Was ist riskanter – die Landung auf dem Mars oder dem Mond?

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Auf diese Frage bin ich gekommen, nachdem innerhalb weniger Monate zwei Lander auf dem Mond abgestürzt sind – erst im April der israelische Lander Beresheet und nun der Lander der indischen Raumsonde Chandrayaan 1. Zeit der Frage nachzugehen und mal die vergangenen Unglücke Revue passieren zu lassen. Continue reading „Was ist riskanter – die Landung auf dem Mars oder dem Mond?“

Die Lösung für ein überflüssiges Problem: Wo benötige ich mehr Energie – für eine Mars oder Mondlandung?

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Hallo Miteinander, ich bin noch immer beim Kunden am Programmieren, sodass es auch diese Woche nur einen Blog gibt, vielleicht nächste Woche mehr, da müsste ich fertig werden. Es geht in dem heutigen Blog um – wie der Titel schon sagt – überflüssige Frage, wofür man mehr Energie benötigt: für eine Marsmission oder eine Mondmission. Normalerweise scheibe ich ja Geschwindigkeit, weil die ein Raumschiff erreichen muss und sie nach e=1/2 mc² mit der Energie zusammenhängt. Aber weil man zwischendurch Bremsen und Beschleunigen muss, fand ich das etwas verwirrend.

Die Frage ist deswegen überflüssig, weil man die Missionen nicht vergleichen kann. Man kann zum Mars nicht mit einer Kommandokapsel wie bei Apollo fliegen und dort nicht mit einem Lunar Module landen. Für die Reise wird man mehr als einige Kubikmeter Platz brauchen und eine andere Versorgung mit Verbrauchsgütern und Energie. Und das Lunar Module würde den Atmosphäreneintritt nicht überleben. Aber ich denke es ist eine ganz schöne Aufgabe für einen Blog. Continue reading „Die Lösung für ein überflüssiges Problem: Wo benötige ich mehr Energie – für eine Mars oder Mondlandung?“

Die ersten Details von SpaceX Marsplänen

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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? Continue reading „Die ersten Details von SpaceX Marsplänen“

Die Schlüsselfrage der Marsexpedition

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Betrachtet man historische Konzepte für die Marsexpedition, so unterscheiden sie sich doch von den heutigen. Wenn wir die ganze frühen Ideen weglassen die entstanden bevor man leistungsfähige Raketen hatte, und vergleicht die Konzepte der späten Sechziger/frühen Siebzigern mit den heutigen, so stellt man eines fest:

  • Man hat viel mehr Masse zum Mars bewegt

  • Die Missionen waren kürzer

Beide Tatsachen hängen zusammen. Der Hintergrund war, das man bis 1980 keine Besatzung im Weltall hatte, die nur mal die Dauer des Hinwegs zum Mars absolviert hatte. Unter diesem Aspekt war die Minimierung der Reisedauer das wichtigste. Himmelsmechanisch ist es nun mal aber so, dass man um so mehr Energie braucht, je schneller es gehen soll. Will man, wie damals meistens projektiert noch im gleichen Startfenster den Rückweg antreten so wird der Geschwindigkeitsbedarf enorm, denn sobald der Mars von der Erde überholt wurde müsste man retrograd fliegen, was bedeutet dass man die gesamte Bahngeschwindigkeit des Mars (20 km/s) zusätzlich aufbringen muss. Diese Missionen starteten weit vor dem energetisch günstigsten Startender um den Mars schnell zu erreichen, nach wenigen Tagen Aufenthalt trat man schon die Rückreise an. Trotzdem war der Geschwindigkeitsbedarf enorm. Bei diesen direkten Oppositionsflügen musste man in etwa die doppelte Geschwindigkeit aufbringen, vergleichen mit den doppelt so lange dauernden Konjunktionsflügen. Als man die Erfahrung mit langen Raumflügen hatte (bzw. die Sowjets hatten, die Amis sind ja bis heute nicht lange im All geblieben) ist man auf die heutigen Lösungen der Konjunktionsflüge übergangen bei denen man 500 Tage auf dem Mars bleibt. Dies nutzt nicht nur der Forschung (Oppositionsflüge haben 0-30 Tage auf dem Mars) sondern es bedeutet auch eine längere Zeit unter zumindest fast Erd-Gravitation. Continue reading „Die Schlüsselfrage der Marsexpedition“

Meine Meinung zur Marsorbitstation

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So anstatt einem Kommentar meine etwas ausführlichere Antwort auf den Gastblog von Elendsoft.

Delta-V Betrachtungen

Betrachten wir zuerst einmal die Geschwindigkeitsanforderungen. Ich bin im folgenden von diesen Randbedingungen ausgegangen:

  • Ankunft und Rückstart aus einer Hohmann-Transferbahn 150 x 228 Millionen km.
  • Chemische Abbremsung in einen 200 x 70.000 km Fangorbit
  • Weitere Abbremsung durch Aerobraking

Dies sind Randparameter der energieärmsten möglichen Mission. Alles andere braucht mehr Energie.  Es gilt auch eingeschränkt für andere Szenarien. Bei der Treibstoffproduktion auf dem Mars mag man Treibstoff einsparen den man von der erde mitbringt, dafür muss man eine umfangreiche Gerätschaft zum Mars transportieren. Mit Ionentriebwerken kann man zwar Treibstoff auf der interplanetaren Reise einsparen, dafür dauert die Reise länger und es verkürzt sich auf der Aufenthalt auf dem Mars. Continue reading „Meine Meinung zur Marsorbitstation“