Mission to Mars Teil 3

Im heutigen, vorletzten Teil geht es um die Logistik des Fluges. Bei den bisherigen bemannten Flügen wurde immer auf die Minimierung der Risiken geachtet. Das wird auch bei einer Marsmission so sein. Dies wird sich auch im Zeitplan niederschlagen. Eine Mission zum Mars unterscheidet sich von denen zum Mond dahingehend, dass es nicht möglich ist die gesamte Ausrüstung zu transportieren. Es ist eher vergleichbar dem Aufbau der ISS, nur dass Starts nur alle zwei Jahre in einem Starfenster von etwa 4 Wochen Dauer möglich sind. Es gibt verschiede Pläne für eine Marsmission (meinen habe ich in Teil 1-2 schon teilweise vorgestellt). aber alle erfordern große Mengen an Fracht. Je nach Plan 600 – 1000 t in einen Erdorbit. Damit werden selbst bei Schwerlastraketen vom Typ Ares V mehrere Flüge nötig. Ich habe die Ares V einmal als Basis genommen und als Berechnungsgrundlage. Sie sollte meinen Berechnungen zufolge etwa 49 t zum Mars entsenden können. Davon bin ich folgenden ausgegangen.

Flug 1: Wohnung(en): Ich hab ja schon erläutert, dass es wenn man die bisherigen Erfahrungen von Marsmissionen nimmt, wie groß die Schutzschilde im Vergleich zu der Masse war, es problematisch wird eine sehr große Masse zu landen. Das kann natürlich falsch sein, schließlich stand der Platz ja für große Schilde zur Verfügung und so wurden diese einfach so groß dimensioniert. Weiterhin gibt es durch den Eintrittskurs natürlich noch die Möglichkeit die Abbremsung zu variieren und auch die Annäherungsgeschwindigkeit kann bei einem günstigen Startfenster reduziert werden. Ich gehe im folgenden aber trotzdem von zwei Wohnblöcken in eigenen Hitzschutzschilden aus. Sie sind verbunden durch eine Transferstufe, die während der interplanetaren Reise die Kommunikation und Kurskorrekturen übernimmt und nach der Abtrennung in einen Marsobrit eintritt und als Kommunikationsrelay dient. Continue reading „Mission to Mars Teil 3“

Mit dem Ionenantrieb bemannt zum Mars?

Ich möchte mich heute mal mit der Möglichkeit eines Ionenantriebs für eine Marsexpedition befassen. Zuerst einmal warum? Nun es gibt einige Gründe dafür. Das erste ist der Zeitplan einer Marsexpedition. Sie besteht aus mehreren Teilen. Welche das hängt von dem genauen Design ab. Aber so könnte eine konventionelle Planung aussehen:

  • Ein Flug bringt das Marshabitat (die Behausung und das Labor für den Marsaufenthalt) zum Mars. Es landet direkt ohne vorher in eine Umlaufbahn einzutreten.
  • Ein Flug bringt die Kapsel für die Landung auf der Erde, aber auch zum Verlassen des Mars mit einer Raketenstufe zum Mars. Auch hier ist eine direkte Landung möglich
  • Ein Flug beinhaltet den Transfer der Besatzung zum Mars und zurück zur Erde. Dazu benötigt man eine ausreichend große Behausung sowie eine Raketenstufe zum Abbremsen in den Marsorbit und Rückstart zur Erde.

Das ist das Minimum das benötigt wird. Insbesondere der letzte Flug benötigt viel Treibstoff, sodass er eventuell zwei Flüge ausmacht (Raketenstufe + Landekapsel und Station). Ein weitere Flug kann nötig werden für die sperrige Ausrüstung wie Fahrzeuge, Bohrer, sowie für Vorräte (Wasser, Gase etc.). Das sind 3-5 Flüge einer Schwelastrakete. Je nach Plan liegen so die Transportmengen in eine Erdumlaufbahn zwischen 615 und 1000 t. Continue reading „Mit dem Ionenantrieb bemannt zum Mars?“

Unbemannte Vorarbeiten zur bemannten Marslandung

Nachdem ich die letzte Woche mal bewusst ein paar Nicht-Raumfahrtthemen angesprochen habe, heute mal wieder ein Raumfahrtthema. Die bemannte Marslandung wird ja noch einige Zeit auf sich warten lassen, aber man kann schon einiges mal klären und das geht unbemannt.

Das erste was offensichtlich nicht geklärt ist, ist die Strahlenbelastung der Astronauten. Dazu erst mal eine Erklärung. Es gibt zwei wichtige Quellen für eine Strahlenbelastung, Das eine sind kosmische Quellen wie Supernovaausbrüche, oder Gammastrahlenburster. Das zweite ist die Sonne, die einen Elfjahreszyklus hat, mit Aktivitätsmaxima und Minima und bei der es auch temporär Ausbrüche geben kann. Beide Quellen unterscheiden sich ziemlich. Kosmische Quellen liefern neben leichten Teilchen auch sehr schwere Teilchen bis hin zur Atommasse von Eisen und Röntgen- und Gammastrahlen. Mit heutigen technischen Mitteln kann man sich kaum dagegen schützen, aber die Belastung ist auch nur kurz wirksam. Die Aktivität der Sonne steht dagegen in Zusammenhang mit beobachtbaren Eruptionen wie Flares oder Protuberanzen. Es gibt daher eine gewisse Möglichkeit das Risiko einzuschätzen, auch wenn nicht jede Sonnenfleckengruppe einen Sonnensturm verursacht. In jedem Falle brauchen die Teilchen einige Stunden bis Tage um zur Erdbahn zu kommen und nochmals länger um bis zur Marsbahn kommen. Satelliten zwischen Mars und Sonne könnten rechtzeitig vorher warnen. Die Ausbrüche dauern einige Stunden bis Tage und die so akkumulierte Strahlungsdosis kann dann recht hoch sein. Continue reading „Unbemannte Vorarbeiten zur bemannten Marslandung“