Mars

Die ersten Details von SpaceX Marsplänen

Sind zumindest in Foren aufgetaucht. Wie vor wenigen Tagen von Elon Musk angekündigt wird die Firma 2018, 2020 und 2022 unbemannte Missionen auf den Weg bringen und 2024 dann die ersten SpaceXnauten auf den Weg bringen.

Das sind nur acht Jahre, wenig Zeit. Man hat zwar in acht Jahren das Apolloprogramm bis zur Mondlandung gebracht, doch dahinter stand ein enormer Geld- und Mittelaufwand, der 1966/67 gipfelte und bis zu 400.000 Personen in den USA involvierte. Wie will SpaceX ähnliche Mittel für eine Marslandung aufbringen, deren Kosten von der NASA äquivalent zum Mondprogramm geschätzt werden? (mehr …)

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Zum Mars und in den Orbit – die Juni Nachlese von SpaceX

Es gibt wieder einige Neuigkeiten von SpaceX. Während die meisten darauf warten, wann die Firma nachdem die Bergungen der ersten Stufe nun klappen, zum zweiten Schritt übergeht und auch mal einen Satelliten mit einer gebrauchten Stufe startet gibt es dazu wenig neues. Offensichtlich überlegt man erst mal was man verlangen könnte. Es gibt zwar die Zahl 30% von Gwen Shotwell, aber so richtig fest steht die nicht. Vielleicht hat die Firma aber auch noch keinen Interessenten der auf ihre Preisvorstellungen eingeht. SES hat sich ja schon öffentlich geäußert, wollte aber 50% Abschlag. Tja man hätte eben nicht öffentlich äußern sollen, das die erste Stufe 80% der Kosten der Rakete ausmacht, da kann der Kunde ausrechenn wie viel bislliger er den Start haben kann, wenn die wiederverwendet wird.

Solche alltäglichen Dinge sind natürlich nichts für den CEO, der aufs Große und Ganze und die Zukunft der Firma schauen muss. Er hat nun erstmals einen Zeitplan für den Aufbruch zum Mars genannt: 2024 werden die ersten SpaceXnauten starten, 2025 ankommen. Ab 2018 wird die Firma jedes Startfenster nutzen, also 2018, 2020, 2022 und eben 2024. Es muss eine größere Mission werden, denn Fragen ob die Astronauten nur in einer Dragon aufbrechen werden, wie von MarsOne geplant, verneinte er wegen des geringen Platzes. (mehr …)

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Mit Ionentriebwerken bemannt zum Mars

Um es vorweg zu nehmen: Der Artikel ist noch spekulativer als die sonstigen über Ionentriebwerke. Zum einen weil die genauen Elemente einer Marsmission nicht feststehen, zum andern weil man von einigen KW Leistung die heute für Antriebe verfügbar sind auf Leistungen von Hunderten von kW bis Megawatt skaliert, ebenso sind Ionentriebwerke in der Größe nicht verfügbar. Meine Annahmen beruhen auf der Annahme, das man alles skalieren kann. Eine zweite Unsicherheit liegt in den Massen und Zeitplänen. Hier muss ich einige Annahmen machen, die ich auch begründen will. Die Angaben für Strukturmassen habe ich von einer SEP Studie für einen Saturnorbiter übernommen.

Damit wir auf einem Level sind, hier einmal die Grundlagen für eine bemannte Marsmission. Anders als bei Apollo geht diese nicht mit einem Start. Aus himmelsmechanischen Gründen dauert eine Mission etwa 3 Jahre, auch mit Ionentriebwerken geht es nicht viel schneller. Man kann die Reisezeit zwischen den Planeten verkürzen, doch da Ionentriebwerke selbst Monate arbeiten, ist der Zeitgewinn beschränkt. (mehr …)

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“Dragon 2 is designed to be able to land anywhere in the solar system”

Ach ja der gute Musk, er haut einen Witz nach dem nächsten raus. Der letzte ist der obige. Doch da es Leute gibt die nicht das technische Wissen haben den Witz als solchen zu erkennen, prüfen wir ihn mal auf die Wahrheit.

Da weder die NASA noch SpaceX ein bemanntes Programm jenseits des Erdorbits haben befasse ich mich nur mit unbemannten Missionen. Bemannt könnte man mit der Falcon 9 zwar den Mond erreichen – doch eine Falcon Heavy kann nicht so viel Nutzlast transportieren damit sie auch wieder zurückkommen. Die NASA selbst entwickelt mit der Orion aber ihr eigenes Raumschiff.

Auch bei unbemannten Missionen werden es SpaceX-Missionen sein, denn egal wie billig die Dragon ist, die NASA baut derzeit Raumsonden mit einer Trockenmasse von 0,5 bis 1 t und da eine 6 t schwere Dragon einzusetzen wäre ungefähr so als würde man mit dem Schwerlasttransporter den Einkauf erledigen der in zwei Einkaufstüten passt.

Also fangen wir mal an. Die Dragon 2.0 wiegt leer 6,0 t nach Spacex. Die Dragon 1 konnte maximal 1,2 t Treibstoff aufnehmen. Ich nehme an dass dies auch für die Dragon 2 zutrifft. Mehr Treibstoff erfordert weitere Tanks. Da diese wie die Super-Draco Triebwerke druckstabilisiert sind sind sie recht schwer. Nimmt man die Strukturfaktoren der EPS-Stufe so wiegen die Tanks für 1000 kg Triebstoff 100 kg inklusive des nötigen Druckgases und der Druckgasflasche. Von diesem Verhältnis gehe ich bei den folgenden Betrachtungen aus. (mehr …)

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Die Red Dragon

Nun hat SpaceX ihre erste Marsmission angekündigt: Die Red Dragon soll 2018 landen, auf dem Mars landen und Daten von mitgeführten NASA-Instrumenten übertragen. Die NASA wird im Gegenzug ihre Telekommunikationsinfrastruktur zur Verfügung stellen.

Es mag den einen oder anderen überraschen, aber anders als viele andere Ankündigungen halte ich die Mission für möglich und sogar leicht durchführbar. Von der technischen Seite ist es so, dass eine Kapsel beim Eintritt in die Marsatmosphäre geringeren Belastungen ausgesetzt ist als bei der Erde. Die Dragon verwendet auch das gleiche Material für den Hitzeschutzschild wie das MSL. Die Vorräte an Treibstoff (publiziert: 1290 kg bei 4000 bis 4900 kg Masse) sind wesentlich höher als bei Marslandesonden sodass einer weichen Landung nichts entgegensteht. Die einzige offene Frage ist ob die Dragon die mehrere Monate dauernde Transferphase zum Mars absolvieren, kann der abnehmende Strom ausreicht und man zuverlässig dort die Lage und Bahn kontrollieren kann. (So wie ich SpaceX einschätze werden sie aus Kostengründen wahrscheinlich GPS-Sensoren zur Ortsbestimmung einsetzen und die funktionieren außerhalb niedriger Erdorbits nicht).

Auch für SpaceX könnte es eine Low-Risk Operation werden. Gelandete Dragons wird man bis 2018 genügend haben. Pro CRS-Versorgungsflug fällt ja eine an, bis dahin vielleicht sogar eine bemannte Version die ja auf Land mit den eigenen Triebwerken landen soll. (mehr …)

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