Schnapsidee bemannte Asteroidenmission
Ich weiß nicht warum nun jeder von einem bemannten Trip zu einem Asteroiden redet. Irgendwie ist das Thema glaub ich durch die Augustinekomission aufgekommen, das es als ein Alternativszenario für Constellation aufbrachte, weil ein Mondtrip nicht finanzierbar ist.
Nun warum ist es eine Schnapsidee? Fangen wir einmal an, mit einigen Fragestellungen: Wie kann ein solcher Besuch einem bemannten Marsunternehmen nützen? Nun es gäbe einige Punkte die mir da einfallen:
Test von Hardware: Ein Marstrip besteht aus zwei wesentlichen Teilen:
Einer Reise hin und zurück zum Mars. Hier befindet sich die Besatzung in einer Miniraumstation, vielleicht am ehesten vergleichbar mit einer alten Saljut (weil es aus Gewichtsgründen recht beengt sein wird). Also dieser Teil ist eigentlich schon gut erforscht von bisherigen Missionen im Erdorbit. Was vielleicht vergleichbar bei einer Mission zu einem Astzeroiden ist, ist das die Reisedauer ähnlich ist und man sich auch außerhalb des Erdmagnetfeldes befindet, also bei höherer Strahlenbelastung. Doch wenn ich das testen will, würde ich als risikolose Alternative eher die Besatzung in eine Mondumlaufbahn einschwenken lassen – auch da ist man jenseits des Erdmagnetfeldes und kann zudem etwas nützliche Forschung am Mond betreiben und ist bei einem Problem in maximal vier Tagen wieder zurück auf der Erde.
Die Arbeit auf dem Mars: Dazu muss man ein Labor landen, dann auf dem Mars Exkursionen durchführen. Der Asteroid ist dafür völlig ungeeignet. Auf ihm kann man wegen der geringen Gravitation nicht landen. Ein typischer erdnaher Asteroid von 2 km Durchmesser wiegt nur rund 10 Billionen Kilogramm. Die Schwerebeschleunigung beträgt dann etwa 0,7 mm/s, die Kreisbahngeschwindigkeit in 500 m Entfernung von der Oberfläche nur rund 0,68 m/s. De fakto kann man mit Raketentriebwerken da nicht weich landen und selbst wenn man es täte, würde ein Schritt eines Astronauten zu einem Hopser über einige Minuten Dauer und über 100 m Entfernung werden. Man muss sich 0,76 mm/s Beschleunigung mal praktisch vorstellen: Nehmen wir mal an, sie stoßen auf dem Asteroiden eine Tasse Kaffee um. Bis der Inhalt von Tischhöhe (80 cm Höhe) auf dem Boden angekommen ist, dauert es knapp 48 s. Genügend Zeit, eine Schüssel zu holen, und sie vor dem Aufprall hinzustellen. Zeitlupe ist nichts dagegen …
Also die Marslandung und alle Arbeiten kann man auf einem Asteroiden nicht nachstellen. Teile der Landung (der mit Triebwerken angetriebene letzte Teil) auf dem Mond, ebenso mit Einschränkungen (andere Temperaturverhältnisse, Schwerebeschleunigung und Tag/Nachtzyklen) die Arbeit.
Also hinsichtlich Missionsvorbereitung und Test der Ausrüstung ist ein Asteroid nicht nützlich. Das leitet über zur Frage zwei: Was kann man dort tun?
Nun man kann zu ihm hinfliegen und ihn umkreisen. Dort kann man ihn dann mit Fernerkundungsinstrumenten untersuchen. Okay, aber wozu brauche ich da die Leute? Ich meine so was tun Dawn und NEAR doch schon. Vielleicht kann man mehr Instrumente mitführen, aber wenn ich die unbemannten Missionen auch entsprechend finanziere, bin ich überzeugt kann man für einen bemannten Trip leicht 10 gleichwertig ausgestattete Raumsonden losschicken. einfach aus dem Grund, weil ich ja neben den Instrumenten die ganze Besatzung, ihre Wohnung und ihr Essen dorthin bringen muss und die nützt mir bei der Erkundung ja nichts. Den Gewinn sie zu zehn verschiedenen Zielen zu senden und dort viel längere Untersuchungen als bei einer bemannten Mission durchführen zu können möchte ich gar nichts erst erwähnen.
Das bringt mich zur letzten Frage: Bringt ein Asteroidentrip wenigstens logistische Vorteile, z.B. in dem Sinn, dass ich sie leicht erreichen kann und so mit weniger Aufwand als bei einer Mondmission meine interplanetare Ministation testen kann? Auch hier sehe ich das nicht. Es gibt zwar eine Reihe von die Erde kreuzenden Asteroiden, aber die meisten sind ähnlich schwer wie der Mars zu erreichen. Das gilt nicht mehr für die der Hauptreihe, die sich jenseits von Mars befinden. Die erdnahen Asteroiden kreuzen nur die Erdbahn. Ihre sonnennächsten oder sonnenfernsten Punkte der Bahn liegen dagegen weit innerhalb oder außerhalb der Erdbahn. Noch gravierender: Die meisten haben eine zur Ekliptik geneigte Umlaufbahn für deren Anpassung viel Energie notwendig ist. Was möglich ist, ist an einem Asteroiden, der die Erde nahe passiert zu diesem Zeitpunkt kurz vorbeizufliegen, wenn dies hinreichend genau vorher bekannt ist. Dann würde das Raumschiff nur wenig mehr als Fluchtgeschwindigkeit erreichen und könnte nach der Passage seine Bahn so anpassen, dass es nach einem Jahr wieder zur Erde zurückkehrt. Das würde dann weniger Treibstoff als ein Hin/Rückflug zum Mars benötigen. Nur was bringt dies? Ein 2 km großer Asteroid, der mit 10 km/s Relativgeschwindigkeit passiert wird ist 1 Stunde vor der Begegnung noch 36000 km weit entfernt und dann in etwa so groß wie der Mars bei einer nahen Annäherung. Erst 22 s vor der nächsten Begegnung erreicht er die Größe des Vollmonds. Also viel zu beobachten gibt es da nicht.
Kurzum: Asteroidenerkundung als Alternative oder Vorbereitung zur Marslandung – ein neues Buzzwort für die Politiker ohne naturwissenschaftlich-technische Vorbildung….
Man wird dahinfliegen um eine US Flagge drauf aufzustellen und ein paar schöne Fotos zu machen. Wissenschaftlich hat das ganze natürlich keinen Sinn, aber dennoch ist es eine nette Randnotiz für die Geschichtsbücher: 1969 bemannte Mondlandung, 202x bemannte Landung auf einen Asteroiden, 203x bemannte Marslandung.
Eine Mondmission wäre sicher die richtige Vorgehnsweise die Marslandung vorzubereiten, kürzlich hatte ein deutscher Wissenschaftsastronaut das noch in WDR2 dargelegt.
Ich denke auch, irgendwelche Schreibtischtäter haben sich überlegt, wie sie mit knappem Budged Publicity machen können. Da kam der Asteroid als Minimalkonsens bei rum. Obama muss das dann der Öffentlichkeit verkaufen. Zu verdanken hat man das alles der desaströsen Ära Bush, die mit ihrer Aussenpolitik einen finanziellen Scherbenhaufen hinterlassen hat. Staatsfinanzen, Sozialsystem, Nasa, nichts geht mehr. Wenn die Republikaner dann wieder am Ruder sind gibts den nächsten Krieg um von der Innenpolitik abzulenken.
Vielleicht werden die Amerikaner wieder aktiv, wenn die Chinesen auf dem Mond gelandet sind. Die Mondlandung war nur durch den kalten Krieg möglich. Aber einen kalten Krieg mit den Chinesen kann ich mir nicht vorstellen, dafür sind die zu klug. Die nutzen die Mechanismen des Kapitalismus um ihren Führungsanspruch durchzusetzen. Chinesen sind ehrgeizig, durchsetzungsstark und sehr gut organisiert. Darin sind sie den USA und Europa derzeit überlegen und ich sehe auch keine Trendwende.
Nun ja bei der Flagge greift auch das Problem der geringen Schwerkraft nach Aktio=Reactio müsste der Astronaut der eine Flagge in den Boden rammt sich rasch ins All verabschieden. Immer dran denken: Fluchtgeschwindigkeit liegt in der Größenordnung von 1 m/s ….
Okay lassen wir es mal so stehen, dass eine bemannte Landung auf einem Asteroiden Unfug ist, eine Sonde dagegen aber nicht. Dann wäre die Frage, was kann man da erforschen?
* Zuerst einmal kann man natürlich Bahndaten sammeln, die man mit denen aus passiven Beobachtungen abgleichen kann.
* Schliesslich kann man noch feststellen, wie die Teile rotieren, wie sie sich bei Annäherungen und Kollisionen verhalten, und wie sich das auf die Bahn auswirkt, und wie nahe sich die einzelnen Brocken im Schnitt kommen, wenn es keine Kollisionen gibt.
* Dann kann man Geologie betreiben, evtl. auch, um festzustellen ob „Asteroidenbergbau“ in mittlerer bis ferner Zukunft wirklich sinnvoll ist. Und man kann überprüfen, ob auf der Oberfläche was interessantes passiert, wenn sich ein Asteroid der Sonne nähert.
Und damit wäre ich bei einer Idee aus der Kategorie „Abstruse Einfälle“: Wenn man genug Erfahrug mit der Landung von Sonden auf Asteroiden gesammelt hat, möglichst auch solchen aus dem Asteroidengürtel, und parallel ein Telesop für Himmelsdurchmusterungen auf einem Jupiter- oder Saturnmond gelandet hat, macht man sich damit auf der Suche nach dem Halleyschen Kometen. Wenn man den (wieder-)gefunden hat, möglichst noch irgendwo im Bereich der Saturn- oder Jupiterbahn, dann schickt man eine Sonde dahin, die auf ihm landet, oder sich irgendwo „hinten“ dran hängt. So kann man die Schweifausbildung von Anfang an erforschen. Da der Komet erst im Jahre 2061 wiederkehren soll, bleibt noch genug Zeit, um evtl. benötigte Technologie zu entwickeln und auch längere Anflugmanöver durchzuführen…
Ich habe nicht gesagt, dass eine Raumsonde unbedingt viel sinnvoller ist. Asteroiden sind so der Rest der übrig blieb als sich das Sonnensystem bildete. Sicher ist es ganz interessant einige zu untersuchen, zumals es ja auch einige Hauptklassen gibt wie wir von Meteoritenfunden kennen. Aber verglichen mit den großen Planeten und ihren Monden sind sie doch nur ein sekundäres Ziel.
Die Vermessung der Bahn durch eine Raumsonde ist reiner Overkill, das geschieht besser durch Beobachtungen, wobei sicher größere Teleskope auf der Erde weitaus sinnvoller sind, die dann einen größeren Teil der Bahn abdecken können.
Der Test ob man einen Asteroiden ablenken kann und wie dies am besten zu bewerkstelligen wäre, wäre dagegen nicht so falsch. Das könnte man a im Kleinen bei einem kleinen Vertreter der nur einige Hundert Meter groß ist probieren.
Damit sich Bergbau lohnt müssen die Rohstoffpreise richtig explodieren. Derzeit ist es so, das selbst SpaceX, wenn ein Asteroid aus reinem Gold bestehen würde den nicht wirtschaftlich bergen könnten.
Asteroiden sind doch ideale Körper für eine bemannte Landung! Dazu sehr kostengünstig. Grund: man braucht keine Landefähre mehr. Der Astronaut kann in seinem Tornisterraumanzug direkt landen. Nur einige kleine Gasstöße sind nötig, um ein sanftes Aufsetzen zu gewährleisten. Der Hammer wird aber die Abreise. Ein kräftiger Standsprung befördert den Astronauten in den Orbit, wo ihn das Mutterschiff einsammelt.
Um ein vernünftiges Agieren auf der Oberfläche zu ermöglichen, muß aber ein Hering mit einer kleinen Feststoffrakete in die Oberfläche eingeschlagen werden, an dem sich der Astronaut dann festbindet.
Klugscheißmodus on: @Bernd Leitenberger: Wenn eine Tasse Kaffee umgestoßen wird, ist die Horizontalbeschleunigung der Flüssigkeit so groß, daß sie womöglich Orbitalgeschwindigkeit erreicht und einen Ring aus Kaffee-Eiströpfchen um den Asteroiden bildet. Also nix mit Auffangen mit einer Schüssel.
… Die Tasse stößt aber vorher an die Wand der Landefähre. Aus der Tatsache dass man Kaffee trinkt sollte dies eigentlich klar sein, denn das geht im Vakuum auf dem Asteroiden nicht. Das sollte auch den Klugscheissern klar sein.
Ich glaube nicht das man Asteroiden insgesamt schneller erreicht. Die erdnahen haben alle zur Erdbahn geneigte Bahnen. Wer die Orbitalgesetzte kennt weis wie aufwendig die Inklination zu ändern ist.
Die erdfernen sind jenseits von Mars und erfordern daher mehr Treibstoff. Man kann das auch leicht an NEAR und DAWN erkennen die beide viel länger brauchten um ihr Ziel zu errreichen als wie man braucht um zum Mars zu gelangen.
Naja, eine Tasse Kaffe muß durchaus nicht zu Trinkzwecken im Freien auf dem Asteroiden ausgelagert werden. Mir schwebt da Folge 2150 der RTL-Show „Clever – Die Show die Wissen schafft“ vor. Nachdem Gegenstände in Mikrowellen langsam langweilig geworden sind, kann man ja durchaus Kaffeetassen auf einem Asteroiden umstoßen. Die Frage ist, wieviel Sekunden man Zeit hat, bis das Zeug nicht vollständig Gas und Eis geworden ist.
die Idee einer bemannten Asteroidenmission kam schon vor der Augustinkommission, vor allem von Vertreter, die den Bush-Plan „Rückkehr zum Mond“ kritisierten, weil zu langweilig oder als Sackgasse verstanden. Diesen Vertretern war aber durchaus bewußt, dass so eine Mission eher anspruchsvoller wäre. Fehler der HSF-Kommission war dann, diese Option „Flexible Path“ zu nennen und den Eindruck zu erwecken, dass das Geld dafür reichen würde. Die Obama-Administration hat dann noch eins drauf gesetzt, in dem ein Zeithorizont gewählt wurde, in dem 3-5 Präsidentenperioden die Strategie ähnlich wie Obama entsprechend oft ändern können und ohne dazu in-sich-logische Pläne aufstellen zu müssen. Wie sagte L. Garver so schön, man forscht erstmal an (unspezifischen) Technologien, damit spätere Präsidenten irgendwas damit vielleicht anfangen können. Super 😉
Die Frage ist doch: Geht es wirklich um Forschung, oder nur um Rummel? Um über Forschung mitreden zu können, fehlt den meisten Politikern einfach die Bildung. (Und das nicht nur in den USA.) Rummel versteht dagegen jeder Depp, dazu muß er noch nicht mal lesen und schreiben können. Entsprechend „niveauvoll“ sind die Entscheidungen der Politiker.
Ein Forschungsprojekt nach dem anderen wird gestrichen. Wenn das so weitergeht, sind die USA in einigen Jahrzehnten wohl ziemlich das einzige Land, das NICHT zum Mond fliegt. Es sei denn, die europäischen Politiker pennen genau so.
Nachdem ich erst vorgestern in den Kosmologs die beiden unten verlinkten Blogeinträge von 2009 samt zugehörigen Diskussionen gelesen habe, befürchte ich, das unsere Politiker genauso pennen.
http://www.kosmologs.de/kosmo/blog/europas-zukunft-im-weltraum/allgemein/2009-08-12/deutsche-mondmission
http://www.kosmologs.de/kosmo/blog/go-for-launch/allgemein/2009-10-23/keine_deutsche_mondlandemission
Auch sehr interessant in dem Zusammenhang ist übrigens: http://www.kosmologs.de/kosmo/blog/go-for-launch/allgemein/2009-03-15/programm1
Ich habe mich gegen diese Mondmission ausgesprochen. Aus dem einfachen Grund weil bei der unbemannten Raumfahrt das gleiche gelten sollte wie bei der bemannten: Die Kosten müssen gerechtfertigt sein. Wir reden hier von 1,5 Milliarden Euro. Man sollte sich zum Vergleich mal die Projektkosten von Kayagua und LRO ansehen die bei einem Viertel dieser Summe liegen.
Und wenn Michael Khan von Forschungslandschaft redet, dann sollte er doch wissen, dass von dem Geld das meiste nicht bei Forschern landet sondern bei EADS & Co. Schließlich ist er Missionskontroller bei der ESA. Nichts gegen ein nationales Programm, aber eines das finanzierbar ist und das auf unseren Fähigkeiten aufbaut – Deutschland isst führend im Bereich Radarsatelliten und ein Radar war noch nicht auf dem Mond. Warum nicht also eine solche Mission die sicherlich zu einem Bruchteil eines Landers zu realisieren wäre.
Es ging mir bei diesem Kommentar auch nicht so sehr um diese spezielle Mondmission, sondern um die grundsätzliche Frage, ob Deutschland bzw. Europa auch allein in der Lage ist, zum Mond zu fliegen, um da noch etwas sinnvolles zu tun, das die Missionen der Anderen ergänzt. Dann betont Michael Kahn da ja immer den Nutzen eines Programms, bei dem man sich Schrittweise den höheren Anforderungen nähert. Also erst mal das grundsätzliche Problem einer punktgenauen Landung in der Nähe der Pole zu lösen, etwa auf einem Kraterrand oder einer Bergkuppe. Dann in folgenden Missionen die Wissenschaft erweitern, die auch einen Rover enthalten kann.
Die Aussagen bezüglich der Forschung deute ich also so, das er deutschlands Kapazitäten auf diesen Gebieten langfristig gern erweitert sehen würde. Im besten Fall vielleicht sogar so, das EADS nicht mehr alleine ist, sondern Konkurenz bekommt. (Das würde denen aus meiner Sicht der Dinge auch nicht schaden.) In jedem Fall aber so, das sich in Deutschland dann auch weitere Institute bilden, die sich mit der Auswertung der Daten beschäftigen, die von den real existierenden und möglichen weiteren Missionen gesammelt werden.
Und bei dieser langfristigen Sichtweise stimme ich Elendsoft zu, wenn er behauptet, das unsere europäischen Politiker in dieser Hinsicht am Pennen sind. Ich würde sogar noch eines drauf setzen und sagen, das sie zu solch langfristigen strategischen Überlegungen gar nicht in der Lage sind, sofern es nicht um ihre persönliche Existens, Macht und Einfluss geht, sondern eher dem Allgemeinwohl dient.
kurzen überblick zu US bemannten Asteroidenmission relativ früh tauchten die bei NASA in 1960er auf.
Asteroiden waren in der zeit kaum bekannt, so eine Mission wurde menge Daten einbringen.
Ein Vorteil war das Mission mit eine Saturn V Start durchgeführt kann.
und weniger Gefährlich als bemannter Venus vorbei Flug, weil diese naher zur Sonne muss,
wahren Mars Mission teure komplexe Stufen Betankung und docking im Orbit benötig.
das Ende des Apollo Programm beende die Verwirklichung, doch die Studien gingen weit bis 2005
doch in letzen Jahren änderte sich viel in Asteroiden Forschung
zuerst mit Untersuchung der Marsmonde und später der Höhepunkt NEAR in orbit um EROS in 2000
somit kennen wir die Asteroiden besser
der Letzen Vorteil für eine bemannten Asteroidenmission: zurückbringen von Bodenproben,
verlor das Konzept jetzt an NASA „OSIRIS-REx“ und ESA/JAXA „MARCO POLO“ Raumsonden
Bevor hier jemand „Atombomben auf Asteroiden auf Kollisionskurs auf die Erde“ einwirft
ALLE diese Mission Studien sind unbemannt…
Es geht ja nicht nur um die Marsmission. Eine bemannte Mission zu einem Asteroiden ist ein Selbstzweck, genauso wie die Marsmission auch.