Muß man auf dem Mars landen?

Alle Konzepte für bemannte Marsexpeditionen gehen davon aus, auf dem Mars zu landen. Aber ist das wirklich unbedingt nötig? Ich denke, zumindest in der Anfangszeit nicht. Eine bemannte Station auf einer Mars-Umlaufbahn wäre deutlich einfacher zu errichten und zu versorgen. Wobei man sich da eher an der Mir orientieren sollte, als an der ISS.

Was wäre der Vorteil von diesem Konzept? Erst einmal entfällt der Marslander. Und eine Umlaufbahn ist zum Aufbau einer Station viel einfacher zu erreichen als die Marsoberfläche. Vorteile bietet so eine Station für die Steuerung der Marsrover. Auch das ferngesteuerte Beladen einer Rückkehrkapsel mit Bodenproben wäre so kein Problem. Die recht langen Verzögerungen bei der Signalübertragung entfallen da, was die Steuerung sehr vereinfacht. Ein Aufbau einer Bodenstation mit unbemannten Robot-Fahrzeugen wäre mit Steuerung von der Erde aus wohl nicht möglich. Mit Steuerung von der Umlaufbahn schon eher. So könnte schon vor einer bemannten Landung eine Bodenstation errichtet werden. Auch der Aufbau einer Treibstoff-Produktion und weiterer Infrastruktur wäre so möglich. Das würde spätere bemannte Landungen sehr erleichtern.

Eine weitere Möglichkeit wären bemannte Expeditionen zu den Marsmonden. Dafür wäre wesentlich weniger Treibstoff nötig als für Marslandung und Rückstart. Im Prinzip sollte dafür eine Dragon-Kapsel reichen, eventuell mit Zusatztanks im Trunk.

Zum Start der Stations-Module würde eine SLS mit zusätzlicher Oberstufe reichen, allerdings erst in einer späteren, leistungsfähigeren Konfiguration. Problematischer wird die Versorgung. Die Vorräte müssen bis zum nächsten Startfenster reichen, das sind immerhin mehr als zwei Jahre. Mit Progress-Transportern nicht zu schaffen, und selbst bei Versorgern von ATV-Größe wären mehrere nötig.

16 thoughts on “Muß man auf dem Mars landen?

  1. Wie wäre es denn die Station gleich auf Deimos oder Phobos zu
    bauen ? Eventuell würde man Rohstoffe für den Betrieb und
    weiteren Ausbau finden. Landung dürfte doch bei der geringen
    Gravitation kein (oder eventuell gerade doch !?) Problem sein.

    Ulli

  2. Meine Rede! Genau so sollte man es machen. Nicht mal eine Station wäre notwendig, schon eine reine Marsumkreisung kann in einem Monat mithilfe von Telerobotik mehr erreichen als koventionelle Rover in Jahren. Natürlich ist das nie ein Ersatz für Menschen vor Ort, aber so könnte man die ganze Problematik von Vor- und Rückwärtskontamination umgehen.
    Eine solche Marsmission ohne Landung wäre auch schon von Russland oder USA alleine zu machen. Internationale Kooperation ist zwar an sich toll, funktioniert aber in der Realität nur bedingt…

  3. So verlocken die Mission aus sieht sie, hat einige Nachteile
    bei besten Szenario bleibt das Raumschiff in nahe Mars für 150 Minuten, minimal 257 km über Mars Oberfläche.
    im schlimmsten fall fliegt es 32000 km an Mars vorbei in 60 Minuten.

    Die mission mit minimum Energie Aufwand braucht zwei bis DREI Jahre um wieder zur Erde zu nähern.
    Das ist durch Himmel Mechanik bedingt und das Raumschiff fliegt weit in Asteroiden Gürtel rein.
    Wenn was schief geht ist Besatzung auf sich selbst gestellt da draußen.

    Man könnte die Mission zeit verkürzen indem man Mars und Venus für Swing By Manöver verwendet.
    doch das erhöht die Mission Masse erheblich, Schwerer Schutzbunker für Besatzung nahe Venus, falls Sonnensturm.
    dazu mehr Treibstoff zum abbremsen des Räumschiff / Rückkehr Kapsel die sich über 15 km/sec die Erde nähert.

    Nutzen dieser Missionen sind gering
    Die Studien in 1960s bis 1990s dienten mehr Fernsteuerung von sondern auf Mars.
    Doch Viking und heutige Marssonden sind So Intelligent und Leistungsfähig,
    dass die alten Fly By Mission überflüssig sind.
    und drei Jahre Langezeit Flug kann man auch auf ISS machen

    Das größte Probleme ist die Versorgung der Besatzung.des Fly by Raumschiff.
    Zubrin Mars Direct lost das problem elegant mit Drei Lander wo von,
    zwei Benötige Wasser und Sauerstoff auf Mars Herstellt.
    Die Besatzung hat zwei Depot und Habitate zu überleben, als was schief geht
    was die Besatzung einer Fly by Mission nicht hat…

  4. Für den Anfang reicht wohl auch ein Habitat-modul. Wenn man nur vorgefertigte, gelandete Module auf der Marsoberfläche robottisch zusammensetzen muss reicht wohl auch eine short-Stay mission.

    Für eine eigene (ständig bemannte) Station in der Umlaufbahn gibt es nur wenig Sinn: Dann lieber gleich eine station auf Phobos.

    „Alle Konzepte für bemannte Marsexpeditionen gehen davon aus, auf dem Mars zu landen.“

    Eher im Gegenteil: die meisten Missionsplanungen gehen inzwischen davon aus dass der Weg zum Mars über seine Monde führt.

  5. @Michel: es geht hier darum in einen Orbit einzuschwenken – nicht um eine Inspiration Mars like swing-by Mission!

    und die ’18er mission bräuchte ’nur‘ 501 Tage für eine tour und hätte durchaus den ein oder anderen Vorteil.

  6. Ich denke auch, es wäre spannend, die Station gleich auf einem der Marsmonde zu positionieren, nur schon wegen dem Strahlenschutz (fehlendes Magnetfeld und Abschirmung durch Nähe zu einem grossen Körper, wobei letzteres auch in einer engen Marsumlaufbahn gegeben wäre). Langfristig könnte man evtl einen Weltraumlift von Phobos in die hohe Marsatmosphäre bauen und den bemannten Marslander so beträchtlich vereinfachen.

    @Elendsoft: nur weils beim ersten Versuch nicht ganz funktioniert hat, heisst das nicht, dass es grundsätzlich unmöglich ist. Wir brauchen aber sicher noch mehr Feintuning, bevor wir mit Gewächshäusern atembare Atmosphäre erhalten können.

  7. Ob eine Station auf einem Marsmond oder in einer niedrigen Umlaufbahn günstiger wäre, kann man sich streiten. Beides hat Vor- und Nachteile. Eine niedrige Umlaufbahn ist günstiger für die Fernerkundung und als Ausgangspunkt für Marslandungen. Eine Mondstation ist günstiger für die Erforschung des Mondes, Baumaterial und Strahlenschutz sind vorhenden. (Man kann die Station einbuddeln.)
    Denkbar wäre auch eine Station in niedriger Umlaufbahn mit einer zusätzlichen Ausenstation auf einem Mond, oder umgekehrt. Die müßte ja nicht unbedingt ständig bemannt sein, und könnte von der Hauptstation aus versorgt werden.

    Daß die autonome Versorgung mit Gewächshaus nicht funktioniert hat, bedeutet daß weitere Versuche nötig sind. Möglichst auch auf dem Mond, weil der Einfluß von geringerer Gravitation auf der Erde nicht getestet werden kann. Und genau da tut sich nichts. Und solange die für das Projekt nötige Schlüsseltechnologie nicht funktioniert, bleibt Mars Direct ein Wunschtraum.

  8. Die Frage ist doch eigentlich:
    Was ist das Ziel der Reise?
    *Wenn die Sache politisch motiviert ist muß man landen, die drei Erstumrunder des Mondes kennt heute keiner mehr, und nur der erste Fußsabdrücker ist noch namentlich bekannt.
    *Wissenschaftlich ist die Untersuchung von Bodenproben auf der Oberfläche wohl das was man am ehesten machen möchte.
    Für mich geht es darum die Oberfläche mit weit besserem Instrumenten zu untersuchen als es bisher mit den Rovern möglich ist. Ein aus dem Orbit gesteuerter Rover verbessert eigentlich nur die abzugrasende Fläche, aber die Instrumente werden nicht soviel besser. Also einmal mit dem Rover Proben einsammeln und dann Sample Return.

    Eine Marsmission ohne Sample Return machtgar keinen Sinn, sieht man auch an den Mondlandungen, da ist das meiste ja auch in den zurückgebrachten Bodenproben gefunden worden.

  9. Auch zur Analyse von Bodenproben wäre eine bemannte Station auf einer Umlaufbahn geeignet. Schon daß man nicht bis zum nächsten Startfenster und dann auch noch einen monatelangen Flug warten muß. Für die Entscheidung ob ein Probensammler in der Gegend bleiben oder weiterfahren soll braucht man schon eine zeitnahe Analyse. Da nützt ein jahre später erhaltenes Analysenergebnis wenig.
    Für politischen Rummel braucht man keine ständige Station, da reicht eine „einmal und nie wieder“-Mission. Schon die zweite Mondlandung kennt heute kaum noch jemand.

  10. Ich denke für die Fernerkundung spielt es keine Rolle ob sich die Station auf Phobos oder in einem marsnahen Orbit befindet – die Signallaufdistanz wird in beiden Fällen typischerweise ein paar 1000 km betragen (bei der Station im nahen Orbit nur in wenigen Ausnahmefällen ein paar 100 km…). Dazu kommt, dass die Oberfläche von Phobos selbst schon etliche Fragmente der Marsoberfläche enthalten sollte (auch aus der Marsfrühzeit), was sie aus wissenschaftlicher Sicht noch interessanter machen sollte.

  11. @Bynaus
    Du musst dein Argument mal den Raumfahrtagenturen und Betreiber von Erderkundungssatelliten unterbreiten – die wollen die komischerweise so nahe am Planeten haben wie möglich.

    Vielleicht liegt das an den doofen optischen Grundgesetzen wonach die Auflösung im Phobos Orbit 20 mal kleiner und bei Deimos rund 70 mal kleiner ist als von einem 300 km Orbit aus.

  12. Ich glaub mit Fernerkundung war da eher das Fernsteuern in Echtzeit eines Marsrovers gemeint und dass es da von der Signallaufzeit egal ist ob ein paar 100km oder ein paar 1000km Distanz sind.

  13. Eine Station in einem Marsorbit ist nicht wirklich interessant, auf den größeren Mond hat man zumindest ein klein wenig Schwerkraft und kann sich eine Höhle suchen, oder eine Bauen.
    Das ist dann ein draußen Arbeiten zwar immer noch EVA Ausflug, aber man fliegt ohne Sicherheitsleine nicht mehr unwiederbringlich davon.
    Falls man Wasser aus dem Boden gewinnen könnte,wäre das ein riesiges Plus, das ist klar.

    Allerdings will wenn es geht jeder auf den Mars und nicht auf die Monde.
    Das ist fast so als Fahre ich zum Italiener, bestelle mir aber nur ein Glas Wasser.

  14. @Bernd: Wir reden ja nicht von Marserkundungs-Satelliten: der Mars ist ja schon längst vermessen und fotografiert und wenn man das weiterbetreiben will, kann man das auch mit einem unbemannten Satelliten tun – da braucht es keine Astronauten, die aus dem Fenster ihrer Station mit ihrem iPhone 27 filmen… 😉 Nein, wir sprecen von Telerobotik und da zählt einzig die Signallaufzeit. Die ist für Phobos nicht viel anders als für die tiefe Umlaufbahn. Der höhere Orbit von Phobos ist da sogar wünschenswert da man das Signal auch noch in höhere Breiten schicken kann als von einer tiefen Umlaufbahn.

  15. Für die Telerobotik hat eine einzelne Station den Nachteil, daß die meiste Zeit kein Funkkontakt besteht. Für einen ständigen Kontakt braucht man mindestens drei hochfliegende Relaisstationen. Da ist die Flughöhe der Leitzentrale eher unwesentlich.
    Richtig ist auch, daß der Mars inzwischen besser kartografiert ist als die Erde. Schon weil nicht ein großer Teil von Meeren verdeckt wird.
    Was durch Beobachtung aus einer Umlaufbahn noch zu erfassen ist, sind zeitliche Veränderungen. Besonders beim Wetter bieten geringere Reaktionszeiten einen Vorteil. Sitzen die Meteorologen auf der Erde, verpassen sie oft den interessantesten Teil.

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