Musks „Schleuder“ auf dem Mond

Da kündigt Jeff Bezos am 31.1.2026 an, das Blue Origin den Suborbitaltourismus für mindestens zwei Jahre einstellen will, um sich ganz auf den Blue Moon Mondlander zu konzentrieren. Und kaum ist das gesackt, will nun Elon Musk dann gleich eine ganze Stadt auf dem Mond bauen. (9.2.2026). Zufall? Anstatt das er sich mal zum Fortschritt des Starship äußert, dass die NASA braucht um auf dem Mond zu landen – Bezos ist schließlich der direkte Konkurrent und will seine Anstrengungen vergrößern , redet er wieder von Utopien in einer fernen Zukunft. Schließlich hat seine Firma bereits 2,66 Mrd. Dollar vom HLS-.Vertrag bekommen für … ja wofür? Money for nothing!

Dann legt er nochmal nach er will eine „Schleuder“ auf dem Mond errichten, na ja keine echte Schleuder einen elektromagnetische Beschleunigung. So was gibt es schon und seit Jahrzehnten arbeitet man auch daran selbst im Militär wo man von „Railguns“ spricht. Ich will mich nicht um die praktische Umsetzung kümmern – bestehende anlagen, sind (als Luftabwehrgeschütze) selbst für Schiffe schlicht und einfach zu groß und zu benötigen zu viel Energie, sondern ein paar Eckdaten skizzieren.

Erst mal hat der Mond – das gilt auch für chemische antriebe – enorme Vorteile, wenn es darum geht Nutzlast in einen Orbit oder auf eine interplanetare Bahn zu befördern. Die Kreisbahngeschwindigkeit in einer niedrigen Umlaufbahn liegt bei ~ 1,6 km/s. Bei der erde sind es 7,8 km. Dazu kommen Aufstiegsverluste die bei Apollo bei 0,6 km/s lagen und be Trägerraketen die von der Erdoberfläche aus starten bei 1,4 bis 2,3 km/s liegen. Eine Fluchtbahn benötigt mindestens 11,2 km/s von der Erdoberfläche aus, von der Mondoberläche aus 2,5 km/s.

Der zweite Vorteil ist die fehlende Atmosphäre, denn die bremst einen elektromagnetisch beschleunigten Körper rapide ab, wenn er das „Rohr“ verlässt und die Abbremsung dürfte auch der Nutzlast nicht gut tun.

Machen wir eine kleine Rechnung. Um eine 100 km hohe Mondumlaufbahn zu erreichen, muss man mit 1.707 m/s von der Mondoberfläche aus beschleunigen. Die Bahn muss man noch zirkularisieren weil der Startpunkt auf der Mondoberfläche liegt. Dazu braucht man aber nur 24 m/s.

Die Abmessungen einer solchen Anlage hängt von der Beschleunigung ab. Bestehende Railguns für militärische Anwendungen beschleunigen ein massives Projektil, das sich dabei praktisch nicht verändert, eine Kanonenkugel verformt sich ja auch nicht durch den Abschuss. Ein Prototyp von BAE (2012) war 10 m lang, wog 33,6 und beschleunigte Projektile von 3 bis 15 kg. Bei 3,2 kg waren es 10,88 MJ Energie entsprechend 2520 m/s. Die Energie der Anlage betrug maximal 32 MJ.

Das ist eine Geschwindigkeit, die im Bereich dessen liegt, was man für den Einschuss in die Mondumlaufbahn braucht. Doch so kann man nur Rohstoffe befördern, nicht hergestellte Produkte und das ist ja wohl das, was man tun möchte. Satelliten als Maßstab sind für maximal 10 g also 100 m/s ausgelegt. Für Passagiere setzte die NASA 3 g als Grenze, aber das gilt nur für „Normalos“, Astronauten müssen bei Trägerraketen bis zu 5 g aushalten.

Bei einer linearen Beschleunigung ist die Länge relativ einfach zu berechnen:

s = 1/2 a * t²

und v = a* t

Bei v=2.500 m/s (Fluchtbahn) und a=100 m/s Beschleunigung (10 g) kommt man so nach t = v /a auf 25 s und eine Strecke von 31.250 m für die Beschleunigungsstrecke, bei 5 g wären es 62,5 km. Das ist also keine kleine Anlage. Immerhin – würde man die erzeugte Energie des BAE Systems pro Meter umrechnen und dann auf das Gewicht hochrechnen, dann könnte man so 5 t beschleunigen. Eine andere Frage wäre es wie teuer das ist, denn selbst der Navy die dieses System bestellt hat, ist es zu teuer für den Routineeinsatz und da geht es darum 3 kg schwere Projektile zum Abschuss von Flugkörpern zu verschießen, also einer unmittelbaren Bedrohung. Auch eine Frage ist woher die Energie kommt – 1 t auf 2500 m/s beschleunigt benötigt eine Energie von 3,125 GJ und die reale Energie ist noch größer, das obige System konnte 32 MJ erzeugen aber nur etwas über 10 MJ landeten im Projektil.

Ich glaube, es wäre schwierig so eine Anlage auf der Erde zu errichten, geschweige denn auf dem Mond wo die komplette Infrastruktur fehlt. aber das schafft Elon Musk ja mit Links. In 10 Jahren könnte es so sein, in 15 Jahren sicher. Mein er. Aha. Also das Starship wird seit 10 Jahren entwickelt und hat bisher wie viele Flüge in den Orbit absolviert? Und das uaf der erde wo man Millairden von Arbeitskräften und eine aufgebaute Industrie hat. Nur mal zur Erninnerung der HLS-Vertrag sah eine Landung bis ende 2024 vor, das ist schon über ein Jahr her…

Wenn es zuerst in den Mondorbit geht, um zum Beispiel alles dort zusammenzubauen und auch weil eine solche Anlage ja nicht den Start überall hin zulässt, sondern nur in einem Kreis der sich aus der direkten Verlängerung der Beschleunigungsstecken ergibt, wenn der Mond die Erde einmal im Monat umkreist, dann muss man die Anlage in einem bestimmten Winkel aufbauen. Den kann man nach Pythagoras berechnen. Die Hypotenuse ist die Endgeschwindigkeit (1707 m/s), eien Kathete die Initialgeschwindigkeit auf der Mondoberfläche (1674 m/s) und der Winkel dann cos^-1(1647/1707) = 9,43 Grad. Für andere Bahnhöhen braucht man andere Winkel. Idealerweise würde man eine Bahnneigung wählen, die einigermaßen stabil ist, bei den meisten Bahnneigungen sinkt durch Störkräfte von Sinne und Erde das Perilunäum ab und steigt das Apolunäum an, das entdeckte man schon in den Sechziger Jahren. Solche stabilen Bahnneigungen sind 27º, 50º, 76º, und 86º. In diesen befinden sich z.B der LRO und Chandrayaan (nicht mehr aktiv, wurde aber vor einigen Jahren noch im Orbit gesichtet).

Lieber Elon. Anstatt alle paar Wochen neue Utopien herauszuhauen, solltest Du mal sehen das dein Starship nur mal in die Pötte kommt. Da hast Du uns für die V1 100t Nutzlast versprochen, rausgekommen sind 15, dann – gerade mal zwei Jahre her – für die V2 erneut 100 t und rausgekommen sind 35 t. Ratet mal welche Nutzlast die Spacegoose V3 hat ….

Richtig, wieder 100 t …