{"id":18781,"date":"2026-07-20T19:31:36","date_gmt":"2026-07-20T17:31:36","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=18781"},"modified":"2026-07-20T19:31:36","modified_gmt":"2026-07-20T17:31:36","slug":"wir-konstruieren-einen-kryogenen-mondlander","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/07\/20\/wir-konstruieren-einen-kryogenen-mondlander\/","title":{"rendered":"Wir konstruieren einen kryogenen Mondlander"},"content":{"rendered":"<div class=\"pvc_clear\"><\/div>\n<p id=\"pvc_stats_18781\" class=\"pvc_stats all  \" data-element-id=\"18781\" style=\"\"><i class=\"pvc-stats-icon medium\" aria-hidden=\"true\"><svg aria-hidden=\"true\" focusable=\"false\" data-prefix=\"far\" data-icon=\"chart-bar\" role=\"img\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" viewBox=\"0 0 512 512\" class=\"svg-inline--fa fa-chart-bar fa-w-16 fa-2x\"><path fill=\"currentColor\" d=\"M396.8 352h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V108.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v230.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zm-192 0h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V140.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v198.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zm96 0h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V204.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v134.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zM496 400H48V80c0-8.84-7.16-16-16-16H16C7.16 64 0 71.16 0 80v336c0 17.67 14.33 32 32 32h464c8.84 0 16-7.16 16-16v-16c0-8.84-7.16-16-16-16zm-387.2-48h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8v-70.4c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v70.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8z\" class=\"\"><\/path><\/svg><\/i> <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"16\" height=\"16\" alt=\"Loading\" src=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-content\/plugins\/page-views-count\/ajax-loader-2x.gif\" border=0 \/><\/p>\n<div class=\"pvc_clear\"><\/div>\n<p>Ich habe ja schon in <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/07\/15\/das-lunar-starship-wie-es-mit-der-falcon-heavy-klappen-koennte\/\">zwei Teilen erl&auml;utert<\/a>, das SpaceX mit kleinen Upgrades einen konventionellem Mondlander mit drei Falcon Heavy Starts (zwei Tankfl&uuml;gen und ein Flug mit dem Lander) mit ihren SuperDracros <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/07\/17\/das-alternative-lunar-starship-mit-der-falcon-heavy-die-berechnungen\/\">starten k&ouml;nnte<\/a>.<\/p>\n<p>Heute will ich erneut einen hypothetischen Mondlander konstruieren, angelehnt an den Blue Moon, aber so gro&szlig; das er in die Nutzlasth&uuml;lle einer Ariane 6 oder Vulcan (5,4 m Durchmesser) passt. Er m&uuml;sste, wenn er mit diesen Tr&auml;gern gestartet wird im Erdorbit oder Mondorbit aufgetankt werden, das ist klar, aber er w&uuml;rde eine Alternative offerieren, da wenn wir auch von internationaler Zusammenarbeit reden, zwei Tr&auml;ger (Ariane und Vulcan) zur Verf&uuml;gung stehen. F&uuml;r den reinen Transport eines vollen Landers der dann separat gestartet wird k&ouml;nnte man die Falcon Heavy und\/oder New Glenn nutzen.<!--more--><\/p>\n<h4 class=\"western\">Schritt 1: Anforderungen und Randbedingungen definieren<\/h4>\n<p>Das erste ist die Definition, was wir wollen und wie wir es erreichen. Der zentrale Punkt ist das Gewicht der Crewkabine. Die von Apollo habe ich im letzten Beitrag zu 2.150 kg definiert. Da man heute nicht mehr so leichtgewichtig, aber auch riskant baut wie damals habe ich mich am Unterschied Orion &#x2194; Apollo orientiert. Die Orionkapsel wiegt 8913 kg, Apollo wog 5800 kg, bei dem gleichen Faktor w&uuml;rde ein Mondlander 3.300 kg wiegen. Da er auch noch die Besatzung, Ausr&uuml;stung und beim R&uuml;ckstart Gesteinsproben mitnehmen soll habe ich mich f&uuml;r die Landemasse f&uuml;r 4.000 kg und 400 kg mehr bei der Landung und 200 kg mehr bei dem R&uuml;ckstart festgelegt. Die Masse der Kabine enth&auml;lt schlie&szlig;lich keine Ausr&uuml;stung, Gase, Fl&uuml;ssigkeiten, Astronauten etc.<br \/>\n<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg02.met.vgwort.de\/na\/562bbdc8ea1643b089c14254d1e11ce8\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"\/><br \/>\nEs sollen LOX\/LH2 Triebwerke genommen werden. Das RL10C-X und Vinci liegen bei 4520 und 4560 m\/s. Ich habe f&uuml;r die erste Iteration einen Wert von 4520 m\/s gew&auml;hlt.<\/p>\n<p>Die Geschwindigkeit hatte ich im letzten Beitrag mit 3510 m\/s f&uuml;r den Schritt TLI \u2192 Halo Orbit \u2192 Mondlandung (davon 420 m\/s f&uuml;r TLI \u2192 Halo Orbit) f&uuml;r die Landung und 2753 m\/s f&uuml;r den R&uuml;ckstart angenommen, diese basieren auf <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2021\/05\/02\/nachgerechnet-wie-oft-muss-man-das-lunar-starship-auftanken\/\">diesen Berechnungen<\/a>. Da hatte ich 200 m\/s weniger Verluste als bei Apollo angenommen, da es schubst&auml;rkere Triebwerke gibt. Eine genaue Simulation zeigt das dies etwas knapp ist, sodass ich nochmals 100 m\/s zugeschlagen habe. Das \u0394v ist also:<\/p>\n<ul>\n<li>420 m\/s TLI \u2192 Haloorbit<\/li>\n<li>3190 m\/s Haloorbit \u2192 Landung<\/li>\n<li>2853 m\/s Mondoberfl&auml;che \u2192 Haloorbit<\/li>\n<li>Summe: 6463 m\/s<\/li>\n<\/ul>\n<p>Ein wichtiger Punkt ist der Strukturfaktor. Eine nicht besonders auf Gewicht optimierte LOX\/LH2 Stufe wie die Delta DCSS kommt auf 8,8, eine auf Gewicht optimierte Stufe wie die Centaur V auf 10,2. Ich halte die DCSS eher f&uuml;r vergleichbar, sie hat getrennte Tanks mit Streben dazwischen. Dazu k&auml;me noch die Stufe umgebende Struktur, Landebeine, Ausstiegshilfen, Befestigungen. So habe ich mit einem Strukturfaktor von 6,5 gerechnet, das entspricht 35 % Aufschlag auf die Stufenmasse als zus&auml;tzliche Systeme des Mondlandes.<\/p>\n<p>Es soll ein einstufiger Mondlander sein, das ist zum einen ambitionierter, aber m&ouml;glich durch den h&ouml;heren spezifischen Impuls und es erm&ouml;glicht eine Wiederverwendung durch Auftanken im Haloorbit.<\/p>\n<h4 class=\"western\">Erste Iteration<\/h4>\n<p>Hier der Lander in einer ersten Iteration nur auf, dass Gewicht achtende Simulation, ich habe 400 kg Masse f&uuml;r Astronauten und Ausr&uuml;stung addiert:<\/p>\n<table width=\"369\" cellspacing=\"1\" cellpadding=\"2\">\n<tbody>\n<tr>\n<th width=\"176\">Stufenmasse berechnen<\/th>\n<th width=\"122\">Gegeben Nutzlast<\/th>\n<th width=\"53\">Einheit<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Strukturfaktor<\/td>\n<td width=\"122\">6,500<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Voll-zu Leermasse<\/td>\n<td width=\"122\">4,178<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Satellitenmasse<\/td>\n<td width=\"122\">4.400,0<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Spezifischer Impuls<\/td>\n<td width=\"122\">4.520,0<\/td>\n<td width=\"53\">m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Geschwindigkeits&auml;nderung<\/td>\n<td width=\"122\">6.463,0<\/td>\n<td width=\"53\">m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Gesamtmasse<\/td>\n<td width=\"122\">43.538,7<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Stufenmasse<\/td>\n<td width=\"122\">39.138,7<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Treibstoff<\/td>\n<td width=\"122\">33.117,4<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Leermasse<\/td>\n<td width=\"122\">6.021,3<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Brennschlussmasse<\/td>\n<td width=\"122\">10.421,3<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p align=\"justify\">Der Lander w&uuml;rde knapp 44 t wiegen. Davon sind 33 t Treibstoff. Damit man dies einordnen kann, der Lander wiegt dreimal so viel wie eine Falcon Heavy in einen TLI bef&ouml;rdert. Mit diesem habe ich nun eine Landesimulation durchgef&uuml;hrt. Die Startmasse ist etwas kleiner, weil schon 420 m\/s f&uuml;r das Erreichen des Halorbits aufgewandt wurden und 36 m\/s um das Perilun&auml;um von 3000 auf 0 km abzusenken. Der Lander wiegt nun 39.535 kg und muss um 2353 m\/s abgebremst werden. Drei Rl10C-X haben 309,6 kN Schub:<\/p>\n<table width=\"342\" cellspacing=\"1\" cellpadding=\"2\">\n<tbody>\n<tr>\n<th width=\"234\">Parameter<\/th>\n<th width=\"95\">Wert<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Landung auf:<\/td>\n<td width=\"95\">K&ouml;rper: Mond<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Starth&ouml;he: [m]<\/td>\n<td width=\"95\">340.572,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Schub: [kN]<\/td>\n<td width=\"95\">309,60<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Startmasse: [kg]<\/td>\n<td width=\"95\">39.535,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Trockenmasse: [kg]<\/td>\n<td width=\"95\">10.421,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Ann&auml;herungsgeschwindigkeit: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">2.353,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Maximale Brenndauer: [s]<\/td>\n<td width=\"95\">425,05<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Brennschlussh&ouml;he: [m]<\/td>\n<td width=\"95\">1,295<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Brennschlussgeschwindigkeit: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">-0,008<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\"><b>Brennschlussmasse: [kg]<\/b><\/td>\n<td width=\"95\"><b>21.613,4<\/b><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Brenndauer: [s]<\/td>\n<td width=\"95\">261,65<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Landung<\/td>\n<td width=\"95\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Geschwindigkeit: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">2,055<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Dauer: [s]<\/td>\n<td width=\"95\">262,91<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Antriebsdaten]<\/td>\n<td width=\"95\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Spezifischer Impuls: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">4.520,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Geschwindigkeits&auml;nderung: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">2.729,5<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Zusatzaufwand: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">376,50<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Verbliebene &Auml;nderung: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">3.297,3<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p align=\"justify\">\n<p align=\"justify\">Wir haben nur einen Zusatzaufwand von 377 m\/s, ich habe mit 800 m\/s gerechnet. Das resultiert aus der kurzen Betriebsdauer von 266 s, bei Apollo waren es 800 Sekunden. Selbst mit einem Puffer von 150 m\/s (90 Sekunden) f&uuml;r das Schweben hat man so eine Reserve. So habe ich nochmals mit nur einem RL10 gerechnet (zwei gehen aus geometrischen Gr&uuml;nden wie weiter unten erl&auml;utert nicht):<\/p>\n<table width=\"342\" cellspacing=\"1\" cellpadding=\"2\">\n<tbody>\n<tr>\n<th width=\"234\">Parameter<\/th>\n<th width=\"95\">Wert<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Landung auf:<\/td>\n<td width=\"95\">K&ouml;rper: Mond<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Starth&ouml;he: [m]<\/td>\n<td width=\"95\">1.186.854,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Schub: [kN]<\/td>\n<td width=\"95\">103,20<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Startmasse: [kg]<\/td>\n<td width=\"95\">39.535,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Trockenmasse: [kg]<\/td>\n<td width=\"95\">10.421,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Ann&auml;herungsgeschwindigkeit: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">2.353,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Maximale Brenndauer: [s]<\/td>\n<td width=\"95\">1.275,1<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Brennschlussh&ouml;he: [m]<\/td>\n<td width=\"95\">2,433<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Brennschlussgeschwindigkeit: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">-0,001<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\"><b>Brennschlussmasse: [kg]<\/b><\/td>\n<td width=\"95\"><b>18.646,3<\/b><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Brenndauer: [s]<\/td>\n<td width=\"95\">914,89<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Landung<\/td>\n<td width=\"95\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Geschwindigkeit: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">2,817<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Dauer: [s]<\/td>\n<td width=\"95\">916,62<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Antriebsdaten]<\/td>\n<td width=\"95\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Spezifischer Impuls: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">4.520,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Geschwindigkeits&auml;nderung: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">3.397,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Zusatzaufwand: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">1.044,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Verbliebene &Auml;nderung: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">2.629,9<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p align=\"justify\">\n<p align=\"justify\">Nur ein Triebwerk kostet uns 3 t Landemasse, spart aber nur 1 t Gewicht ein, so belasse ich es bei 3. W&uuml;rde man sie mit vollem Schub bis zuletzt betrieben, so w&auml;re die Spitzenbeschleunigung 1,4 g, deutlich niedriger als bei einem Raketenstart in etwa wie wenn ein 75 kg schwere Person 30 kg zus&auml;tzliches Gewicht tr&auml;gt. Mann kann die Triebwerke aber auf 1 g am Schluss drosseln, das kostet nur wenig Nutzlast, etwas mehr als 200 kg.<\/p>\n<table width=\"342\" cellspacing=\"1\" cellpadding=\"2\">\n<tbody>\n<tr>\n<th width=\"234\">Parameter<\/th>\n<th width=\"95\">Wert<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Landung auf:<\/td>\n<td width=\"95\">K&ouml;rper: Mond<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Starth&ouml;he: [m]<\/td>\n<td width=\"95\">354.870,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Schub: [kN]<\/td>\n<td width=\"95\">309,60<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Startmasse: [kg]<\/td>\n<td width=\"95\">39.535,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Trockenmasse: [kg]<\/td>\n<td width=\"95\">10.421,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Ann&auml;herungsgeschwindigkeit: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">2.353,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Maximale Brenndauer: [s]<\/td>\n<td width=\"95\">425,05<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Brennschlussh&ouml;he: [m]<\/td>\n<td width=\"95\">0,000<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Brennschlussgeschwindigkeit: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">0,406<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\"><b>Brennschlussmasse: [kg]<\/b><\/td>\n<td width=\"95\"><b>21.405,1<\/b><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Brenndauer: [s]<\/td>\n<td width=\"95\">292,01<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Landung<\/td>\n<td width=\"95\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Geschwindigkeit: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">0,408<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Dauer: [s]<\/td>\n<td width=\"95\">292,01<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Antriebsdaten]<\/td>\n<td width=\"95\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Spezifischer Impuls: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">4.520,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Geschwindigkeits&auml;nderung: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">2.773,3<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Zusatzaufwand: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">420,28<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Verbliebene &Auml;nderung: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">3.253,5<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p align=\"justify\">Wir sehen an der verbleibenden &Auml;nderung (3253 m\/s, ben&ouml;tigt werden 2353 m\/s + Verluste), das wir schon recht gut dastehen. F&uuml;hren wir also damit eine R&uuml;ckstartsimulation durch. Die Startmasse wurde um 200 kg erniedrigt, da Gase, Wasser und Lebensmittel verbraucht wurden und Ausr&uuml;stung auf der Mondoberfl&auml;che zur&uuml;ckgelassen wurde. Zielorbit ist ein 50 x 70.000 km Orbit. In 70.000 km H&ouml;he muss man noch 36 m\/s aufwenden, um das Perilun&auml;rum auf 3000 km anzuheben.<\/p>\n<h4 class=\"western\" align=\"justify\">Rakete: Mondlander<\/h4>\n<table width=\"947\" cellspacing=\"0\" cellpadding=\"2\">\n<tbody>\n<tr>\n<th width=\"80\">Startmasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th width=\"105\">Nutzlast<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th width=\"117\">Geschwindigkeit<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th width=\"87\">Verluste<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th width=\"121\">Nutzlastanteil<br \/>\n[Prozent]<\/th>\n<th width=\"96\">Sattelpunkt<br \/>\n[km]<\/th>\n<th width=\"70\">Perig&auml;um<br \/>\n[km]<\/th>\n<th width=\"85\">Apog&auml;um<br \/>\n[km]<\/th>\n<td valign=\"top\" width=\"150\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"80\">\n<p align=\"right\">21.205<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"105\">\n<p align=\"right\">0<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"117\">\n<p align=\"right\">2.250<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"87\">\n<p align=\"right\">656<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"121\">\n<p align=\"right\">0,00<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"96\">\n<p align=\"right\">50,00<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"70\">\n<p align=\"right\">50,00<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"85\">\n<p align=\"right\">70000,00<\/p>\n<\/td>\n<td valign=\"top\" width=\"150\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"80\">Startschub<br \/>\n[kN]<\/th>\n<th width=\"105\">Geographische Breite<br \/>\n[Grad]<\/th>\n<th width=\"117\">Azimut<br \/>\n[Grad]<\/th>\n<th width=\"87\">Verkleidung<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th width=\"121\">Abwurfzeitpunkt<br \/>\n[s]<\/th>\n<th width=\"96\">Startwinkel<br \/>\n[Grad]<\/th>\n<th width=\"70\">Konstant f&uuml;r<br \/>\n[s]<\/th>\n<th width=\"85\">Starth&ouml;he<br \/>\n[m]<\/th>\n<th width=\"150\">Startgeschwindigkeit<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"80\">\n<p align=\"right\">103<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"105\">\n<p align=\"right\">0<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"117\">\n<p align=\"right\">90<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"87\">\n<p align=\"right\">0<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"121\">\n<p align=\"right\">210<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"96\">\n<p align=\"right\">90<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"70\">\n<p align=\"right\">5<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"85\">\n<p align=\"right\">0<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"150\">\n<p align=\"right\">0<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"80\">Stufe<\/th>\n<th width=\"105\">Anzahl<\/th>\n<th width=\"117\">Vollmasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th width=\"87\">Leermasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th width=\"121\">Spez. Impuls (Vakuum)<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th width=\"96\">Schub (Meeresh&ouml;he)<br \/>\n[kN]<\/th>\n<th width=\"70\">Schub Vakuum<br \/>\n[kN]<\/th>\n<th width=\"85\">Brenndauer<br \/>\n[s]<\/th>\n<th width=\"150\">Z&uuml;ndung<br \/>\n[s]<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"80\">\n<p align=\"right\">1<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"105\">\n<p align=\"right\">1<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"117\">\n<p align=\"right\">21.205<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"87\">\n<p align=\"right\">10.221<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"121\">\n<p align=\"right\">4.520<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"96\">\n<p align=\"right\">103,2<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"70\">\n<p align=\"right\">103,2<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"85\">\n<p align=\"right\">481,08<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"150\">\n<p align=\"right\">0,00<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p align=\"justify\">\n<h4 class=\"western\" align=\"justify\">Simulationsvorgaben<\/h4>\n<table width=\"643\" cellspacing=\"0\" cellpadding=\"2\">\n<tbody>\n<tr>\n<th width=\"106\">Azimut<\/th>\n<th width=\"102\">Geografische Breite<\/th>\n<th width=\"72\">H&ouml;he<\/th>\n<th width=\"147\">Startgeschwindigkeit<\/th>\n<th width=\"119\">Startwinkel<\/th>\n<th width=\"72\">Winkel konstant<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"106\">90,0 Grad<\/td>\n<td width=\"102\">0,0 Grad<\/td>\n<td width=\"72\">0 m<\/td>\n<td width=\"147\">0 m\/s<\/td>\n<td width=\"119\">90 Grad<\/td>\n<td width=\"72\">5,0 s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th colspan=\"6\" width=\"639\">Abbruch wenn Ziel-Apog&auml;um &uuml;berschritten, Orbitsim wenn Kreisbahngeschwindigkeit erreicht<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"106\">&nbsp;<\/td>\n<th width=\"102\">Perig&auml;um<\/th>\n<th width=\"72\">Apog&auml;um<\/th>\n<th width=\"147\">Sattelh&ouml;he<\/th>\n<td colspan=\"2\" valign=\"top\" width=\"195\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"106\">Vorgabe<\/th>\n<td width=\"102\">50 km<\/td>\n<td width=\"72\">70.000 km<\/td>\n<td width=\"147\">50 km<\/td>\n<td colspan=\"2\" valign=\"top\" width=\"195\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"106\">Real<\/th>\n<td width=\"102\">50 km<\/td>\n<td width=\"72\">70.197 km<\/td>\n<td width=\"147\">50 km<\/td>\n<td colspan=\"2\" valign=\"top\" width=\"195\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"106\">Inklination:<\/th>\n<th width=\"102\">Maximalh&ouml;he<\/th>\n<th width=\"72\">Letzte H&ouml;he<\/th>\n<th width=\"147\">Nutzlast<\/th>\n<th width=\"119\">Maximalnutzlast<\/th>\n<th width=\"72\">Dauer<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"106\">0,0 Grad<\/td>\n<td width=\"102\">97 km<\/td>\n<td width=\"72\">97 km<\/td>\n<td width=\"147\">0 kg<\/td>\n<td width=\"119\">1.735 kg<\/td>\n<td width=\"72\">405,1 s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"106\">Umlenkpunkte<\/th>\n<th width=\"102\">Nr. 1<\/th>\n<th width=\"72\">Nr. 2<\/th>\n<td colspan=\"3\" valign=\"top\" width=\"346\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"106\">Zeitpunkt<\/th>\n<td width=\"102\">50,0 s<\/td>\n<td width=\"72\">400,0 s<\/td>\n<td colspan=\"3\" valign=\"top\" width=\"346\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"106\">Winkel<\/th>\n<td width=\"102\">41,7 Grad<\/td>\n<td width=\"72\">-35,0 Grad<\/td>\n<td colspan=\"3\" valign=\"top\" width=\"346\"><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p align=\"justify\">Wir haben die erfreuliche Nachricht, das wir 1.735 kg Restnutzlast haben, die Trockenmasse war eigentlich so berechnet, dass sie Null sein sollte. 1735 kg sind bei 10.221 kg Brennschlussmasse knapp 17 % mehr. Entsprechend k&ouml;nnen wir die Startmasse um 17 % verkleinern, obwohl wir 656 m\/s Verluste haben, etwas mehr als bei Apollo (600 m\/s).<\/p>\n<h4 class=\"western\">Iteration 2<\/h4>\n<p>Unser Mondlander hat eine berechnete Endmasse von 11956 kg, in der ersten Iteration waren es gesch&auml;tzte 10.221 kg. Das \u0394v das er aufgebracht hat, entspricht so 5842 m\/s und nicht 6463 m\/s. Daher berechne ich den Mondlander mit diesem \u0394v neu:<\/p>\n<table width=\"369\" cellspacing=\"1\" cellpadding=\"2\">\n<tbody>\n<tr>\n<th width=\"176\">Stufenmasse berechnen<\/th>\n<th width=\"122\">Gegeben Nutzlast<\/th>\n<th width=\"53\">Einheit<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Strukturfaktor<\/td>\n<td width=\"122\">6,500<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Voll-zu Leermasse<\/td>\n<td width=\"122\">3,646<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Satellitenmasse<\/td>\n<td width=\"122\">4.400,0<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Spezifischer Impuls<\/td>\n<td width=\"122\">4.520,0<\/td>\n<td width=\"53\">m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Geschwindigkeits&auml;nderung<\/td>\n<td width=\"122\">5.847,0<\/td>\n<td width=\"53\">m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Gesamtmasse<\/td>\n<td width=\"122\"><b>30.904,3<\/b><\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Stufenmasse<\/td>\n<td width=\"122\">26.504,3<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Treibstoff<\/td>\n<td width=\"122\">22.426,7<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Leermasse<\/td>\n<td width=\"122\">4.077,6<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Brennschlussmasse<\/td>\n<td width=\"122\">8.477,6<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Wir haben fast ein Drittel der Startmasse eingespart! Nun gehe ich an die genaue Berechnung der Leermasse. Fangen wir mit den Tanks an. Wir haben 22.427 kg Treibstoff mit LOX\/LH2 = 5,5 also 3.451 kg LH2 und 18.977 kg LOX. Ein Kugeltank. als g&uuml;nstigste Tankform. h&auml;tte f&uuml;r den gr&ouml;&szlig;eren LH2 Tank einen Durchmesser von 4,6 m. Nur wenig mehr als zul&auml;ssig (4,56 m, aber wir m&uuml;ssen noch eine Isolation abziehen, sodass es eher 4,40 m sind). Ich habe, weil ich auf eine starke Gewichtsersparnis hoffe, welche die Leermasse reduziert und damit auch die Treibstoffmasse trotzdem mit 4,40 m Durchmesser gerechnet. Dieser Tank fasst 3033 kg, real, weil er nie ganz voll ist. 3000 kg. Der kugelf&ouml;rmige LOX Tank h&auml;tte dann 3,04 m Durchmesser:<\/p>\n<table width=\"378\" cellspacing=\"1\" cellpadding=\"2\">\n<tbody>\n<tr>\n<th width=\"188\">Parameter<\/th>\n<th width=\"55\">Wert<\/th>\n<th width=\"58\">Wert<\/th>\n<th width=\"53\">Einheit<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"188\">Vorgaben<\/td>\n<td width=\"55\"><\/td>\n<td width=\"58\"><\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"188\">Inhalt:<\/td>\n<td width=\"55\">LH2<\/td>\n<td width=\"58\">LOX<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"188\">Dichte Inhalt:<\/td>\n<td width=\"55\">0,068<\/td>\n<td width=\"58\">1,141<\/td>\n<td width=\"53\">kg\/l<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"188\">Durchmesser:<\/td>\n<td width=\"55\">4,400<\/td>\n<td width=\"58\">3,034<\/td>\n<td width=\"53\">mm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"188\">Berstdruck:<\/td>\n<td width=\"55\">1,000<\/td>\n<td width=\"58\">1,000<\/td>\n<td width=\"53\">bar<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"188\">Tankmaterial:<\/td>\n<td width=\"55\">Al-2195<\/td>\n<td width=\"58\">Al-2195<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"188\">Dichte Tankmaterial:<\/td>\n<td width=\"55\">2,800<\/td>\n<td width=\"58\">2,800<\/td>\n<td width=\"53\">kg\/liter<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"188\">Zugfestigkeit:<\/td>\n<td width=\"55\">590,00<\/td>\n<td width=\"58\">590,00<\/td>\n<td width=\"53\">N\/mm\u00b2<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"188\">Zuschlag Wandst&auml;rke:<\/td>\n<td width=\"55\">0,100<\/td>\n<td width=\"58\">0,100<\/td>\n<td width=\"53\">mm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"188\">Kugeltank:<\/td>\n<td width=\"55\">ja<\/td>\n<td width=\"58\">ja<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"188\">Berechnete Werte<\/td>\n<td width=\"55\"><\/td>\n<td width=\"58\"><\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"188\">Oberfl&auml;che:<\/td>\n<td width=\"55\">60,821<\/td>\n<td width=\"58\">28,914<\/td>\n<td width=\"53\">m\u00b2<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"188\">Volumen:<\/td>\n<td width=\"55\">44,602<\/td>\n<td width=\"58\">14,620<\/td>\n<td width=\"53\">m\u00b3<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"188\">Masse Tank:<\/td>\n<td width=\"55\">167,34<\/td>\n<td width=\"58\">56,110<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"188\">Masse Treibstoff:<\/td>\n<td width=\"55\">3.033,0<\/td>\n<td width=\"58\">16.681,0<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"188\">Voll-\/Leermasse:<\/td>\n<td width=\"55\">18,124<\/td>\n<td width=\"58\">297,29<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"188\">Wandst&auml;rke Kugel(segment):<\/td>\n<td width=\"55\">1,864<\/td>\n<td width=\"58\">1,285<\/td>\n<td width=\"53\">mm<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Beide Tanks wiegen zusammen nur 225 kg und sind 7,45 m Hoch. Bei dieser L&ouml;sung w&uuml;rde man den Sauerstofftank unten platzieren, er bekommt so mehr IR-Strahlung des Mondbodens ab, Sauerstoff hat aber den h&ouml;heren Siedepunkt und kann dies wegen der h&ouml;heren Dichte auch bessre verkraften. Daneben hat der kleinere Durchmesser den Vorteil, dass wir hier einen Zwischenraum haben, in dem wir vor dem Start die Beine verstauen k&ouml;nnen und zwischen den Beinen dann Ausr&uuml;stung fixieren k&ouml;nnen, die so nicht &uuml;ber den Lander hinausragt.<\/p>\n<p>Aber 7,45 m ist ziemlich hoch, ein dreist&ouml;ickes Gewb&auml;ude und darunter ist noch das Triebwerk. Will man es k&uuml;rzer haben so macht man einen Integraltank mit dem maximalen Durchmesser:<\/p>\n<table width=\"415\" cellspacing=\"1\" cellpadding=\"2\">\n<tbody>\n<tr>\n<th width=\"226\">Parameter<\/th>\n<th width=\"58\">Wert<\/th>\n<th width=\"55\">Wert<\/th>\n<th width=\"53\">Einheit<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Vorgaben<\/td>\n<td width=\"58\"><\/td>\n<td width=\"55\"><\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Inhalt:<\/td>\n<td width=\"58\">LOX<\/td>\n<td width=\"55\">LH2<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Dichte Inhalt:<\/td>\n<td width=\"58\">1,141<\/td>\n<td width=\"55\">0,068<\/td>\n<td width=\"53\">kg\/l<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Durchmesser:<\/td>\n<td width=\"58\">4,400<\/td>\n<td width=\"55\">4,400<\/td>\n<td width=\"53\">mm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Berstdruck:<\/td>\n<td width=\"58\">1,000<\/td>\n<td width=\"55\">1,000<\/td>\n<td width=\"53\">bar<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Tankmaterial:<\/td>\n<td width=\"58\">Al-2195<\/td>\n<td width=\"55\">Al-2195<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Dichte Tankmaterial:<\/td>\n<td width=\"58\">2,800<\/td>\n<td width=\"55\">2,800<\/td>\n<td width=\"53\">kg\/liter<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Zugfestigkeit:<\/td>\n<td width=\"58\">590,00<\/td>\n<td width=\"55\">590,00<\/td>\n<td width=\"53\">N\/mm\u00b2<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Zuschlag Wandst&auml;rke:<\/td>\n<td width=\"58\">0,100<\/td>\n<td width=\"55\">0,100<\/td>\n<td width=\"53\">mm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Kugeltank:<\/td>\n<td width=\"58\">Nein<\/td>\n<td width=\"55\">Nein<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Integraltank:<\/td>\n<td width=\"58\">ja<\/td>\n<td width=\"55\">ja<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">L&auml;nge Zylinder:<\/td>\n<td width=\"58\">365,65<\/td>\n<td width=\"55\">2.337,5<\/td>\n<td width=\"53\">mm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">H&ouml;he Kugelsegment:<\/td>\n<td width=\"58\">1.100,0<\/td>\n<td width=\"55\">1.100,0<\/td>\n<td width=\"53\">mm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">H&ouml;he Kugelsegment\/Durchmesser:<\/td>\n<td width=\"58\">4,000<\/td>\n<td width=\"55\">4,000<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Berechnete Werte<\/td>\n<td width=\"58\"><\/td>\n<td width=\"55\"><\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Oberfl&auml;che:<\/td>\n<td width=\"58\">24,061<\/td>\n<td width=\"55\">51,319<\/td>\n<td width=\"53\">m\u00b2<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Volumen:<\/td>\n<td width=\"58\">14,620<\/td>\n<td width=\"55\">44,603<\/td>\n<td width=\"53\">m\u00b3<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Masse Tank:<\/td>\n<td width=\"58\">149,85<\/td>\n<td width=\"55\">449,97<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Masse Treibstoff:<\/td>\n<td width=\"58\">16.681,0<\/td>\n<td width=\"55\">3.033,0<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Voll-\/Leermasse:<\/td>\n<td width=\"58\">111,32<\/td>\n<td width=\"55\">6,740<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Wandst&auml;rke Kugel(segment):<\/td>\n<td width=\"58\">1,864<\/td>\n<td width=\"55\">1,864<\/td>\n<td width=\"53\">mm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Wandst&auml;rke Zylinder:<\/td>\n<td width=\"58\">3,729<\/td>\n<td width=\"55\">3,729<\/td>\n<td width=\"53\">mm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Gesamtl&auml;nge:<\/td>\n<td width=\"58\">1.465,6<\/td>\n<td width=\"55\">3.437,5<\/td>\n<td width=\"53\">mm<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Die Gesamtl&auml;nge schrumpft auf 4,91 m, aber das Gewicht steigt auf 600 kg. 600 kg sind bei der gesch&auml;tzten Trockenmasse von 4 aber nicht viel, die Triebwerke wiegen weitaus mehr. Dies erleichtert der Besatzung das Aussteigen ungemein. Daf&uuml;r fehlt der Platz f&uuml;r die Ausr&uuml;stung. Die m&uuml;sste man neben die Triebwerke platzieren (ung&uuml;nstig) oder aus der Kabine heruntertragen (umst&auml;ndlich, Gr&ouml;&szlig;e beschr&auml;nkt). Als dritte L&ouml;sung habe ich einen separaten LH2 Tank mit 4,40 m Durchmesser und einen LOX-Tank mit 3 m Durchmesser modelliert:<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<table width=\"415\" cellspacing=\"1\" cellpadding=\"2\">\n<tbody>\n<tr>\n<th width=\"226\">Parameter<\/th>\n<th width=\"58\">Wert<\/th>\n<th width=\"55\">Wert<\/th>\n<th width=\"53\">Einheit<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Vorgaben<\/td>\n<td width=\"58\"><\/td>\n<td width=\"55\"><\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Inhalt:<\/td>\n<td width=\"58\">LOX<\/td>\n<td width=\"55\">LH2<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Dichte Inhalt:<\/td>\n<td width=\"58\">1,141<\/td>\n<td width=\"55\">0,068<\/td>\n<td width=\"53\">kg\/l<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Durchmesser:<\/td>\n<td width=\"58\">3,000<\/td>\n<td width=\"55\">4,400<\/td>\n<td width=\"53\">mm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Berstdruck:<\/td>\n<td width=\"58\">1,000<\/td>\n<td width=\"55\">1,000<\/td>\n<td width=\"53\">bar<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Tankmaterial:<\/td>\n<td width=\"58\">Al-2195<\/td>\n<td width=\"55\">Al-2195<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Dichte Tankmaterial:<\/td>\n<td width=\"58\">2,800<\/td>\n<td width=\"55\">2,800<\/td>\n<td width=\"53\">kg\/liter<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Zugfestigkeit:<\/td>\n<td width=\"58\">590,00<\/td>\n<td width=\"55\">590,00<\/td>\n<td width=\"53\">N\/mm\u00b2<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Zuschlag Wandst&auml;rke:<\/td>\n<td width=\"58\">0,100<\/td>\n<td width=\"55\">0,100<\/td>\n<td width=\"53\">mm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Kugeltank:<\/td>\n<td width=\"58\">Nein<\/td>\n<td width=\"55\">Nein<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Integraltank:<\/td>\n<td width=\"58\">Nein<\/td>\n<td width=\"55\">Nein<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">L&auml;nge Zylinder:<\/td>\n<td width=\"58\">1.255,8<\/td>\n<td width=\"55\">1.741,7<\/td>\n<td width=\"53\">mm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">H&ouml;he Kugelsegment:<\/td>\n<td width=\"58\">750,00<\/td>\n<td width=\"55\">1.100,0<\/td>\n<td width=\"53\">mm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">H&ouml;he Kugelsegment\/Durchmesser:<\/td>\n<td width=\"58\">4,000<\/td>\n<td width=\"55\">4,000<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Berechnete Werte<\/td>\n<td width=\"58\"><\/td>\n<td width=\"55\"><\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Oberfl&auml;che:<\/td>\n<td width=\"58\">29,507<\/td>\n<td width=\"55\">62,089<\/td>\n<td width=\"53\">m\u00b2<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Volumen:<\/td>\n<td width=\"58\">14,620<\/td>\n<td width=\"55\">44,603<\/td>\n<td width=\"53\">m\u00b3<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Masse Tank:<\/td>\n<td width=\"58\">152,10<\/td>\n<td width=\"55\">453,49<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Masse Treibstoff:<\/td>\n<td width=\"58\">16.681,0<\/td>\n<td width=\"55\">3.033,0<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Voll-\/Leermasse:<\/td>\n<td width=\"58\">109,67<\/td>\n<td width=\"55\">6,688<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Wandst&auml;rke Kugel(segment):<\/td>\n<td width=\"58\">1,271<\/td>\n<td width=\"55\">1,864<\/td>\n<td width=\"53\">mm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Wandst&auml;rke Zylinder:<\/td>\n<td width=\"58\">2,542<\/td>\n<td width=\"55\">3,729<\/td>\n<td width=\"53\">mm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"226\">Gesamtl&auml;nge:<\/td>\n<td width=\"58\">2.755,8<\/td>\n<td width=\"55\">3.941,7<\/td>\n<td width=\"53\">mm<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Die L&auml;nge von 6,71 m ist 70 cm k&uuml;rzer als zwei Kugeltanks aber 1,80 m l&auml;nger als bei dem Integraltank, die Masse von 607 kg ist noch etwas gr&ouml;&szlig;er als beim Integraltank.<\/p>\n<h4 class=\"western\">Triebwerke<\/h4>\n<p>Ich verwende die R1l0, da sie in Tests gezeigt haben, dass sie im Schub auf unter 10 % reduzierbar sind. Das braucht man f&uuml;r die Landung, um dann zu schweben. Der Apollo Mondlander hatte 45 kN Schub bei 17,5 t Startmasse. Hier reden wir von 30 bis 45 t Startmasse. Schon alleine deswegen muss der Schub deutlich h&ouml;her sein. Aber auch der Geschwindigkeitsbedarf ist h&ouml;her und die Brennzeit ist bei gleichem Schub durch den hochenergetischen Treibstoff l&auml;nger denn um den gleichen Schub zu erzeugen braucht man nur 2\/3 der Treibstoffmenge, der Treibstoff verbraucht sich langsamer. Zuletzt haben wir durch die elliptische Bahn sowieso eine l&auml;ngere Brennzeit, weil wir eine h&ouml;here Geschwindigkeit abbauen m&uuml;ssen. Ein RL10 reicht aus, aber mit dreien kann man wie oben gezeigt das Landegewicht reduzieren und damit auch die Leermasse.<\/p>\n<p>Drei Triebwerke, weil f&uuml;r den R&uuml;ckstart ein einziges ausreicht. Bei Zweien w&auml;re der Schub bei dem Betrieb eines Triebwerks unsymmetrisch, aber bei dreien kann man die beiden &auml;u&szlig;eren f&uuml;r den R&uuml;ckstart einfach nicht nutzen. Ich habe im ersten Durchgang das RL10C-X genutzt, aber dessen D&uuml;se ist zu gro&szlig;. Drei Triebwerke passen nicht in den verf&uuml;gbaren Raum von 4,56 m. Das RL10A-4-2 hat einen maximalen Durchmesser von 1,17 m. Drei passen also problemlos nebeneinander. Wie oben gezeigt w&uuml;rde eines reichen, aber die Landemasse w&uuml;rde dann 18,6 t anstatt 21,6 t betragen. Das zieht sich bei der R&uuml;ckstartmasse weiter. Da wir nach der ersten Iteration festgestellt haben, dass von knapp 31 t Startmasse nur noch 8,5 t wieder im Halo Orbit ankommen und 31 t im TLI m&uuml;ssen erst mal dorthin transportiert werden. Eine Falcon Heavy transportiert 55 t in den LEO, aber nur 17 t in den TLI. Die Transportkosten sch&auml;tze ich daher weitaus h&ouml;her ein als die Kosten f&uuml;r zwei Triebwerke. Nebenbei erreicht man so eine Redundanz: es kann ein Triebwerk ausfallen und die Mission gelingt trotzdem noch.<\/p>\n<p>Drei <a href=\"https:\/\/www.l3harris.com\/sites\/default\/files\/2024-07\/l3harris-ar-rl10-spec-sheet.pdf\">RL10A-4-2<\/a> wiegen 504 kg, Dazu kommt noch ein Schubger&uuml;st, Treibstoffleitungen und die Befestigung an den Tanks. Zusammen rechne ich mit 1.000 kg Masse. Drei Triebwerke k&ouml;nnen durch Schwenken die Bewegung in allen Raumachsen steuern. Aber beim Betrieb mit einem Triebwerk beim Wiederaufstieg braucht man zus&auml;tzliche Rollachsentriebwerke. Sp&auml;testens bei der Ankopplung ben&ouml;tigt man diese in jedem Falle, weil dazu der Schub der RL10 viel zu hoch ist. Ich habe noch 100 kg f&uuml;r vier B&uuml;ndel von je f&uuml;nf RCS-Triebwerken addiert. Es wurde mal in Ottobrunn <a href=\"http:\/\/www.astronautix.com\/o\/ottobrunn300n.html\">ein 300 N Triebwerk entwickelt<\/a>, das aber heute im Produktkatalog nicht mehr auftaucht, aber da es mal existierte kann man es sicher nachbauen. Es wiegt knapp 2 kg, davon brauchen wir 20, dazu kommen Leitungen und Befestigungen. Den Treibstoff k&ouml;nnen sie aus dem Haupttank beziehen.<\/p>\n<p>Bei den Tanks habe ich den Worst case genommen und die Masse f&uuml;r 2 Bar Brennkammerdruck verdoppelt (so niedrige Brennkammerdr&uuml;cke sind normal, es ist ja nur der &Uuml;berdruck zum Au&szlig;endruck, beispielsweise kann man beim Starship aufgrund der Werksstoffeigenschaften und Dicke von 3,9 mm f&uuml;r die Bauelemente mit einem &Uuml;berdruck von 0,7 Bar rechnen. Damit wiegt der schwerste Tank 1214 kg.<\/p>\n<p>Die Tanks m&uuml;ssen, wenn es kein Integraltank ist, verbunden werden. Da ich im zweiten Schritt eine Wiederauftankung evaluiere, braucht man eine R&uuml;ckverfl&uuml;ssigung (\u201eZero Boiloff\u201c von Blue Origin genannt, zus&auml;tzlich m&uuml;ssen die Tanks isoliert werden, das addiert bei dem typischen Gewicht von Schaum von 40 kg\/m\u00b3 aber nicht nennenswert Gewicht. Vor allem aber brauchen wir Landebeine, eine Umh&uuml;llung der Tanks um Au&szlig;enlasten zu befestigen und eine Leiter oder etwas &Auml;hnliches damit die Besatzung ausstiegen kann, es gilt zwei bis drei Stockwerke zu &uuml;berbr&uuml;cken. Diese Systeme zusammen w&uuml;rde ich auf 1.000 kg sch&auml;tzen. Damit betr&auml;gt die Trockenmasse ohne Kabine:<\/p>\n<ul>\n<li>1.000 kg Triebwerke<\/li>\n<li>100 kg RCS<\/li>\n<li>1200 kg Tanks<\/li>\n<li>1.000 kg weitere Strukturen<\/li>\n<\/ul>\n<p>Summe: 3300 kg.<\/p>\n<p>Das ist etwas weniger als die 4077 kg in der Geschwindigkeitsberechnung oben, und entspricht einem Strukturfaktor von 7,8. Niedrig aber nicht unm&ouml;glich, bei dem Vergleich mit Stufen darf man nicht vergessen das dabei auch die Avionik, Batterien, Sender und die Struktur, die sie umgibt, bei der Trockenmasse enthalten ist. Bei der Ariane 5 ECA wiegt das alleine 950 kg. Beim Mondlander ist das alles im Gewicht der Crewkabine dabei. Mit dieser Strukturmasse habe ich die Startmasse nochmals angepasst und auch den spezifischen Impuls des RL10A-4-2 &uuml;bernommen:<\/p>\n<table width=\"369\" cellspacing=\"1\" cellpadding=\"2\">\n<tbody>\n<tr>\n<th width=\"176\">Stufenmasse berechnen<\/th>\n<th width=\"122\">Gegeben Nutzlast<\/th>\n<th width=\"53\">Einheit<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Strukturfaktor<\/td>\n<td width=\"122\">7,450<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Voll-zu Leermasse<\/td>\n<td width=\"122\">3,773<\/td>\n<td width=\"53\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Satellitenmasse<\/td>\n<td width=\"122\">4.400,0<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Spezifischer Impuls<\/td>\n<td width=\"122\">4.424,0<\/td>\n<td width=\"53\">m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Geschwindigkeits&auml;nderung<\/td>\n<td width=\"122\">5.874,0<\/td>\n<td width=\"53\">m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Gesamtmasse<\/td>\n<td width=\"122\">29.107,3<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Stufenmasse<\/td>\n<td width=\"122\">24.707,3<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Treibstoff<\/td>\n<td width=\"122\">21.390,9<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Leermasse<\/td>\n<td width=\"122\">3.316,4<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"176\">Brennschlussmasse<\/td>\n<td width=\"122\">7.716,4<\/td>\n<td width=\"53\">kg<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Mit diesem nun um weitere 2 t leichteren Lander mache ich nun die letzte Berechnung. Wieder geht die Simulation der Landung vom Halo-Orbit aus, wo noch 26.376 kg ankommen:<\/p>\n<table width=\"342\" cellspacing=\"1\" cellpadding=\"2\">\n<tbody>\n<tr>\n<th width=\"234\">Parameter<\/th>\n<th width=\"95\">Wert<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Landung auf:<\/td>\n<td width=\"95\">K&ouml;rper: Mond<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Starth&ouml;he: [m]<\/td>\n<td width=\"95\">320.982,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Schub: [kN]<\/td>\n<td width=\"95\">297,60<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Startmasse: [kg]<\/td>\n<td width=\"95\">26.376,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Trockenmasse: [kg]<\/td>\n<td width=\"95\">7.716,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Ann&auml;herungsgeschwindigkeit: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">2.353,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Maximale Brenndauer: [s]<\/td>\n<td width=\"95\">277,39<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Brennschlussh&ouml;he: [m]<\/td>\n<td width=\"95\">-0,001<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Brennschlussgeschwindigkeit: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">2,983<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Brennschlussmasse: [kg]<\/td>\n<td width=\"95\">14.162,6<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Brenndauer: [s]<\/td>\n<td width=\"95\">275,11<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Landung<\/td>\n<td width=\"95\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Geschwindigkeit: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">2,985<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Dauer: [s]<\/td>\n<td width=\"95\">275,11<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Antriebsdaten]<\/td>\n<td width=\"95\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Spezifischer Impuls: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">4.424,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Geschwindigkeits&auml;nderung: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">2.751,1<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Zusatzaufwand: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">398,06<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"234\">Verbliebene &Auml;nderung: [m\/s]<\/td>\n<td width=\"95\">2.686,7<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Der Blick auf die verbleibende &Auml;nderung zeigt, dass es knapp wird. 150 m\/s braucht man alleine f&uuml;r das Schweben. Nun noch der R&uuml;ckstart, hier wurden 472 kg f&uuml;rs Schweben und 200 kg Ausr&uuml;stung, die auf dem Mond bleibt, abgezogen:<\/p>\n<h4 class=\"western\">Rakete: Mondlander<\/h4>\n<table width=\"947\" cellspacing=\"0\" cellpadding=\"2\">\n<tbody>\n<tr>\n<th width=\"80\">Startmasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th width=\"105\">Nutzlast<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th width=\"117\">Geschwindigkeit<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th width=\"87\">Verluste<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th width=\"121\">Nutzlastanteil<br \/>\n[Prozent]<\/th>\n<th width=\"96\">Sattelpunkt<br \/>\n[km]<\/th>\n<th width=\"70\">Perig&auml;um<br \/>\n[km]<\/th>\n<th width=\"85\">Apog&auml;um<br \/>\n[km]<\/th>\n<td valign=\"top\" width=\"150\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"80\">\n<p align=\"right\">13.290<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"105\">\n<p align=\"right\">4.000<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"117\">\n<p align=\"right\">2.250<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"87\">\n<p align=\"right\">401<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"121\">\n<p align=\"right\">30,10<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"96\">\n<p align=\"right\">50,00<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"70\">\n<p align=\"right\">50,00<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"85\">\n<p align=\"right\">70000,00<\/p>\n<\/td>\n<td valign=\"top\" width=\"150\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"80\">Startschub<br \/>\n[kN]<\/th>\n<th width=\"105\">Geographische Breite<br \/>\n[Grad]<\/th>\n<th width=\"117\">Azimut<br \/>\n[Grad]<\/th>\n<th width=\"87\">Verkleidung<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th width=\"121\">Abwurfzeitpunkt<br \/>\n[s]<\/th>\n<th width=\"96\">Startwinkel<br \/>\n[Grad]<\/th>\n<th width=\"70\">Konstant f&uuml;r<br \/>\n[s]<\/th>\n<th width=\"85\">Starth&ouml;he<br \/>\n[m]<\/th>\n<th width=\"150\">Startgeschwindigkeit<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"80\">\n<p align=\"right\">99<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"105\">\n<p align=\"right\">0<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"117\">\n<p align=\"right\">90<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"87\">\n<p align=\"right\">0<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"121\">\n<p align=\"right\">210<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"96\">\n<p align=\"right\">90<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"70\">\n<p align=\"right\">5<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"85\">\n<p align=\"right\">0<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"150\">\n<p align=\"right\">0<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"80\">Stufe<\/th>\n<th width=\"105\">Anzahl<\/th>\n<th width=\"117\">Vollmasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th width=\"87\">Leermasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th width=\"121\">Spez. Impuls (Vakuum)<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th width=\"96\">Schub (Meeresh&ouml;he)<br \/>\n[kN]<\/th>\n<th width=\"70\">Schub Vakuum<br \/>\n[kN]<\/th>\n<th width=\"85\">Brenndauer<br \/>\n[s]<\/th>\n<th width=\"150\">Z&uuml;ndung<br \/>\n[s]<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"80\">\n<p align=\"right\">1<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"105\">\n<p align=\"right\">1<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"117\">\n<p align=\"right\">9.290<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"87\">\n<p align=\"right\">3.300<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"121\">\n<p align=\"right\">4.424<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"96\">\n<p align=\"right\">99,2<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"70\">\n<p align=\"right\">99,2<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"85\">\n<p align=\"right\">267,13<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"150\">\n<p align=\"right\">0,00<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h4 class=\"western\">Simulationsvorgaben<\/h4>\n<table width=\"643\" cellspacing=\"0\" cellpadding=\"2\">\n<tbody>\n<tr>\n<th width=\"106\">Azimut<\/th>\n<th width=\"102\">Geografische Breite<\/th>\n<th width=\"72\">H&ouml;he<\/th>\n<th width=\"147\">Startgeschwindigkeit<\/th>\n<th width=\"119\">Startwinkel<\/th>\n<th width=\"72\">Winkel konstant<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"106\">90,0 Grad<\/td>\n<td width=\"102\">0,0 Grad<\/td>\n<td width=\"72\">0 m<\/td>\n<td width=\"147\">0 m\/s<\/td>\n<td width=\"119\">90 Grad<\/td>\n<td width=\"72\">5,0 s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th colspan=\"6\" width=\"639\">Abbruch wenn Ziel-Apog&auml;um &uuml;berschritten<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"106\">&nbsp;<\/td>\n<th width=\"102\">Perig&auml;um<\/th>\n<th width=\"72\">Apog&auml;um<\/th>\n<th width=\"147\">Sattelh&ouml;he<\/th>\n<td colspan=\"2\" valign=\"top\" width=\"195\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"106\">Vorgabe<\/th>\n<td width=\"102\">50 km<\/td>\n<td width=\"72\">70.000 km<\/td>\n<td width=\"147\">50 km<\/td>\n<td colspan=\"2\" valign=\"top\" width=\"195\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"106\">Real<\/th>\n<td width=\"102\">59 km<\/td>\n<td width=\"72\">36.728 km<\/td>\n<td width=\"147\">50 km<\/td>\n<td colspan=\"2\" valign=\"top\" width=\"195\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"106\">Inklination:<\/th>\n<th width=\"102\">Maximalh&ouml;he<\/th>\n<th width=\"72\">Letzte H&ouml;he<\/th>\n<th width=\"147\">Nutzlast<\/th>\n<th width=\"119\">Maximalnutzlast<\/th>\n<th width=\"72\">Dauer<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"106\">0,0 Grad<\/td>\n<td width=\"102\">59 km<\/td>\n<td width=\"72\">59 km<\/td>\n<td width=\"147\">4.000 kg<\/td>\n<td width=\"119\">3.979 kg<\/td>\n<td width=\"72\">267,1 s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"106\">Umlenkpunkte<\/th>\n<th width=\"102\">Nr. 1<\/th>\n<th width=\"72\">Nr. 2<\/th>\n<td colspan=\"3\" valign=\"top\" width=\"346\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"106\">Zeitpunkt<\/th>\n<td width=\"102\">60,0 s<\/td>\n<td width=\"72\">178,2 s<\/td>\n<td colspan=\"3\" valign=\"top\" width=\"346\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"106\">Winkel<\/th>\n<td width=\"102\">29,0 Grad<\/td>\n<td width=\"72\">-21,1 Grad<\/td>\n<td colspan=\"3\" valign=\"top\" width=\"346\"><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Die Nutzlast ist etwas kleiner als gew&uuml;nscht \u2013 3979 kg, es sollten 4.200 kg sein. Doch die Abweichung liegt nun bei 5 % der Nutzlast und 2,7 % der Endmasse. Das bedeutet, wenn wir den Mondlander nur etwas schwerer machen, sagen wir mal 5 %, so m&uuml;sste es passen. Real w&uuml;rde man noch ein paar Reserven vorhersehen, so f&uuml;r Ankopplungsman&ouml;ver an die Orion. Ich w&uuml;rde sagen ein 32 t schwerer Mondlander der 24,4 t Treibstoff beinhaltet, w&uuml;rde ausreichen.<\/p>\n<h4 class=\"western\">Zum Mond und Auftanken<\/h4>\n<p>Ich habe ja schon im vorletzten Blog berechnet, dass eine Falcon Heavy mit einem Tankflug 35 t zum Mond bef&ouml;rdern kann, ohne Auftanken 17 t (die NASA Performance Website nennt 15,5 t). Dei Nutzung der Falcon Heavy w&auml;re in meinen Augen die beste L&ouml;sung, auch weil es f&uuml;r sie mehrere Startrampen gibt, bei der man zwei Starts zeitlich eng durchf&uuml;hren kann. Der Mondlander muss separat gestartet werden. Er passt nicht in die Nutzlastverkleidung einer Falcon Heavy. Voll betankt kann ihn aber nur die New Glenn starten. Beim Einsatz einer Ariane 6 oder Vulcan muss gleich ein Tankflug folgen.<\/p>\n<p>Alternativ startet man den Mondlander daher mit einer Blue Glenn. Mit 45 t Nutzlast hat diese genug &Uuml;berschussreserven um ihn vollgetankt in eine Ellipsenbahn zu starten. Die NASA Perfromance Website weist &uuml;brigens nur 35 t Nutzlast f&uuml;r die New Glenn aus, wahrscheinlich wird erst das Upgrade auf 9 Triebwerke in der ersten und vier in der zweiten Stufe die 45 t Nutzlast, die sonst genannt werden, bringen. Auch die New Glenn leidet wohl unter der \u201eWiederverwendungs&uuml;berraschung\u201c \u2013 alle bisher entwickelten Tr&auml;ger liegen real weit unter der vorher anvisierten Nutzlast besonders &uuml;bel hat es das Starship erwischt, das mal 100 t in der ersten Generation transportieren sollte und nur 20 t erreichte. Die letzte bef&ouml;rderte Nutzlast des \u201eV3-Starships\u201c (offiziell 100 t Nutzlast) lag &uuml;brigens bei 37,56 t \u2026.<\/p>\n<p>Nehmen wir mal an \u2013 die Tanks machen ja nicht viel an der Brennschlussmasse aus \u2013 der Lander w&ouml;ge 35 t bei 0,3 t h&ouml;herer Brennschlussmasse, dann k&ouml;nnte er mit der New Glenn in einen Leo kommen. Mit den 4 t Treibstoff, die er nicht f&uuml;r die Mondlandung braucht, kann er um 548 m\/s beschleunigen. Das w&auml;re z.B. eine 200 x 2400 km Bahn. Eine von mir modellierte Falcon Heavy ohne Nutzlast w&uuml;rde noch 45,9 t Treibstoffe in dieser Bahn haben. Dort angekoppelt k&ouml;nnte sie den Mondlander um 2594 m\/s beschleunigen. Zur Fluchtgeschwindigkeit fehlen noch 2574 m\/s. Das w&uuml;rde also ziemlich knapp reichen. Ansonsten m&uuml;sste man zwei Starts einer Falcon Heavy vorsehen wobei ein Flug die erste Oberstufe wieder auftankt. Dann kappt es in jedem Fall oder man startet einen nur teil betankten Mondlander mit einer Falcon Heavy und sendet noch einen weiteren Tanker in den Haloorbit.<\/p>\n<p>Aber Blue Origin will den Lander ja auch nach einer Mission auftanken. Wie k&ouml;nnte das gehen? Nun ich greife mal auf meine Berechnungen f&uuml;r die Falcon Heavy zur&uuml;ck. Die kann in einem Einzelstart 17 t zum Mond bef&ouml;rdern. Zwei Starts sind dann 34 t Masse, davon geht die Trockenmasse des Transportes ab und sie muss ja auch in den HaloOrbit einbremsen. Letztes ist einfach zu berechnen: Mit dem RL10A-4-2 gelangen noch 14,6 t in den Halo-Orbit. Bei 12,2 t Treibstoff pro Start darf der Transporter leer noch 2,4 t wiegen was bei einer 17 t schweren Stufe nicht besonders ehrgeizig ist. Knapper wird es bei den realistischen 15,5 t in den TLI nach der <a href=\"https:\/\/elvperf.ksc.nasa.gov\/Pages\/Results.aspx\">NASA Website<\/a>. Da darf die Stufe nur 1,1 t wiegen. H&auml;tte man nicht die Delta 4 ausgemustert, ihre 4-m-Zweitstufe w&uuml;rde noch in die Nutzlastverkleidung der Falcon Heavy passen. Sie w&auml;re beim Start mit 23,4 t etwas schwerer als die 17 t, aber sie hat einen kryogenen Antrieb und wiegt trocken 2,78 t. Sie w&uuml;rde 17,8 t in einen TLI bringen, 16,2 t kommen noch im Haloorbit an, abz&uuml;glich der Trockenmasse verbleiben 13,4 t. Dies w&auml;re der Treibstoff. Das l&auml;sst 1,2 t Masse f&uuml;r eine Isolation, Koppeladapter, Batterien, Sender Empfangsantennen etc. Wahrscheinlich w&uuml;rde man eine neue Stufe konstruieren, aber das Beispiel zeigt es ginge.<\/p>\n<p>Realistisch zeigt das aber auch, das man mit \u201enormalen\u201c Tr&auml;gerraketen wie der Vulcan oder Ariane 6 viele Fl&uuml;ge braucht, sie k&ouml;nnen schon den Mondlander nicht voll betankt starten. Blue Origin hat mit der New Glenn nicht nur eine Tr&auml;gerrakete, die gro&szlig; genug ist, ihr verf&uuml;gbaren Nutzlastvolumen von 6 m Durchmesser w&uuml;rde auch die H&ouml;he des Landers deutlich reduzieren, ein 5,80 m durchmessender Integraltank w&uuml;rde nur noch 6 m anstatt 7,45 m hoch. Gerade am Mondlander sieht man, das dieser genau auf die New Glenn ausgelegt wurde. Aber auch er braucht drei Fl&uuml;ge.<\/p>\n<p>Die Frage ist doch die: ein neuer Mondlander braucht 1-2 Falon Heavy Starts und einen New Glenn Start. Eine Wiederauftankung zwei bis drei Falcon Heavy Starts und eine entsprechende Anzahl an Tankern die ja auch nicht f&uuml;r umsonst zu haben sind. Spart man da so viel gegen&uuml;ber einem neuen Mondlander ein?<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<div class=\"pvc_clear\"><\/div>\n<p id=\"pvc_stats_18781\" class=\"pvc_stats all  \" data-element-id=\"18781\" style=\"\"><i class=\"pvc-stats-icon medium\" aria-hidden=\"true\"><svg aria-hidden=\"true\" focusable=\"false\" data-prefix=\"far\" data-icon=\"chart-bar\" role=\"img\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" viewBox=\"0 0 512 512\" class=\"svg-inline--fa fa-chart-bar fa-w-16 fa-2x\"><path fill=\"currentColor\" d=\"M396.8 352h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V108.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v230.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zm-192 0h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V140.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v198.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zm96 0h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V204.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v134.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zM496 400H48V80c0-8.84-7.16-16-16-16H16C7.16 64 0 71.16 0 80v336c0 17.67 14.33 32 32 32h464c8.84 0 16-7.16 16-16v-16c0-8.84-7.16-16-16-16zm-387.2-48h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8v-70.4c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v70.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8z\" class=\"\"><\/path><\/svg><\/i> <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"16\" height=\"16\" alt=\"Loading\" src=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-content\/plugins\/page-views-count\/ajax-loader-2x.gif\" border=0 \/><\/p>\n<div class=\"pvc_clear\"><\/div>\n<p>Ich habe ja schon in zwei Teilen erl&auml;utert, das SpaceX mit kleinen Upgrades einen konventionellem Mondlander mit drei Falcon Heavy Starts (zwei Tankfl&uuml;gen und ein Flug mit dem Lander) mit ihren SuperDracros starten k&ouml;nnte. Heute will ich erneut einen hypothetischen Mondlander konstruieren, angelehnt an den Blue Moon, aber so gro&szlig; das er in die Nutzlasth&uuml;lle [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":169,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[5410,1462],"class_list":["post-18781","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-raumfahrt","tag-kry","tag-mondlander","entry"],"a3_pvc":{"activated":true,"total_views":58,"today_views":35},"jetpack_featured_media_url":"","jetpack-related-posts":[{"id":18766,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/07\/15\/das-lunar-starship-wie-es-mit-der-falcon-heavy-klappen-koennte\/","url_meta":{"origin":18781,"position":0},"title":"Das Lunar Starship \u2013 wie es mit der Falcon Heavy klappen k&ouml;nnte","author":"Bernd Leitenberger","date":"15. 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Mai 2026","format":false,"excerpt":"W\u00e4hrend ich f\u00fcr den Artikel recherchiere, gibt es noch keinen Starttermin f\u00fcr das erste Starship V3, der Start wurde mehrfach von M\u00e4rz bis Mai verschoben. SpaceX k\u00fcndet immer kurzfristig an, sodass sich das mit dem Schreiben des Blogs \u00fcberlappen kann. Es ist klar, das mit V3 vieles besser werden muss.\u2026","rel":"","context":"In &quot;SpaceX&quot;","block_context":{"text":"SpaceX","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/spacex\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg06.met.vgwort.de\/na\/dc51ed97a0f548b6bea1f689ca456c33","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":18695,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/06\/06\/nasa-chaos-um-blue-moon-und-artemis-3\/","url_meta":{"origin":18781,"position":3},"title":"NASA Chaos um Blue Moon und Artemis 3","author":"Bernd Leitenberger","date":"6. Juni 2026","format":false,"excerpt":"Es gab ja letzte Woche die Explosion einer New Glenn auf der Startrampe. Das sah dramatisch aus und wie immer beim \u201eNew Space\u201c wei\u00df man bisher nichts \u00fcber die Ursache. Es wird eben nur noch kommuniziert was positiv ist, sodass die Sch\u00e4den nicht so schlimm sind wie man meint und\u2026","rel":"","context":"In &quot;Raumfahrt&quot;","block_context":{"text":"Raumfahrt","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/"},"img":{"alt_text":"","src":"\/img\/bluemoon-mki-mockup.png","width":350,"height":200,"srcset":"\/img\/bluemoon-mki-mockup.png 1x, \/img\/bluemoon-mki-mockup.png 1.5x, \/img\/bluemoon-mki-mockup.png 2x, \/img\/bluemoon-mki-mockup.png 3x, \/img\/bluemoon-mki-mockup.png 4x"},"classes":[]},{"id":18547,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/03\/04\/quo-vadis-artemis\/","url_meta":{"origin":18781,"position":4},"title":"Quo Vadis Artemis?","author":"Bernd Leitenberger","date":"4. M\u00e4rz 2026","format":false,"excerpt":"Ich muss mal meine nicht vorhandene humanistische Bildung heraush\u00e4ngen, sprich Latein kann ich nicht, aber ich habe in meiner Jugend gerne Monumentalschinken angeschaut und da gibt es den ber\u00fchmtem Film \"Quo Vadis\" mit der ersten gro\u00dfen Rolle f\u00fcr Peter Ustinov als Nero. Das Zitat ist bekannt: Petrus flieht aus Rom,\u2026","rel":"","context":"In &quot;Raumfahrt&quot;","block_context":{"text":"Raumfahrt","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/"},"img":{"alt_text":"","src":"\/img\/artemis-2026-2028.jpg","width":350,"height":200,"srcset":"\/img\/artemis-2026-2028.jpg 1x, \/img\/artemis-2026-2028.jpg 1.5x, \/img\/artemis-2026-2028.jpg 2x, \/img\/artemis-2026-2028.jpg 3x, \/img\/artemis-2026-2028.jpg 4x"},"classes":[]},{"id":18738,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/06\/27\/wiederverwendung-die-mondrakete\/","url_meta":{"origin":18781,"position":5},"title":"Wiederverwendung: die Mondrakete","author":"Bernd Leitenberger","date":"27. Juni 2026","format":false,"excerpt":"Nun zum wirklich allerletzten teil meiner Serie \u00fcber Wiederverwendung. Diesmal ist alles eine Nummer gr\u00f6\u00dfer. Es geht um eine Mondrakete. Da m\u00fcssen wir zuerst mal die Nutzlast definieren. Eine Neuerung von Artemis ist ja das der Start von Mondlander und Crewmodul getrennt ist. Interessanterweise wurde diese Vorgehensweise bei Apollo nie\u2026","rel":"","context":"In &quot;Raumfahrt&quot;","block_context":{"text":"Raumfahrt","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg08.met.vgwort.de\/na\/fbfca9dc85d147b886dabbaa7c0e0d86","width":350,"height":200},"classes":[]}],"jetpack_sharing_enabled":true,"amp_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/18781","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/169"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=18781"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/18781\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":18782,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/18781\/revisions\/18782"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=18781"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=18781"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=18781"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}