{"id":1618,"date":"2009-07-20T08:34:09","date_gmt":"2009-07-20T06:34:09","guid":{"rendered":"http:\/\/bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=1618"},"modified":"2013-06-28T08:24:08","modified_gmt":"2013-06-28T06:24:08","slug":"ein-vernuenftiges-bemanntes-mondprogramm-teil-1","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2009\/07\/20\/ein-vernuenftiges-bemanntes-mondprogramm-teil-1\/","title":{"rendered":"Ein &#8222;vern&uuml;nftiges&#8220;, bemanntes Mondprogramm, Teil 1"},"content":{"rendered":"<dl>Heute mal weider ein Gastblog von Thomas. Ich w&uuml;nsche ihm m&ouml;glichst viele Kommentare (Obwohl die neuen Buzz-Words&#8220;Ares&#8220; und &#8222;DIRECT&#8220; etwas unterrepr&auml;sentiert sind).<\/p>\n<hr \/>\n<dt>Bernds Artikel &uuml;ber eine Alternative zu Bushs Mondprogramm hat mich dazu gebracht, diesen Blogeintrag als Gastautor zu erstellen.<\/dt>\n<dt> Die von Bernd geschilderte Alternative erm&ouml;glicht es zwar, mit verh&auml;ltnism&auml;&szlig;ig bescheidenen Mitteln vergleichbare wissenschaftliche Resultate zu erzielen, aber sie unterscheidet sich von vergleichbaren Programmen wie Apollo, Space Exploration Initiative und Constellation dadurch, dass der Mensch den Mond nicht mehr betritt.<\/dt>\n<dt> Die folgenden Ziele werden mit Bernds Vorschlag erreicht (zu einem Bruchteil der Kosten der amerikanischen Programme ! ):<\/dt>\n<\/dl>\n<p><!--more--><\/p>\n<ul>\n<li>Exploration des Mondes (vom Mondorbit aus und auf der Mondoberfl&auml;che)<\/li>\n<li>automatisierte Messstationen auf dem Mond<\/li>\n<li>R&uuml;ckf&uuml;hrung von Bodenproben<\/li>\n<\/ul>\n<dl>\n<dt> Ich bringe nun aber ein weiteres Ziel in die Diskussion ein: <em><strong>Die Ressourcen des Mondes sollten genutzt werden<\/strong><\/em>. Das geht nun nicht mehr robotisch; Zu diesem Zweck ist es von Vorteil, dass Menschen auf dem Mond von einer permanenten Basis aus agieren und den Robotern &#8222;&uuml;ber die Schultern schauen&#8220;.<\/dt>\n<dt> Da der Fokus in diesem Blogeintrag nicht in der Sinnfrage liegt, will ich hier nur kurz die folgende Auflistung von interessanten Mondressourcen machen, ohne n&auml;her darauf einzugehen:<\/dt>\n<\/dl>\n<ul>\n<li>Energie (Solarstrom)<\/li>\n<li>Raketentreibstoffe<\/li>\n<li>Sauerstoff<\/li>\n<li>weitere Volatile und Edelgase<\/li>\n<li>He<sup>3<\/sup> (ein Helium-Isotop)<\/li>\n<li>diverse Metalle wie Aluminium, Eisen, Titanium usw.<\/li>\n<li>Baumaterialien<\/li>\n<\/ul>\n<dl>\n<dt> Die Besatzung der Mondbasis w&auml;re also daf&uuml;r zust&auml;ndig, Mondressourcen zu &#8222;ernten&#8220; und anzuwenden, und sie k&ouml;nnte bei dieser Gelegenheit als ein &#8222;Nebenprodukt&#8220; noch weitere Aktivit&auml;ten verfolgen:<\/dt>\n<\/dl>\n<ul>\n<li>Life Sciences (= Forschung am Menschen selbst wie auf der ISS auch)<\/li>\n<li>Wartung wissenschaftlicher Anlagen (z.B. Mega-Teleskope auf der Mondr&uuml;ckseite)<\/li>\n<\/ul>\n<dl>\n<dt> ==&gt; Es g&auml;be also wei&szlig; Gott genug zu tun da oben ! \ud83d\ude09<\/dt>\n<dt> Wie packen wir die Sache also an ? Meiner Meinung ist heutzutage h&ouml;chstens noch ein bemanntes <em><strong>Minimalprogramm<\/strong><\/em> politisch durchsetzbar (wenn &uuml;berhaupt ! ). Die folgenden Leits&auml;tze sind in diesem Zusammenhang zwingend einzuhalten.<\/dt>\n<dt> <em><strong>Orientierung aufs Minimum<\/strong><\/em><\/dt>\n<dt> Die minimale Besatzungsst&auml;rke der Mondbasis betr&auml;gt 2 Personen (Redundanz). Eine vern&uuml;nftige &#8211; wenn auch ambiti&ouml;se &#8211; Verweildauer einer 2 Personen-Besatzung betr&auml;gt ein Jahr. (Man w&uuml;rde sich schrittweise an diese Dauer heran tasten.) Somit k&ouml;nnte eine permanent bemannte Mondbasis mit einem einzigen bemannten Flug einer 2 Personen-Besatzung pro Jahr betrieben werden.<\/dt>\n<dt> <em><strong>Die Rolle der Roboter<\/strong><\/em><\/dt>\n<dt> Die Mondexploration inklusive der Selektion des Standorts der Mondbasis wird, wie Bernd das beschrieben hat, robotisch durchgef&uuml;hrt.<\/dt>\n<dt> Beim Bau der Mondbasis werden auch soviele Arbeiten wie m&ouml;glich unbemannt von Robotern durchgef&uuml;hrt.<\/dt>\n<dt> Auch alle sp&auml;teren, st&auml;ndig wiederkehrenden Arbeiten, welche robotisch erledigt werden k&ouml;nnen, sollen aus Kostengr&uuml;nden robotisch erledigt werden.<\/dt>\n<dt> Die Steuerung der Roboter erfolgt von Kontrollzentren auf der Erde aus.<\/dt>\n<dt> Am Beispiel der Sauerstoffproduktion w&uuml;rde dies folgenderma&szlig;en aussehen: Ferngelenkte Rovers bauen geeignetes Mondgestein ab (englisch &#8222;Mining&#8220;) und transportieren es zu automatischen Fabrikmodulen, welche ihm den Sauerstoff entziehen. Dieser wird in Tanks zur sp&auml;teren Verwendung gesammelt.<\/dt>\n<dt> Die Besatzung der Mondbasis greift nur dort ein, wo dies zwingend n&ouml;tig ist.<\/dt>\n<dt> <em><strong>Nutzung lunarer Ressourcen \/ Selbstversorgung<\/strong><\/em><\/dt>\n<dt> Um den Nachschubbedarf der Besatzung auf ein Minimum zu beschr&auml;nken, werden von Beginn weg lunare Ressourcen im maximalen Ausma&szlig; angewendet. Damit ist z.B. gemeint, dass der Bedarf der Besatzung an Luft, Nahrungsmitteln, Wasser, Stromkabeln usw. mittels lunarer Ressourcen abgedeckt wird, soweit dies m&ouml;glich ist.<\/dt>\n<dt> Im weiteren wird auch so fr&uuml;h wie m&ouml;glich der Treibstoffbedarf der Mondlander aus lunaren Ressourcen bestritten, mindestens soweit dies m&ouml;glich ist (==&gt; Sauerstoff).<\/dt>\n<dt> <em><strong>Nachhaltigkeit<\/strong><\/em><\/dt>\n<dt> Eiserner Grundsatz: Es wird nichts weggeworfen !<\/dt>\n<dt> Nicht wiederverwendbare Komponenten wie z.B. Landestufen von Mondlandern, defekte Rovers usw. sind auf Rezyklierbarkeit ausgelegt. Nicht genutzte Treibstoffreserven von Landestufen werden gesammelt. Menschliche Exkremente werden gesammelt und kompostiert.<\/dt>\n<dt> Das bemannte Mondprogramm wird Open End betrieben. (Motto: &#8222;Steter Tropfen h&ouml;hlt den Stein.&#8220;)<\/dt>\n<dt> Damit dies m&ouml;glich wird, muss es in internationaler, vertraglich abgesicherter Zusammenarbeit betrieben werden.<\/dt>\n<dt> <em><strong>Keine neuen Grossraketen<\/strong><\/em><\/dt>\n<dt> Aus Kostengr&uuml;nden wird auf die Entwicklung neuer Grossraketen verzichtet. Es werden ausschlie&szlig;lich Raketen angewendet, welche auch f&uuml;r andere Zwecke als das Mondprogramm gebraucht werden k&ouml;nnen (==&gt; Kosten-Sharing, Synergien, M&ouml;glichkeit f&uuml;r Wettbewerb mehrerer Anbieter).<\/dt>\n<dt> Auf die Verh&auml;ltnisse in den USA &uuml;bersetzt, w&uuml;rde das bedeuten, dass auf die Entwicklung der Ares V verzichtet w&uuml;rde. Die Tr&auml;gerdienstleistungen f&uuml;r unbemannte Nachschubmissionen w&uuml;rden analog zum COTS-Programm ausgeschrieben. Es g&auml;be die folgenden Wettbewerber: Boeing (Delta 4 Heavy), Lockheed (Atlas V551 und V552) und h&ouml;chstwahrscheinlich SpaceX (Falcon 9 Heavy).<\/dt>\n<dt> <em><strong>Nutzung neuer Technologien<\/strong><\/em><\/dt>\n<dt> Wo dies einen kostenm&auml;ssigen Vorteil bringt, werden neue Technologien angewendet. Das sind aus heutiger Sicht konkret z.B.: Oberstufen mit Ionentriebwerken, eventuell Sonnensegel und aufblasbare, faltbare Habitate<\/dt>\n<dt> <em><strong>Wiederverwendbarkeit<\/strong><\/em><\/dt>\n<dt> Mindestens beim bemannten Mondlander ist ein Potenzial f&uuml;r Wiederverwendbarkeit vorhanden.<\/dt>\n<dt> Die kostenm&auml;&szlig;ige Einsparung liegt nat&uuml;rlich weniger bei den Produktionskosten; Hier fallen die Kosten f&uuml;r den Transport des Mondlanders in den Mondorbit nat&uuml;rlich st&auml;rker ins Gewicht.<\/dt>\n<dt> <\/dt>\n<dt> Bei einem zweistufigen Mondlander (Apollo-Design) ist die Aufstiegsstufe ein Kandidat f&uuml;r die Wiederverwendung, bei einem einstufigen sogar das gesamte Vehikel.<\/dt>\n<dt> Allerdings muss der Sicherheitsaspekt in diesem Zusammenhang st&auml;rker gewichtet werden als derjenige der Kosten.<\/dt>\n<dt> <em><strong>Internationale Zusammenarbeit<\/strong><\/em><\/dt>\n<dt> Eine vertraglich abgesicherte, internationale Zusammenarbeit gew&auml;hrleistet das f&uuml;r ein langfristiges Programm n&ouml;tige, politische &#8222;Stehverm&ouml;gen&#8220;.<\/dt>\n<dt> Im weiteren erm&ouml;glicht eine solche Zusammenarbeit auch eine Aufteilung der Kosten und eine Zusammenfassung der F&auml;higkeiten.<\/dt>\n<dt> Wenn z.B. die ISS-Partner plus China, Indien und die Ukraine das Programm gemeinschaftlich durchf&uuml;hren w&uuml;rden und jeder Partner pro Jahr 1 Start mit seinem &#8222;dicksten Brummer&#8220; durchf&uuml;hren w&uuml;rde, erg&auml;be das die folgende Nutzlast in einen niedrigen Erdorbit:<\/dt>\n<\/dl>\n<table border=\"1\" cellspacing=\"0\" cellpadding=\"5\" width=\"100%\">\n<tbody>\n<tr valign=\"top\">\n<td width=\"33%\">\n<p style=\"font-style: italic; font-weight: bold\">Partner<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"33%\">\n<p style=\"font-style: italic; font-weight: bold\">Tr&auml;gersystem<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"33%\">\n<p style=\"font-style: italic; font-weight: bold\">ca. Nutzlast in t<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr valign=\"top\">\n<td width=\"33%\">USA<\/td>\n<td width=\"33%\">Delta 4 Heavy<\/td>\n<td width=\"33%\">23<\/td>\n<\/tr>\n<tr valign=\"top\">\n<td width=\"33%\">Europa<\/td>\n<td width=\"33%\">Ariane 5<\/td>\n<td width=\"33%\">&gt; 21<\/td>\n<\/tr>\n<tr valign=\"top\">\n<td width=\"33%\">Russland<\/td>\n<td width=\"33%\">Angara 5E<\/td>\n<td width=\"33%\">&gt; 28<\/td>\n<\/tr>\n<tr valign=\"top\">\n<td width=\"33%\">Japan<\/td>\n<td width=\"33%\">H2B<\/td>\n<td width=\"33%\">&gt; 16<\/td>\n<\/tr>\n<tr valign=\"top\">\n<td width=\"33%\">China<\/td>\n<td width=\"33%\">CZ5<\/td>\n<td width=\"33%\">25<\/td>\n<\/tr>\n<tr valign=\"top\">\n<td width=\"33%\">Indien<\/td>\n<td width=\"33%\">GSLV<\/td>\n<td width=\"33%\">10<\/td>\n<\/tr>\n<tr valign=\"top\">\n<td width=\"33%\">Ukraine<\/td>\n<td width=\"33%\">Zenit 3SL<\/td>\n<td width=\"33%\">15<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<dl>\n<dt> &#8230;gibt laut Adam Riese zusammen 138 t pro Jahr (wie die Saturn V) !<\/dt>\n<dt> Obwohl klar ist, dass die Gattung Mensch in ihrer unendlichen Zerstrittenheit diese Zusammenarbeit nie zustande bringen wird, will ich in meinem n&auml;chsten Beitrag zeigen, was man mit dieser j&auml;hrlichen Nutzlast zustande bringen k&ouml;nnte. \ud83d\ude09<\/dt>\n<\/dl>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Heute mal weider ein Gastblog von Thomas. 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