin.

Um ohne Wasser auszukommen, enthielten unsere Toiletten eine Trommel, in der unsere Ausscheidungen gesammelt und kompostiert werden sollten. Die Betonung liegt auf sollten, denn regelmäßig mussten sich ein oder zwei Freiwillige unserer Gruppe in eine Ganzkörper-Schutzmontur zwängen und die Toiletten warten. Funktionsfähige Weltraumtechnik sieht anders aus. Doch zumindest erging es uns damit besser als den Apollo-10-Astronauten, denen während ihrer Mission menschliche Exkremente vor der Nase herumflogen.

Schwerkraft dient der Hygiene

Wertvolles Marswasser setzt man statt für die Toilette lieber für die Körperhygiene ein. Anders als im Weltall herrscht auf dem Mars eine Gravitationskraft. Das bedeutet: Wasser fällt zu Boden; man kann also duschen! Natürlich nicht stundenlang; in unserem Fall standen jedem Mitglied der Mannschaft acht Minuten zur Verfügung – pro Woche. Aber selbst diese acht Minuten schöpften wir nicht aus, im Gegenteil. Wir unterboten uns gegenseitig mit Duschzeiten. Der Rekord liegt bei 24 Sekunden Wasserlaufzeit, aufgestellt von einem – na klar – männlichen Crewmitglied. Den tatsächlichen Sieg unseres kleinen inoffiziellen Duschwettbewerbs trug allerdings ich davon. Zwar war ich nie die Schnellste, dafür verbrauchte ich am wenigsten Wasser. Das gelang mir, indem ich einfach zweieinhalb Liter in einen Eimer füllte und mir damit seelenruhig die Haare und den Rest meines Körpers wusch.

Neben dem geringen Wasserverbrauch hatte meine Eimer-Methode einen weiteren Vorteil: Sie funktionierte auch noch, als unsere Wasserpumpe ausfiel. Natürlich konnten wir keinen Klempner zu Hilfe holen. Stattdessen mussten wir die Pumpe selbst zerlegen und reparieren. Bis wir ihre Funktion wiederhergestellt hatten, filterten wir unser Trinkwasser per Hand und duschten nach meiner Strategie. Zwischenfälle wie dieser erhöhten natürlich den Stress. Doch einmal gemeistert, schweißten uns solche Herausforderungen auch zusammen. Ich fand, dass unsere Crew nie so zielführend und harmonisch zusammengearbeitet hatte wie während der Wiederherstellung der Wasserversorgung.

Mit der Stromversorgung unseres Habitats hatten wir ebenfalls hin und wieder Probleme, sie ließen sich jedoch meist relativ zügig beheben. Oder unsere Raumanzüge: Wir gewöhnten uns schnell daran, bei Außeneinsätzen ausreichend Ersatzakkus mitzunehmen, da die Stromversorgung für die Luftzufuhr im Anzug hoffnungslos unterdimensioniert war. Solche Kleinigkeiten machten uns deutlich, dass HI-SEAS in erster Linie eine psychologische Studie ist und kein Testgelände für technische Komponenten für eine bemannte Station auf dem Mars. Anders ausgedrückt: Die Verantwortlichen wollten studieren, wie gut unsere Crew über den kompletten Zeitraum zusammenarbeiten kann, und nicht, ob ein bestimmtes Lebenserhaltungssystem den Anforderungen einer sechsköpfigen Besatzung gewachsen ist.

E-Mail zum Mars

Andere Lebensbedingungen auf dem Mars wurden dagegen realitätsgetreu nachgestellt – eine sogar im Extremfall: Der Abstand von Erde und Mars schwankt zwischen rund 50 und 400 Millionen Kilometern. Die maximale Distanz diente den Verantwortlichen als Maßstab, um die Zeit zu simulieren, die Nachrichten von einem Planeten zum anderen brauchen – nämlich 20 Minuten für die einfache Strecke. Bei einem Telefongespräch vom Mars zur Erde müsste man also mindestens 40 Minuten auf die Antwort warten. Ich persönlich hätte nach einer solchen Zeitspanne längst vergessen, was ich gesagt habe. Telefonieren mit der Erde ist also praktisch unmöglich. Am meisten fehlte mir jedoch das Internet. Plattformen wie Wikipedia könnte man zwar auf dem Mars lokal auf einem Server speichern, aber andere, nicht gespeicherte Seiten bräuchten mindestens 40 Minuten, bis sie angezeigt würden. So macht Surfen keinen Spaß mehr.

Die Sache mit der Wasserpumpe

Ich gehöre zu der Generation, die teilweise noch ohne Internet aufwuchs. Ich weiß also, dass man auch "offline" recherchieren kann und dass 40 Minuten Wartezeit eigentlich ein Luxusproblem sind. Doch sobald man dringend Hilfe benötigt, kann dieser "Luxus" über Leben und Tod entscheiden. Solch eine extreme Situation trat während meines Aufenthalts nie auf, trotzdem stellte uns das Warten bisweilen auf eine harte Probe. Als wir etwa Informationen bezüglich der Reparatur der kaputten Wasserpumpe erbaten, kam nach 40 Minuten die erste Antwort. Die "irdischen" Techniker baten uns darin aber lediglich um mehr Details. Probleme, die sich auf der Erde übers Telefon innerhalb weniger Minuten klären ließen, können sich auf dem Mars leicht über mehrere Stunden oder Tage ziehen. Die Wasserpumpe funktionierte erst nach zwei Wochen wieder. Allerdings lag das nicht nur an der langwierigen Kommunikation, sondern auch an der schier endlosen Suche nach der Ursache.

Letztlich war es nicht der Crewingenieur, der die Wasserpumpe wieder einsatzbereit bekam, sondern eine Bodenkundlerin gemeinsam mit einem Architekten. Die Wissenschaftlerin war auf einer Farm aufgewachsen und hatte schon in ihrer Kindheit Maschinen auseinander- und wieder zusammengebaut. Mit Hilfe dieses Wissens brachte sie die Pumpe wieder zum Laufen – nachdem der Architekt zuvor den richtigen Gedanken gehabt hatte: Nach stundenlangem Starren auf die kaputte Pumpe kam ihm plötzlich der entscheidende Einfall. Die Pumpe selbst war in Ordnung, der vorgeschaltete Filter war schuld an der Misere. Er war verstopft und musste einfach ausgetauscht werden. Zu unserer Verteidigung möchte ich anmerken, dass wir den Filter kurz zuvor gewechselt hatten. Planmäßig wäre ein Austausch eigentlich erst Monate später wieder fällig gewesen.

Was lernen wir daraus? Zunächst, dass wirklich alle Crewmitglieder gebraucht werden, um Probleme zu lösen. Selbst und vielleicht sogar vor allem jene, deren Aufgabenbereiche und Kompetenzen nicht direkt mit dem Problem zu tun haben. Die zweite Lektion aus dem Wasserpumpenvorfall betraf unseren Kommunikationsstil. Wir investierten viel mehr Zeit in die Formulierungen unserer E-Mails. So ersparten wir uns Rückfragen. Nachrichten, in denen kritische Informationen fehlten, waren bei uns tabu. Wir passten sowohl den Inhalt als auch unsere Schreibweise an. Da das geschriebene Wort unsere einzige Möglichkeit war, mit der Außenwelt zu kommunizieren, prüften wir sehr sorgfältig, was wir abschickten. Dabei ging es uns neben den technischen Details auch um Emotionen, die in Formulierungen mitschwingen können. Denn im Zweifelsfall hätten wir kein klärendes Telefonat führen können.

Kosmische Hindernisse für E-Mails

Dazu konnten wir nicht immer sicher sein, ob unsere Worte tatsächlich den Empfänger erreichten. Eine E-Mail muss vom Mars aus eine unglaublich große Distanz zurücklegen. Während der Reise kann sie auf so manch anderen, ihr nicht unbedingt wohlgesinnten Reisenden treffen: den Sonnenwind, Weltraumstrahlung, diverse Magnetfelder oder gleich einen kompletten Himmelskörper wie etwa die Sonne, die sich gelegentlich zwischen Erde und Mars schiebt. Da unsere Mission die Situation auf dem Mars möglichst realitätsgetreu abbilden sollte, mussten auch unsere E-Mails eine störanfällige Strecke zurücklegen. Das bedeutete: Mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit kamen die E-Mails nicht an. So etwas kann ganz schön frustrierend sein. Nur um zu bestätigen, dass wir etwas empfangen und verstanden hatten, versandten wir deshalb mitunter lediglich ein "ack" als Abkürzung für "acknowledged", was so viel bedeutet wie "aha" oder "okay".

Insgesamt war der Kontakt mit der Erde für uns alle aber eine Wohltat, besonders dann, wenn eine Videobotschaft eines Freunds oder Familienmitglieds eingetroffen war. Dann zog sich das jeweilige Crewmitglied in sein Zimmer zurück und sah sich die betreffende Nachricht an – nicht selten gleich mehrmals am Stück. Der große persönliche Wert, den solche Nachrichten für uns hatten, verdeutlicht nochmals, weshalb wir uns so viele Gedanken über die beste Formulierung machten: Wenn eine kurze Videomitteilung das Einzige ist, was man innerhalb mehrerer Tage von einer Person hört, dann kann man kaum vermeiden, jedes einzelne Wort auf die Goldwaage zu legen.

Der Rückzug in unsere Zimmer im Obergeschoss des Habitats war den anderen und mir auch jenseits des Anhörens von privaten Nachrichten wichtig. Bereits vor Missionsbeginn waren wir alle der Meinung gewesen, dass jeder einmal Phasen haben würde, in denen er oder sie gern allein sein wollte. Solange das nicht zum Dauerzustand würde, war das für alle in Ordnung.

Die meiste Zeit hielten wir uns jedoch im großen Aufenthaltsraum auf. Er war gewissermaßen unser Mädchen für alles unter den Zimmern: In ihm arbeiteten wir, trieben Sport, schauten Filme und werkelten an so manchem Experiment. Sein bestes Merkmal war seine Deckenhöhe: Da der Raum etwa die Hälfte der Kuppel einnahm, war er auf einer Seite etwa fünf Meter hoch. Auf den Kopf fiel uns die sprichwörtliche Decke also nicht.

Die Schönheit liegt im Detail

Daneben hatte der Aufenthaltsraum einen weiteren Pluspunkt: ein rundes Fenster mit einem Durchmesser von etwa einem halben Meter. Es bot Aussicht auf eine fremdartige Landschaft, die uns mit fortschreitender Dauer immer vertrauter wurde. Fast liebevoll betrachteten wir unsere neue, sonderbare Heimat. Der Blick nach draußen war so beliebt, dass wir unser Laufband davor platzierten. So konnten wir stundenlang aus dem Fenster schauen, ohne seltsam zu wirken. Denn eigentlich gibt es dort nicht wirklich viel zu sehen – keine Pflanzen, Flüsse, Seen, geschweige denn Tiere. Selbst Flechten, die sonst wahre Überlebenskünstler sind, kommen in der Nähe des Habitats nur selten vor. Aber: Ähnlich wie auf dem Mars ist das Gestein unglaublich vielfältig. Als Geophysikerin lasse ich mich davon möglicherweise relativ leicht begeistern; gelegentlich kam ich mir inmitten der abwechslungsreichen Lavafelder vor wie Alice im Wunderland. Ich könnte mir vorstellen, dass es Astronauten auf dem echten Mars ähnlich ergehen würde. Wer sich auf die karge Landschaft einlässt, kann eine große Vielfalt in ihr entdecken.

Rausgehen und erkunden

In unserem Jahr am Hang des Mauna Loa kamen wir insgesamt auf 154 Außeneinsätze, jeder davon selbstverständlich in einem Raumanzug. Dieser ließ aus technischer Sicht durchaus einiges zu wünschen übrig. Auf dem Mars hätten wir mit ihm angesichts des Atmosphärendrucks von unter einem Prozent des irdischen Luftdrucks und einem Kohlendioxidgehalt von mehr als 95 Prozent keine fünf Minuten überlebt. Doch die Anzüge sollten uns in erster Linie von unserer Umgebung isolieren. Und das taten sie auch. Daneben schränkten sie mit ihrem Gewicht von bis zu 30 Kilogramm unsere Bewegungsfähigkeit stark ein.

Wir lebten wie in einer Blase: Selbst wenn wir nach draußen gingen, waren wir noch drinnen – nämlich im Anzug. Frei bewegen konnten wir uns lediglich im Habitat. Die Vulkanlandschaft wurde uns zwar vertraut, dennoch fühlten wir uns fern von ihr.

Dieser Eindruck änderte sich nur dann, wenn das tückische Lavagestein uns durch den Anzug hindurch mal wieder eine Blessur bescherte. Diejenigen meiner Crewkameraden, die bereits Erfahrung mit unwegsamen Gebirgslandschaften hatten, ließen sich davon kaum abschrecken. Die anderen jedoch bewegten sich sehr unsicher und erlitten häufiger kleine Unfälle. Mit fortschreitender Missionsdauer führte das dazu, dass sie das Habitat nur noch selten verließen.

Die Anzahl unserer Erkundungsgänge könnte als erster Anhaltspunkt dafür dienen, was eine Weltraummannschaft langfristig zu leisten vermag. Keine echte oder simulierte Astronautencrew führte bisher annähernd so viele Außeneinsätze über einen so langen Zeitraum durch wie wir. Allerdings muss man berücksichtigen, dass die Einsatzzahlen zwischen den verschiedenen Teammitgliedern extrem variierten. Die Erfahrenen unter uns realisierten den Großteil der geologischen Arbeiten und erkundeten bei den stundenlangen Außeneinsätzen rund 100 Höhlen. Diese Einsätze waren eine willkommene Abwechslung, aber auch sehr kräftezehrend – bei der Rückkehr hatten wir meist einen Mordshunger.

Kulinarischer Genuss

Unsere Vorratsschränke waren gefüllt mit gefriergetrocknetem Fleisch und Gemüse sowie anderen lagerbaren Nahrungsmitteln wie Nudeln und Reis. Aus dieser großen Auswahl bereiteten wir sehr leckere Gerichte zu. Reihum musste jedes Crewmitglied einmal pro Woche kochen – und immer samstags kamen die Reste auf den Tisch. Gefriergetrocknetes weichten wir zunächst in Wasser ein, damit es seine ursprüngliche Konsistenz wiedererlangte. Im Übrigen unterschied sich das Zubereiten der Speisen kaum vom Kochen unter normalen Verhältnissen, wenn man etwa davon absieht, dass sich aus Eipulver kein Spiegelei zubereiten lässt. Die Junggesellen unter uns witzelten des Öfteren, dass sie im Marshabitat besser speisten als zu Hause.

Doch das Essen war für uns nicht nur Nahrungsaufnahme, sondern hatte auch eine soziale Komponente. Wir saßen dann beisammen, erzählten unsere Erlebnisse und besprachen die Pläne für die kommenden Tage. Daneben haben wir eigentlich jeden Feiertag mit einem Festessen begangen: An Geburtstagen gab es die jeweiligen Lieblingsgerichte, zu Thanksgiving kam ein Truthahn aus rehydrierten Fleischwürfeln auf den Tisch, und ein ähnliches Festmahl zauberten wir an Weihnachten. Daneben gab es immer eine besondere Leckerei, wenn wir bestimmte Meilensteine der Mission erreicht hatten. Zum Beispiel war für uns jeder volle Monat ein Grund zu feiern.

Heilige Tomatenernte

Derjenige Feiertag, der mir am meisten in Erinnerung geblieben ist, ist ein reiner "Marsfeiertag", auch wenn er auf einen schnöden Januartag fiel: der Tag unserer ersten Tomatenernte. Knapp fünf Monate hatte es gedauert, bis die ersten Früchte reif waren. Schon in den Wochen vor der tatsächlichen Ernte hatten wir den Pflanzen täglich mehrere Dutzend Besuche abgestattet, mit Argusaugen hatten wir über unsere Zöglinge gewacht. Dabei sind sie weniger anspruchsvoll als herkömmliche Arten, kommen mit weniger Wasser, Licht und Platz aus. Ihre Stauden waren mitsamt den Wurzeln nicht einmal unterarmlang. Diese Art war eigens für die Internationale Raumstation ISS gezüchtet worden. Ihre Früchte sind kaum größer als irdische Cherrytomaten – aber ihr Geschmack war für uns unvergleichlich.

Neben Tomaten bauten wir auf unserem beschränkten Raum auch Salat, Radieschen und einige Kräuter an. Sogar die eine oder andere Blume spross in unserem Marsgarten. Fast jedes Crewmitglied wurde mindestens einmal dabei ertappt, wie es ein Gewächs liebevoll umsorgte. Wenn schon draußen weit und breit kein Grün zu sehen war, dann mussten wir uns eben drinnen ein wenig Natur heranzüchten und sie dort genießen.

Diese extra gezüchteten Tomaten könnten übrigens auch auf der Erde dort angebaut werden, wo Platz Mangelware ist. Sie könnten also genau wie anderes, was für eine Weltraummission benötigt wird, Menschen in extremen Lebensräumen zugutekommen. Gleiches gilt für die Stromversorgung, die Wasseraufbereitung oder das Müllrecycling.

Außerdem zeigen die Entwicklungen für solche Missionen, wie es möglich ist, mit Ressourcen sparsam umzugehen. Vieles lässt sich wiederverwenden und nachhaltig nutzen. Mehr solche und ähnliche Ansätze wären auf der Erde ebenfalls dringend nötig. Das heißt nicht, dass das Leben auf dem Mars jemals so leicht sein wird wie auf unserem Heimatplaneten. Doch auch auf der Erde mussten Menschen bereits über sich und ihre Zeitgenossen hinauswachsen, um unter widrigen Umständen zu überleben.

Eine Frage der Zeit

Vor gut 200 Jahren schrieb der berühmte englische Kapitän James Cook in sein Logbuch, es sei unmöglich, jemals an die Küste der Antarktis zu gelangen. 100 Jahre später besuchte Sir Ernest Shackleton ebenjenen Kontinent und beschrieb ihn als lebensgefährlich, bitterkalt und dunkel. Heute fahren Kreuzfahrtschiffe zur Antarktis. Menschen sind unglaublich anpassungsfähig. Deshalb ist es meiner Meinung nach nur eine Frage der Zeit, bis wir das "Cook-Zeitalter" des Mars hinter uns lassen und in das "Shackleton-Zeitalter" eintreten. Und vielleicht wird es sogar irgendwann völlig normal sein, für ein paar Jahre einen Abstecher zu unserem Nachbarplaneten zu machen – ähnlich den heutigen Urlaubsreisen in die Antarktis. Das größte Hindernis auf dem Weg zu einem solchen Szenario ist nicht die Technologie, nicht einmal die Psychologie. Es sind die unsichere Finanzierung und das Fehlen einer zuverlässigen politischen Unterstützung.

Sollte tatsächlich einmal die Option einer Marsreise bestehen, wird natürlich nicht jeder zum Mars fliegen wollen, genauso wie nur eine Minderheit die Antarktis bereisen will. Doch bestimmt wird es genügend Menschen geben, deren Neugierde groß genug ist, um die Strapazen auf sich zu nehmen. Ich zähle mich dazu. Momentan genieße ich zwar die alltäglichen irdischen Dinge, wie in der Sonne zu faulenzen, dem Zwitschern der Vögel zu lauschen und mit anderen Menschen zu reden, wann immer ich möchte. Gleichwohl gibt es Momente, in denen ich meine Kameraden und die Weite des marsähnlichen Mauna Loa vor unserem Fenster vermisse. Dann möchte ich am liebsten sofort wieder zurück.

Christiane Heinicke ist Geophysikerin und promovierte Ingenieurin. Die NASA wählte sie als einzige Deutsche für das Mars-Simulationsprojekt aus. Heinicke bloggte auf SciLogs über dieses Jahr in Isolation und hat darüber bereits ein Buch geschrieben.

(Beitrag zum 21. Berliner Kolloquium der Daimler und Benz Stiftung: »Überleben im Weltraum – Auf dem Weg zu neuen Grenzen«, 24. Mai 2017)