Schlagwort: Marsexpedition

Heute will ich – außer der Reihe mal eine Marsmission mit Ionentriebwerken skizzieren. Es geht dabei nicht um eine genaue Quantifizierung (auch wenn ich natürlich mit exakten Zahlen arbeite), als vielmehr um eine Hausnummer. Das liegt daran, dass wir heute von Ionenantrieben die z.B. bei Dawn genutzt werden für den Antrieb einer Raumsonde über längere Zeit (mehrere Jahre) extrapolieren müssen auf einen Antrieb eines 100 mal schwereren Marslabors extrapolieren müssen., Das ist natürlich fehlerbehaftet. Daher als Vorgabe die technischen Ausgangsvoraussetzungen:

• Vorlage für den Antrieb ist das EADS Triebwerk RIT-22: Nur werden davon über 1.000 benötigt werden
• Strukturanteil: Genauso große wie das Triebwerksgewicht
• Tankgewicht: 1/6 des Treibstoffes (Verwendet wird Xenon in Druckgastanks)
• Solargenerator mit der Leistungsfähigkeit des ST-8 Experiments (175 W/kg).
• Das zweite sind die zeitlichen und Bahnvoraussetzungen. Für die Module die nur landen sind folgende Annahmen getroffen wurden:
• Fluchtgeschwindigkeit (aus einer 600 km Kreisbahn): 3084 m/s + 20% Aufschlag für Gravitationsverluste: 3.702 m/s
• Veränderung der Sonnenumlaufbahn: 3.500 m/s
• 80% der Betriebszeit in der Erdumlaufbahn sind die Solarpanels beschienen.
• Bei Ionentriebwerken ist es so, dass die Nutzlast um so größer wird je länger die Flugzeit. Ich habe hier ein Maximum von 180 Tagen vorgegeben. Continue reading „Mission to Mars Teil 5“ →

Ich will heute mal in einer losen Blogserie die technischen Herausforderungen einer bemannten Marsmission skizzieren. Heute geht es um das Bahnmechanische. Es gibt eine ideale Bahn mit niedrigstem Energiebedarf und beliebig viele andere. Die mit dem niedrigsten Energiebedarf hat folgende Eigenschaften:

• Bei Ankunft an den Planeten bilden Sonne – Erde – Mars eine Linie
• Die Geschwindigkeit ist die einer Ellipse mit dem sonnennächsten Punkt bei der Erdbahn und dem sonnenfernsten bei der Marsbahn.
• Diese Hohmannellipse ist leicht berechenbar.

Continue reading „Mission to Mars Teil 1“ →

Heute geht es um den Ablauf der Marsmission. Um es gleich zu sagen: Das ist eine Möglichkeit. Es gibt auch andere Konzepte, vielleicht am extremsten der Plan „Mars Direct“ von Zubrin. Will man mit der heutigen Technologie also dem was erprobt ist eine Marsmission durchführen kommt man aber zu folgendem Ablauf:

Start von der Erde mit einer Transferstation

Irgendwo müssen die Astronauten ja wohnen auf der Reise zum Mars, die wahrscheinlich mindestens 6 Monate dauert. Das wird wohl das konventionellste sein, dann praktisch können schon entwickelte Module für die ISS verwendet werden. Da diese Station zum Mars und zurückreist ist hier das Minimieren des Gewichts natürlich wichtig. Neben regenerativen Systemen geht dies vor allem beim Raum. Bislang waren die Saljut Stationen die Raumstationen mit dem geringsten Volumen, rund 50 m³ pro Person bei einer Stammbesatzung von zwei. Würde man dies auf eine Sechsmann Besatzung übertragen, so würde die Station mindestens 50 t wiegen (drei Saljut 6 Stationen) – ziemlich viel. Optimierungsmöglichkeiten gibt es natürlich im Platzangebot selbst. Anders als bei anderen Raumstationen wird daher dort nicht geforscht werden. Das nimmt Platz weg, macht sie schwerer und sinnvolles zum Forschen gibt es eh nicht. Continue reading „Mission to Mars Teil 2“ →