Bemannt zum Mars ohne Rückflug?

Die Bahnberechnung ist auch nicht komplizierter als heute, im Prinzip kann man das heute schon problemlos berechnen. Man fliegt ja nicht mal ein Jahr, da ist das Sonnensystem noch gut vorhersagbar

Das mit den Computern hat schon seine Berechtigung:

Zuerst erfand man den Transistor, dann kam der Mikrochip.
Mikrochips werden immer weiter miniaturisiert, nur irgendwann stößt die Silizium-Halbleiterphysik an ihre Grenzen.
Freilich kann man bspw. mit CNT höhere Leistungen schaffen, und später vielleicht mit Quantencomputern...

Naja, kleinere Entwicklungen gibt es doch, siehe kürzlich eine entwickelte Technologie, mit der Flüssigkeitstanks bis zu 30% Gewicht verlieren... Und der neue Festtreibstoff N(NO2)3 ...
Vielleicht kann man mit Aerospikes oder Ludftstarts noch etwas Effizienz herauskratzen.
Oder - man braucht dank eines Space Elevators keinen Treibstoff mehr - dann hat sich die Frage relativiert.

Es würde bei den Computern schon ausreichen auf ein anderes Halbleitermaterial auszuwechseln, aus dem Stand wären dann 10fach höhere Taktraten möglich, Seymor Cray hat das gemacht und bei Transistoren benutzt man für höhere Frequenzen auch kein Si mehr nur will keiner als erster seine ganzen Fabs verschrotten und umstellen weil den bekanntlich immer zuerst die Hunde beissen.

Der Quantencomputer wird sicher Spezialanwendungen vorbehalten bleiben.

Kleinere Entwicklungen in der Raumfahrt reichen meiner Meinung leider nicht um aus rein zivilen wissenschaftlichen Gründen bemannt zum Mars zu fliegen und der Weltraumfahrstuhl ist zumindest für die nächsten 100 Jahre reine SciFi.

Ava

Die Taktraten der Computer lassen sich nicht unbegrenzt nach oben jubeln. Mag es sein, daß heute noch Steigerungen möglich sind, aber irgendwann stößt die Physik an ihre Grenzen.

Viel Potential gibt es vor allem bei der Software. Mit der heutigen Hardware sollte eine 100%ige Spracherkennung oder Bilderkennung möglich sein. Es fehlen aber noch die Routinen und Berechnungen. Ich denke, daß in erster Linie Computeranwenungen, die eine künstliche Intelligenz haben, das Zukunftsprojekt schlechthin sein werden.

Computer haben Nachteile. Dafür werden sie seltener müde als Menschen (vorausgesetzt man benutzt nicht Windows als BS). Windows ersetzt nur die Schlaftablette.  .

Die Bahnberechnung ist auch nicht komplizierter als heute, im Prinzip kann man das heute schon problemlos berechnen. Man fliegt ja nicht mal ein Jahr, da ist das Sonnensystem noch gut vorhersagbar

Klar, für ein Raumschiff mit Schub- und Steuertriebwerken ist das kein unlösbares Problem, und wahrscheinlich könnte man die Berechnungen auch mit dem guten, alten Rechenschieber durchführen. Aber für eine bemannte "Kanonenkugel", die mit absoluter Genauigkeit eingeschossen werden muss? Das ist mindestens eine Größenordnung komplizierter, wenn das man überhaupt ausreicht.

Also kleine Korrekturtriebwerke würde ich so einem Raumschiff schon zugestehen, die Treibstoffersparnis würde immer noch etwa zwei Größenordnungen ausmachen, wenn man so ein Raumschiff durch den Raum „schleudert"

Ach, komm schon, websquid! Wo runner02 Treibstoff so wenig leiden kann, wollen wir ihm seinen Wunsch doch nach Möglichkeit erfüllen, oder? 

Nun wenns sein muss können wir zum Einfangen auch eine Harpune wie beim Walfang nehmen. Wenn die groß genug ist passt es. Aber ich übernehm keine Verantwortung für Schäden am Schiff

Klasse Idee! Wir sollten die JAXA mit ins Boot holen. Die Japaner haben ja schließlich viel Erfahrung mit Harpunen. Ersatzweise müssen es die Isländer oder Norweger machen. 

Keinen Treibstoff mehr? Na, dann bau mal einen Weltraumlift, der von der Erde etwa zum Mars führt!

Ich meine, keinen hocheffizientn Treibstoff.

Mit einem Weltraumlift hebt man einfach so mal 20 Tonnen Hydrazin bzw. kalten Stickstoff unter Druck in den Orbit. Da kann der spezifische Impuls noch so schlecht sein, man hat treibstoff en Masse.

Der Quantencomputer wird sicher Spezialanwendungen vorbehalten bleiben.

Woher kenne ich das? 
Auf der welt gibt es nur Bedarf für 2-3 PC's

Auch wenn es einScherz ist eine Harpune wüde das Raumschiffbeschädigen.

Generell ist es ein sehr interessantes Kozept. Die Besiedelung der Erde ging im Enddeffekt ebensorum, mit allen möglichen Ausgangsszenarios. Die Todesrisiken waren den Kolonisten ebenso bekannt.

Wie es hier schon mehr oder weniger direkt angesprochen wurde, sind möglichst uneingeschränke Rückzugsmöglichkeiten (Privatsphäre) und ebensowenig Einschränkungen der Mobilität auf dem Planeten da die unabdingbarre Voraussetzungen. Die Erdkolonisten hatten es ja: magste deinen Kumpel net mehr, zieh einfach weiter. Wenn es sowas wie ein Tragbares Sauerstoffregenrationskit gäbe, wäre man da der Sache schon näher. Wenn es auch in der Größe ist, dass nur in einen Rover passt, dann ist dies die Grundlage der Kolonie: jeder soll einen Beistzten und nicht auf den Anderen Angewiesen sein. Bei den Unterkünften vlt. Sowas wie die Aufblasbare Zelte wie es seit kruzen wieder mehr untersucht wird...

Im  Günde genommen in vielen Industrieländer ist ein Auto ein Grundstein der Kultur. Wenn es sowas den Koloniesten zu verfügung auf dem Mars stehen würde, mit den dazugehörigen Marssianschen Infrastruktur (Minen, Schmelzen, Schmieden, Werkstätten und so weiter) könnte ich es mir sehr gut vorstellen. All das muss unbemannt aufgebaut werden sehr viele Voraussetzungen...ob es wirklich billiger ist?

soviel meines Senfs dazu

Privet

Im  Günde genommen in vielen Industrieländer ist ein Auto ein Grundstein der Kultur. Wenn es sowas den Koloniesten zu verfügung auf dem Mars stehen würde, mit den dazugehörigen Marssianschen Infrastruktur (Minen, Schmelzen, Schmieden, Werkstätten und so weiter) könnte ich es mir sehr gut vorstellen. All das muss unbemannt aufgebaut werden sehr viele Voraussetzungen...ob es wirklich billiger ist?

So wie du es schreibst, ist es wohl nicht billiger

Aber cooler 

Das habe ich gefunden:

"Einem internationalen Forschungsteam ist es gelungen, unter zur Hilfenahme von Wasser und Kohlendioxid, Solarenergie in einen flüssigen Treibstoff zu transformieren."

Weiter geht es hier:
http://www.motorkultur.com/de/home/visionen/15-via-blog/10820-alternative-kraftstoffe-benzin-aus-solarenergie.html

So wäre das Problem mit dem Treibstoff gelöst 

gelöst ist bis jetzt noch garnichts,
es ist noch ein weiter Weg von einem Verfahren das hier auf der Erde in einem Labor funktioniert bis zu einem großindustriellen automatisierten Einsatz auf einem Planeten wie dem Mars.

Eine Kolonisierung des Mars hört sich zwar interessant an, ist aber rein von der Umsetzung noch sehr viel weiter Weg als eine einfache bemannte Landung mit Rückkehr, von der ich nicht glaube sich noch selbst zu erleben.

Die ganzen Pläne welche die Nutzung von in-situ Techniken vorschlagen versprechen sich dabei eine Reduktion der Startmasse zum Mars, leider müssen dafür Techniken / Anlagen entwickelt werden die im Moment nicht einmal im Ansatz existieren. Das treibt die Kosten ziemlich in die Höhe.

Wenn man eine bemannte Landung mit Rückkehr durchführen will wäre es wahrscheinlich von den Kosten unterm Strich billiger darauf zu verzichten und ein paar Schwerlastraketen mehr zu starten.

Die ganzen Pläne welche die Nutzung von in-situ Techniken vorschlagen versprechen sich dabei eine Reduktion der Startmasse zum Mars, leider müssen dafür Techniken / Anlagen entwickelt werden die im Moment nicht einmal im Ansatz existieren. Das treibt die Kosten ziemlich in die Höhe.

Die Techniken und Anlagen gibt es sehr wohl schon...
Die Boschreaktion wird heute industriell angewandt.
 

auf einem Planeten wie dem Mars

Solche Zeilen kenne ich aus der Presse, und die suggerieren, dass es viele davon in erreihbarer Nähe gibt. De facto haben wir aber nur die Erde und den Mars.
 

"Einem internationalen Forschungsteam ist es gelungen, unter zur Hilfenahme von Wasser und Kohlendioxid, Solarenergie in einen flüssigen Treibstoff zu transformieren."

CO2+2 H2O -> CH4 + O2 + O ...
Das Methan kann man flüssig machen...

Benzin oder ähnliche Substanzen wären dem Methan in Punkto Isp deutlich unterlegen...

Zu

CO2+2 H2O -> CH4 + O2 + O ...

gibt es glaube ich eine Alternative die durchaus technisch und energetisch vergleichbar ist. Hier muss jedoch wie in dem ersten Fall Energie zugeführt werden, in dem das Wasser gespalltet wird, um an das Wasserstoff zu kommen. Was aber kein technologisches Problem mehr darstellt:

[tex]\mathrm{CO_2 + 4\,H_2 \longrightarrow CH_4 + 2\,H_2O}[/tex]

Aus dem Methan könnte man übrigens durch Substitution eines Wasserstoffs durch einen OH-Appendix Methanol machen, das bei Raumtemperatur flüssig ist.

Methan kann man in alles mögliche umwandeln. Stellt sich aber erst mal die Frage nach der wirtschaftlichen Sinnvolligkeit. Sicher kann man aus Methan auch CH₄OH machen, das auch flüssig ist. Die Frage ist, ob sich der Aufwand rechnet, oder das Methan als solches verwendet werden kann.

Als Brennstoff für den Mars eignet es sich nur bedingt. In der Marsatmosphäre fehlt es im Gegensatz zur Erde an O₂ !

Ein Verbrennunsprinzip , im klassischen Sinne wie auf der Erde, ist auf dem Mars sinnlos.

Sicher kann man aus Methan auch CH4OH machen

Dafür hat Kohlenstoff meines Wisssens nicht genug 'Bindearme' sprich Valenzelektronen ?!

Als Brennstoff für den Mars eignet es sich nur bedingt. In der Marsatmosphäre fehlt es im Gegensatz zur Erde an O2 !

Das ließe sich aber aus der Marsluft mittels simpler Elektrolyse erzeugen.

Außerdem entsteht bei dem Prozess CO2+2 H2O -> CH4 + O2 + O  freier Sauerstoff, den man nur abfangen müsste.


Für Rover macht das freilich wenig Sinn, aber für ISRU-Raketen bzw. schwere Wiederaufstiegsstufen zahlt sich das schon aus...

Ein Verbrennunsprinzip , im klassischen Sinne wie auf der Erde, ist auf dem Mars sinnlos.

In 'the case of Mars' wird Silan angeführt: SiH4 analog zu Methan - und oh Wunder!  Es brennt mit der Marsluft.
SiH4 + CO2 -> SiO2 + 2* H2O + C   Als Rückstand bleibt nur Sand und Kohlenstoff über, das würde einem Ottomotor evt schaden....
Das Gewichtsverhältnis ist dabei ähnlich wie Benzin: Luft (Also Treibstoff macht nur etwa 20-30% des Gewichts aus, Luft den Rest).
Des Weiteren muss Silan auf dem Mars nicht sonderlich viel gekühlt werden, da es dort relativ nahe an seinem Schmelzpunkt liegt...

Zitat

Sicher kann man aus Methan auch CH4OH machen

Dafür hat Kohlenstoff meines Wisssens nicht genug 'Bindearme' sprich Valenzelektronen ?!

Gemeint war wohl schlicht und einfach CH3OH, also Methanol

Außerdem entsteht bei dem Prozess CO2+2 H2O -> CH4 + O2 + O  freier Sauerstoff, den man nur abfangen müsste.


Für Rover macht das freilich wenig Sinn, aber für ISRU-Raketen bzw. schwere Wiederaufstiegsstufen zahlt sich das schon aus...

Also wenn wirs genau nehmen, ist CO2+2 H2O -> CH4 + O2 + O auch falsch.

CO2+2 H2O -> CH4 + 2 O2 muss es heißen.

Für Raketen könnte man ja rein theoretisch auch einfach Wasser per Elektolyse spalten, also 2H20 --> 2H2 + O2
Ich schätze mal das Problem wäre hier das gleiche wie auf der Erde, nämlich die Speicherung des Wasserstoffs?

Methan  und flussige Alkohole sind schon deshalb Interessant weil die eben ohne größeren aufwand Lagerungsfähig sind. Den langandauernden Lagerungsaufwand darf man nicht unterschätzen. Mit flussigem Suaerstoff sieht es schon schlechter aus. Da sollte ein anderer Stoff als Oxidator her, wenn die beiden  TreibstoffKomponenten aus der marsianischen Atmosphäre stammen sollen.

Leute ich habe bei den oberen drei Posts im Bezug auf Methanlagerung einen riesen Denkfehler gehabt, ich habe Methal mit Methanol verwechselt -.- sorry. Mit Methanlagerung gibt es wohl ähnliche Probleme wie mit der Sauerstofflagerung....

Methan und Sauerstoff lassen sich ja noch lagern, aber Wasserstoff braucht dazu Temperaturen nahe dem Nullpunkt.
Und, Wasserstoff ist relativ rar am Mars, dazu muss man Eis abbauen. Reiner Wasserstoff diffundiert praktisch durch alles - und das sehr schnell. Methan ist ein großes Molekül, das diffundiert viel schlechter....

Die Marsatmosphäre ist kalt und dünn (also sie isoliert gut) ... Mit dem entsprechenden Aufwand würde man das schon lagern können. Noch besser lagerfähig wären (M)ethanol + Lachgas, aber da geht man dann halt größere Kompromisse mit dem Isp ein...