Mit dem Ionenantrieb von der Erde zum Mond

 121 total views

In meiner lockeren reihe will ich heute mal eine Mission skizzieren die in unsere kosmische Nähe führt: Von der Erde in eine Mondumlaufbahn. Ich will eine Lösung für Europa skizzieren und gehe daher von der ESA und der Vega als Trägerrakete aus. Ziel der Mission soll ein Mondorbiter sein. Damit wir einen vergleich haben fangen wir mit der chemischen Alternative an.

Die Vega ist für sonnensynchrone Umlaufbahnen ausgelegt und kann nicht Nutzlasten direkt zum Mond transportieren. Dazu hat das AVUM, die technische Ausrüstung an der Spitze der Rakete mit einem kleinen Treibwerk und einigen Tanks für Bahnmanöver eine zu hohe Trockenmasse. Lisa Pathfinder war bisher die einzige Sonde die von der Vega in eine Fluchtbahn gebracht wurde. Lisa Pathfinder wog beim Start 1.900 kg, wobei nur 460 kg auf die Sonde entfielen, der Rest war ein Antriebsmodul. Allerdings gelangte Lisa-Pathfinder in eine elliptische Umlaufbahn. Ich habe für die Vega eine Maximalnutzlast von 2.400 kg angenommen. skaliert man Lisa-Pathfinder auf diese Masse so entfallen 581 kg auf die Sonde. Das wäre auch die Nutzlast der Vega in eine Mondtransferbahn, die energetisch fast gleichwertig mit der Fluchtbahn ist. Für eine 200 km hohe Kreisbahn müsste man dann um weitere 764 m/s abbremsen, das würde bei gleichen technischen Daten wie dem Antriebsmodul die Nutzlastmasse in der Mondumlaufbahn auf 457 kg absenken. Bei einer optimistischen Annahme eines Strukturfaktors von 10 für das Antriebssystem wäre dann die reine Nutzlast im Mondorbit rund 443 kg. Continue reading „Mit dem Ionenantrieb von der Erde zum Mond“