Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?

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Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« am: 07. November 2012, 17:40:19 »
Als reines Gedankenspiel: wäre es möglich die ISS zu einen Marsschiff umzubauen?

Grob vereinfacht: Antriebs- und Landemodul hinzufügen, Teile des Innenraums ändern und los fliegen. Dürfte doch Milliarden an Kosten sparen, selbst dann noch, wenn man an der Statik noch etwas verändern müsste und einige Module austauscht.

Woran könnte das scheitern? Strahlenschutz könnte ich mir beispielsweise vorstellen.

Offline UTho

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Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #1 am: 07. November 2012, 17:45:28 »
Hallo und schönen Abend,
also ich denk mal schon, alles was prinzipiell fehlen würde, wäre der Antrieb, der den nötigen Impuls erzeugt oder?

Gruß UTho :-)

klausd

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Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #2 am: 07. November 2012, 17:49:31 »
Ich möchte nicht wissen, wie viel Treibstoff man benötigt um 300 Tonnen zum Mars zu schicken... Völlig utopisch... Von den 20.000 anderen Problemen mal abgesehen.

Gruß, Klaus

Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #3 am: 07. November 2012, 18:04:54 »
ja habe es auch gerade noch mal überschlagen. Habe die Tatsache, dass sie sich bereits in einen Orbit befindet überschätzt. Unter Faktor 4 pro Kilo geht gar nichts und 1200 Tonnen Treibstoff funktioniert wohl kaum...

Thema kann gelöscht werden.

websquid

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Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #4 am: 07. November 2012, 18:16:07 »
Nanana nich so schnell löschen hier ::)

Als Gedankenexperiment ist das ja durchaus interessant - wir brauchen sicher nicht über die ganze ISS reden, aber über Teile kann man ja nachdenken ;)

Was braucht man für eine Marsmission?
-Antrieb - nicht aus ISS ableitbar
-Landemodul - nicht aus ISS ableitbar
-Transferhabitat - TADA!

Den ganzen Laborkram im Orbit brauchen wir nicht, aber dafür ein Servicemodul mit Wohnraum, Energieversorgung, Schlafplätzen etc. Außerdem Lagerraum für Nahrungsmittel etc. Bleibt also der "Kern" der ISS (Sarja, Swesda, Node 1 vielleicht) sowie Dinge wie das PMM als Stauraum - offen bleibt dabei eigentlich nur die Frage nach dem Strahlenschutz.

Kann man aber durchaus als Vorbild nehmen, auch wenn eine direkte Nutzung der im Orbit vorhandenen Komponenten wohl definitiv ausscheiden dürfte :)

Online Kryo

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Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #5 am: 07. November 2012, 18:43:03 »
Ein Teil abkoppeln, Strahlenschutz drumrum bauen, Sonnensegel anbringen, und Astronauten reinsetzen, denen es egal ist, einen Großteil ihres Lebens in diesem Schiff zu verbringen, und denen auch niht viel an einer Rückkehr liegt :P

klausd

  • Gast
Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #6 am: 07. November 2012, 18:46:29 »
Ziemlich energieaufwändig alles in eine ISS Inklination starten zu müssen was an der ISS noch fehlt, obwohl man so hoch ja gar nicht müsste. Vor allem in 15 Jahren sind die Dinger da oben doch eh am Ender Ihrer Lebenszeit. Sorry, aber die Idee ist... zum Wegwerfen.

Gruß, Klaus

xwing2002

  • Gast
Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #7 am: 20. November 2012, 16:02:10 »
Die ISS verschleißt nicht gleichmäßig. Bis 2020 wird sie in der bestehenden Konfiguration betrieben - ich persönlich rechne mit einer Verlängerung um wenigstens 5 Jahre. Und dann? Die Russen, wagemutig durch ihre MIR Erfahrung, spalten sich ab und betreiben eine kleinere Raumstation weiter? Möglich. Es wäre jedenfalls eine Schande die Raumstation vollständig aufzugeben, warum nicht verwerten, was verwertbar ist?
Die Lebensdauern der Komponenten ist höchst unterschiedlich, es war ein langer Aufbau.
Das Problem scheint mir eher in der Integration zu liegen. Habitate könnte man wahrscheinlich gewinnen. Vielleicht sogar Komponenten zu Energiegewinnung. Redet ja keiner davon die ganze ISS zum Mars zu wuchten. Sie mit einem Antrieb zu versehen? Denkbar. Man müsste aber auch ein Landemodul integrieren. Und Treibstoffdepots. Strahlenschutz natürlich auch.
Für die Mission auf dem Planeten selbst müsste man eh unbemannte Vorbereitungsmissionen zum Mars senden um Ausrüstung vorwegzuschicken. Die kann man ohnehin nicht mitnehmen.
Kurz, die Konstruktion des Marsraumschiffs müsste an die wiederverwerteten Komponenten der ISS angepaßt werden UND diese modifiziert werden. Unter Umständen ist das aufwendiger als eine neue Gesamtkonstruktion.

runner02

  • Gast
Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #8 am: 21. November 2012, 22:29:35 »
Zitat
ielleicht sogar Komponenten zu Energiegewinnung. Redet ja keiner davon die ganze ISS zum Mars zu wuchten. Sie mit einem Antrieb zu versehen? Denkbar. Man müsste aber auch ein Landemodul integrieren. Und Treibstoffdepots. Strahlenschutz natürlich auch.

Man könnte, da ja der VASIMR dann dran ist, den Komplex seeehr langsam unbemannt in einen Marsorbit schicken. Mit Versorgungsgütern und so. 5 Jahre vor der Ersten bemannten Marsmission, dann könnte man eine solar-elektrische optimal energiesparende bahn fliegen.

xwing2002

  • Gast
Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #9 am: 22. November 2012, 03:00:01 »
Sollte 2014 nicht der VF-200-Motor hochgebracht und getestet werden?
Ja, sicher... immer noch kein Wharpantrieb... aber immerhin. Dessen Nachfolger könnte dann ja schon Kernspaltung... oder -fusion als Energiequelle nutzen. Sind ja noch ein paar Jährchen Entwicklung bis die ISS recycled würde.

Führerschein

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Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #10 am: 22. November 2012, 11:26:04 »
Sollte 2014 nicht der VF-200-Motor hochgebracht und getestet werden?

Womit soll der eigentlich fliegen? Gibt es denn was anderes als den Dragon Trunk und passt VASMR da rein?

Wikipedia sagt, Favorit ist Antares, aber soweit ich weiß wird für deren Transporter keine drucklose Version gebaut. Die Möglichkeit ist allerdings angedacht, aber ein größerer Dragon Trunk ist auch angedacht.

Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #11 am: 10. Dezember 2012, 22:12:56 »
Nanana nich so schnell löschen hier ::)

Als Gedankenexperiment ist das ja durchaus interessant - wir brauchen sicher nicht über die ganze ISS reden, aber über Teile kann man ja nachdenken ;)

...

Den ganzen Laborkram im Orbit brauchen wir nicht, ...

Wieso brauchen wir keine Labore in dem Transferraumschiff? Sicherlich wäre eine Modernisierung der Forschungsgeräte unverzichtbar.

6 -12 Monate Karten spielen für die Raumfahrer kann es auf jeden Fall nicht sein! Bisher hat sich der Mensch noch keine 400.000 km von der Erde entfernt und dann gibt es auf dem Weg zum Mars keine Forschungsziele?  ;)
"Habe Mut, dich deines eigenen Verstandes zu bedienen."
Immanuel Kant

websquid

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Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #12 am: 10. Dezember 2012, 22:18:03 »
gibt es auf dem Weg zum Mars keine Forschungsziele?  ;)
Nenn mir ein einziges, das nicht deutlich günstiger vom Erdorbit oder unbemannt erledigt wird ::)

Offline Ruhri

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Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #13 am: 10. Dezember 2012, 23:39:16 »
Ich schätze, dass da nur Biomedizin und Strahlungsforschung übrig bliebe: Wie vertragen die Marsastronauten den Flug und welche Strahlenbelastung wirkt auf sie ein?

*

Offline Miam

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Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #14 am: 12. Dezember 2012, 20:42:58 »
Nicht zu vergessen der Prestigegewinn bei einer solchen Aktion.

"Wir können zum Mars fliegen. Und das mit Sachen die wir eh wegwerfen wollten, Recycling in Vollendung"

Spricht Ökos, Patrioten und sonst auch alle andern an

Gast-N

  • Gast
Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #15 am: 12. Dezember 2012, 22:44:49 »
Als reines Gedankenspiel: wäre es möglich die ISS zu einen Marsschiff umzubauen?

Grob vereinfacht: Antriebs- und Landemodul hinzufügen, Teile des Innenraums ändern und los fliegen. Dürfte doch Milliarden an Kosten sparen, selbst dann noch, wenn man an der Statik noch etwas verändern müsste und einige Module austauscht.

Woran könnte das scheitern? Strahlenschutz könnte ich mir beispielsweise vorstellen.

Nein, es ist nicht möglich. Der energetischer Aufwand wäre zu gigantisch. Weder NASA noch Roskosmos werschwenden an solchen Gedanken. Detallierte Angaben eines Marsraumschiffes mit sämtlichen mathematischen-physikalischen Analysen, Computersimulation und der notwendigen Konstruktion für so eine Reise findest du bei RKK Energia auf rund 55 Bänden. Die Arbeit die wir gemacht haben war aber nicht umsonst, findet Verwendung in den gegenwärtigen Konzepten wie der MOK mit 70 Tonnen. Ein Teil wurde auch veröffentlicht.

Wir haben bis heute noch kein Antrieb (nur mit ISP von 450s) für so eine Reise und bei VASIMR wird noch 20-40 Jahre dauern bis er die notwendige Leistung von 100-200MW erreicht. Sehe auch die NASA Dokumente, die ich gepostet habe, für ein bemanntes Marsflug mit Hilfe eins  Festkernantriebes.

Gast-N

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Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #16 am: 13. Dezember 2012, 10:41:35 »
Nachtrag


Um eine Nutzlast von der Grösse einer ISS, also um die 400 Tonnen, auf eine GEO Bahn zu heben, brauchen wir rund 4000 Tonnen an Treibstoff. Mit anderen Worten, es wären 45 Starts einer Saturn-5 für den Treibstofftransport notwendig.
Bei einer Startfreguenz von 4 Wochen für eine Saturn-5, brauchen wir eine Zeitspanne von 4 Jahren um den gesamten Treibstoff in die Umlaufbahn zu bringen. Im Orbit brauchen wir eine gigantische technische als auch technologische Lösung um die 45 Treibstoffmodule an die ISS anzukoppeln und über andere Probleme der Treibstofflagerung werde ich nicht eingehen.

Wie gasagt, das ist nur der Aufwand um die ISS auf eine GEO Bahn zu transportieren. Ja, und der Mars ist so weit und der Energieaufwand für eine ISS ist gigantisch und nicht machbar!!!

tobi

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Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #17 am: 13. Dezember 2012, 10:57:02 »
Mit LH2/LOX sollten ca. 1000 Tonnen reichen.

Gast-N

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Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #18 am: 13. Dezember 2012, 12:53:43 »
Mit LH2/LOX sollten ca. 1000 Tonnen reichen.

Für 400 Tonnen Nutzlast ??

xwing2002

  • Gast
Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #19 am: 13. Dezember 2012, 12:56:36 »
@Gast-N
Ich glaube man kann den Threadtitel so oder so verstehen. Es besteht wahrscheinlich weitgehend Einigkeit, dass es nicht funktioniert mit der Raumstation zum Mars aufzubrechen. Eine interessante Frage aber ist: wie kann man die Ressourcen des bereits im Orbit befindlichen Materials nutzen, modifizieren, wiederverwerten für ein Marsraumschiff? Die herkömmlichen Pläne sehen einen Start von der Erde aus vor. Das muss aber nicht so sein. Auch ein Start aus dem Orbit heraus ist denkbar. ISS als Werkstatt? Als anteiliger Materiallieferant? Wie ist Deine Meinung dazu?

Gast-N

  • Gast
Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #20 am: 13. Dezember 2012, 14:26:04 »
Zitat
Die herkömmlichen Pläne sehen einen Start von der Erde aus vor. Das muss aber nicht so sein. Auch ein Start aus dem Orbit heraus ist denkbar. ISS als Werkstatt? Als anteiliger Materiallieferant? Wie ist Deine Meinung dazu?

1) Die Marsinfrastruktur wird auf der Erde gefertigt und erst dann erfolgt der notwendige Start auf eine LEO Bahn.

2) Ein Marsraumschiff mit elektrischen Antrieb kommt auf eine Startmasse von 500 Tonnen. Siehe auch die russische Computersimulation, habe gepostet, als auch neuste russische Informationen.

3) Wir müssen also die Module mit Treibstoff, Versorgung, Antriebsanlage mit 
elektrischen Triebwerken auf einer LEO Bahn zusammenkoppeln. Der Vorgang wird mit TEM- 25 automatisch erfolgen. Erst danach kommt die Besatzung.

4) Ob der Start von einer LEO Bahn von 400km (NASA), oder von 850 km (TEM-25MW) oder von einen L2-Punkt erfolgt, ist für den Energieverbrauch ohne Bedeutung.

5) Die ISS Module sind für einen Marsflug nicht geeignet. NASA ist dabei unterschiedliche Habitate, je nach der Flugdauer, zu bauen. Bei Roskosmos kommt ein TMK zum Einsatz. Dabei handelt sich um ein Wohn- und Arbeitsmodul mit einer Startmasse von 70 Tonnen. Davon hat schon Koroljow 1933 geträumt.
Die Bilder des Marsrumschiffes kann ich auch posten.

6) Die Verwendung von 4-6 kleinen Modulen hat zu Folge, das wir ein sehr schlechtes Masseverhältnis bekommen (bei ISS ist das extrem schlecht). Wir brauchen noch mehr Energie.

7) In einen 70 Tonnen Modul (fast wie bei Skylab) unterteilt in verschiedene Bereiche erhalten die 4-6 kosmonauten sämtliche erfordelichen begumlichkeiten einer Flugreise von 30 Monaten oder von nur 4 Monaten. Das Modul ist für eine Lebensdauer bis 30 Jahren vorgesehen. Die notwendige Versorgung erfolgt mit Ankopplung entsprechender kleiner Module.

Die NASA Plannung ist fast adäquat. Ein grosses Habitat für die Besatzung und alles andere entfällt auf Treibstoff, Triebwerke und auf das 45-55 Tonnen schwere Landemodul.

Nach NASA Plannung soll ein Marsflug schon um 2033 erfolgen. J.v. Putkkamer hat aber uns gesagt (Moskau 2011, Koroljow Symposium) das ein Flug, hängt mit der Entwicklung der Triebwerke zusammen, erst um 2037 erfolgen kann.
Mit anderen Worten, bis zum einen Marsflug werden sämtliche Systeme der ISS nur Schrott sein.

xwing2002

  • Gast
Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #21 am: 13. Dezember 2012, 16:48:09 »
Die Bilder des Marsrumschiffes kann ich auch posten.
Danke für Deine ausführliche Antwort... und ja, bitte posten.

Gast-N

  • Gast
Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #22 am: 13. Dezember 2012, 17:55:33 »
Die Bilder des Marsrumschiffes kann ich auch posten.
Danke für Deine ausführliche Antwort... und ja, bitte posten.

Ja, nur in welchen Thread ??
Wahrscheinlich in russischen nuklearen Antrieb, hat direkten Zusammenhang mit TEM.

tobi

  • Gast
Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #23 am: 14. Dezember 2012, 18:02:38 »
Mit LH2/LOX sollten ca. 1000 Tonnen reichen.

Für 400 Tonnen Nutzlast ??

Ja ich hab das jetzt so verstanden, dass es darum ginge die ISS vom LEO auf den GEO zu heben.

Gast-N

  • Gast
Re: Gedankenspiel: Mit der ISS zum Mars?
« Antwort #24 am: 14. Dezember 2012, 20:06:35 »
Raketentechnische Berechnung

Mit LH2/LOX sollten ca. 1000 Tonnen reichen.

Hallo tobi, deine Antwort nahm ich sehr ernst zu meiner Brust! 

Flugprogramm- Die ISS Raumstation von 450 Tonnen auf eine 35768 km hohe Bahn zu bringen

Ausgang/Ergebnis

Zu ISS koppelt Raumschlepper.
Wir haben eine Trockne Masse ISS mit Raumschlepper von 500 Tonnen
Treibstoff H2/O2 von 700 Tonnen
Startmasse von 1200 Tonnen

Raumschlepper hat 5 Triebwerke von 11D57M, 461s, Schub von 5x40 Tonnen= 200 Tonnen

7339   -0.001  450.020    7.637 12137.679   0.31    0    0   0.00001  7636.576 1200.000
 27600    0.001 35758.574    3.073 36520.723   0.39    0    0   0.00000  3072.721  508.586

Für den Flug der ISS auf eine GEO Bahn sind 700 Tonnen Treibstoff notwendig. Es bleiben noch 8,586  Tonnen übrig.

Gruss-Gast-N