Stephen Baxter’s „Voyage“

Wieder auch einmal von mir ein Beitrag, dass es in der Zeit nicht mehr geworden sind, liegt leider daran, dass mein Laptop einen Totalschaden hatte, und ich verschiedene Dinge für die Uni an einem anderen PC, der nicht immer frei ist, schreiben musste.

Nun aber nach dem Artikel über den real existierenden „Apollo zur Venus“-Plan etwas aus Stephen Baxters Buch Voyage. In dem Buch geht es um eine bemannte Mission zum Mars, die Apollo-Technologie verwendet. Ich wollte deswegen darüber schreiben, weil sich jemand die Mühe gemacht hat, diese Mission im Simulator Orbiter nachzustellen und zu filmen.

Die Mission beginnt mit dem Start der Crew auf einer Saturn V-B-Rakete (im Video am 21. März 1985). Diese unterscheidet sich von der normalen SaturnV dadurch, dass die erste Stufe Feststoffbooster erhalten hat, sowie durch eine toroidiale Ausbuchtung zwischen zweiter und dritter Stufe. Hier ist es aber so, dass die 3. Stufe zwar wie beim Venusplan als Wohnraum benutzt wird, aber sie ist nicht mit Treibstoff betankt. Nachdem also die zwei Stufen der Saturn V-B das Raumschiff in den Erdorbit gebracht haben, trennt sich das CSM ab, dreht sich und dockt oben an dem Wohnmodul an. Dann trifft das Raumschiff auf ein Konstrukt, welches ich Triebwerksmodul nennen möchte. In der Orbiter-Nachbildung ist dies eine lange Stufe (ähnlich der ersten Stufe der Ares V oder Jupiter I) mit zwei angeflanschten Treibstofftanks des Space Shuttles (ich vermute, dass es im Roman ähnlich ist, nur dass eben in Orbiter diese Teile schon verfügbar waren, ohne dass der Videomacher sie sich erst selbst herstellen musste).

Das Raumschiff dockt mit der toroidialen Ausbuchtung an dem Triebwerksmodul an (d.h., dass die Ankopplung von den Astronauten aus gesehen „rückwärts“ erfolgte), welches dann das Schiff auf eine Bahn zur Venus bringt. Nach dem Einschuss in diese Bahn werden die Zusatztanks abgesprengt. Von der Venus aus geht es dann zum Mars (wobei ich einmal von einem echten Marsplan gelesen habe, bei dem der Mars direkt angesteuert werden sollte, und ein Venus-Vorbeiflug auf dem Rückweg als Option angegeben wurde). Das CSM wird abgetrennt, dreht sich um 180 und dockt an einen Tunnel an, der an der Stelle sitzt, wo bei den Flügen zum Mond das LM saß. Am 8. September 1985, 170 Tage nach dem Start, folgt dann der Vorbeiflug an der Venus.

Im Video folgt ein Sprung und das Raumschiff nähert sich dem Mars (leider ohne Datumseinblendung). Die übrig gebliebene Zentralstufe des Triebwerksmoduls bremst das Raumschiff, damit es in eine Marsumlaufbahn eintritt. Daraufhin folgt ein Manöver, welches ich als risikoreich ansehe: Das CSM dockt ab und entfernt sich etwas von den restlichen Teilen. Dann dockt auch das Habitat ab, welches sich um 180 dreht und dann mit dem Adapter an das Triebwerksmodul andockt, an dem das CSM angedockt war. Dieses wiederum koppelt an einem seitlich am Dockingtunnel angebrachten Adapter wieder an.

Als nächstes wird der untere Teil der toroidialen Ausbuchtung am Ende des Habitats abgetrennt und ein kegelförmiges Modul wird abgetrennt. Dieses zündet Retroraketen, tritt in die Atmosphäre ein und wird dann mit mehreren Triebwerken gebremst. Dann setzt es auf der Marsoberfläche auf. Es ist der 25. März 1986, der 370. Tag der Mission. Drei Tage später (warum diese lange Wartezeit eingehalten wurde, wird nicht erklärt), betritt der erste Mensch den Mars.

Am 24. April 1986, am 430. Tag der Mission, oder 30 Tage nach der Landung, zündet der obere Teil des Mars Exploration Module (MEM) seine Triebwerke und verlässt die Marsoberfläche. Das MEM dockt an seinem alten Platz an und wird nach dem Umladen aller wichtigen Dinge abgestoßen.

Daraufhin lösen sich das CSM und das Habitat wieder, das Habitat dreht sich nochmals um 180 und das CSM dockt am zentralen Port an. Am 25. April 1986, Tag 431, zündet das Triebwerksmodul, um das Raumschiff auf eine Rückkehrbahn zur Erde zu bringen. Nach dem Manöver ist der Tank des Moduls leer und es trennt sich ab. Nur noch eine relativ kleine Stufe ist nun noch mit dem Habitat verbunden. Am 6. November 1986, 594 Tage nach dem Start, nähert sich das Raumschiff wieder der Erde. Die verbliebene Antriebsstufe zündet und bringt das Habitat in einen Erdorbit.

Das CSM trennt sich ab und leitet mit dem SPS-Triebwerk den Abstieg ein. CM und SM trennen sich und treten in die Atmosphäre ein, die Fallschirme des CM öffnen sich und es wassert sicher nach der ersten bemannten Marsmission.

Die dargestellte Mission sieht interessant aus, aber ich finde, es gibt auch Schwächen, wie z.B. dass das CSM zweimal beim Mars abgetrennt werden muss, damit das MEM freigelegt werden kann. Das einzige Argument, welches ich für das Einschwenken in den Erdorbit finden kann ist, dass man dann nur einen Hitzeschild für eine Rückkehr aus dem Erdorbit braucht (die Apollo-Kapseln, die zum Mond geflogen sind, hatten ja einen verstärkten Hitzeschild aufgrund der höheren Geschwindigkeit).
Und hier könnt ihr das noch einmal sehen:

6 thoughts on “Stephen Baxter’s „Voyage“

  1. Interessante Idee. Danke an Bernd für’s zusammenfassen/vorstellen. Und das alles mit nur einem Start. Welche LEO-Kapazität eine solche Saturn V B wohl hätte? Hat sich der Autor auch überlegt, wie die Crew mit 594 Tagen Schwerelosigkeit, Enge und Versorgung umgeht? Reichen die Resourcen des Schiffes dafür, reicht der Treibstoff für alle diese Manöver?
    Die Sowjets planten so etwas ähnliches nur als Vorbeiflug mit Sojus…

    Gruß,
    T.

  2. Tja fangen wir mal an das technisch zu beleuchten:

    1: Der Fluchtturm wird vor Ende der Brennzeit der Feststoffraketen abgetrennt – ziemlich dumm, da man die nicht abstellen kann und viel zu früh. Die damals einzigen verfügbaren Booster der Titan 3C hatten 120 s Brennzeit. Bei der orginalen Satrun V wurde der Rettungsturm nach 201 s abgelöst also nach Zündung der zweiten Stufe.

    2: Die Saturn V ist zweistufig. Das kostet rund ein Drittel der Nutzlast (96 anstatt 133 t) und damit wesentlich mehr als einige Feststoffbooster bringen. Auch ziemlich dumm.

    3: Wie wird die Oberstufenkombination in den Erdorbit gebacht. Das sind drei einzelne stufen die so weder vom Gewicht noch von der form zusammen transportierbar sind, also müssen sie getrennt transportiert worden sein. Wie hat man sie dann im Orbit so verbunden?

    4: Insgesamt scheinen mir die Stufen riesieg zu sein. Der Durchmesser und die Anzahl der Triebwerke sprechen für S-II Stufen, also rund 450 t Gewicht. Davon gleich drei Stück. Okay einiges ist dem geschuldet dass ein riesiger Fehler gemacht wird: Man transportiert eine abbremssstufe (wahrscheinlich eine S-IVB) zum Mars und zurück, anstatt die Kapsel gleich direkt zu landen, was diese Stufe absolut unnötig macht.

    5: Mir ist nicht klar wozu ein komplettes SM transportiert wird. Es ist außer für einige Dockingmanöver absolut unnötig und erhöht das Gewicht leicht um 5 t – 5 t die erst zum Mars und dann zur Erde zurückgebracht werden. Ziemlich wenig sinnvoll.

  3. Statt einer großen Rakete kann man ja mehrere kleine nehmen, aktuell verfügbare Systeme kommen ja sowieso nicht mehr als ca. 21t LEO transportieren. Bei einem Mondflug wurde das hier schonmal erläutert, wenn ich mich recht erinnere. Ob das auch für einen Marsflug geht? Wahrscheinlich, aber man bräuchte doch sehr viele Raketen für einen Flug.

    Ob da wenige große nicht doch billiger kommen? Nur müßte man die wieder erst entwickeln, das kommt dann wohl doch teurer.

    Danke für die Analyse.

    Gruß,
    T.

  4. Hallo, ich habe das Buch gelesen. Es gibt insgesamt zehn Flüge der Saturn VB in dem Buch um alles in den Orbit zu bringen. Die SIV Stufe dient zum Rückstart vom Mars zur Erde, die im Erdorbit assemblierte Stufe heißt MS-II. Das SM wird so nicht genau erwähnt, für alle anderen Teile gibt es genaue, umfangreiche Beschreibungen. Das Buch ist sehr detailliert und Stephen Baxter hat sich richtig viele Gedanken gemacht. Es braucht geringere Fluchtgeschwindigkeit zur Venus als zum Mars, wobei ein Venus swingby gemacht wird, daher dieses Manöver. Viele Kritikpunkte entfallen also.

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