Astronautische Mondmission mit vorhandener SpaceX Technologie

Hallo,

besondere Zeiten bringen Gedanken hervor. Ich schaue gerade eine aufgenommene Doku über Weltraumkolonien etc. bei der ich mit Bildern von SpaceX Präsentationen, SLS, Blue Origin etc. überflutet werde. Dabei ist mir die Idee für eine astronautische Mondmission mit schon vorhandener SpaceX Technologie gekommen.

Würde es funktionieren eine Falcon Heavy zu nehmen und den Core mit einer Crew Dragon auszustatten. Die FH bringt hauptsächlich mit der Kraft der Booster den Core mit der zweiten Stufe und der Crew Dragon in einen Orbit. Von dort aus befördert der FH Core die Oberstufe und die Kapsel zum Mond und landet dort wie aie es nach einer Mission in den Orbit auf der Erde machen würde. Die Astronauten müssten die Crew Dragon auf dem FH Core und der Oberstufe irgendwie verlassen können, zum Mond runterkommen und wieder betreten können. Nach Beendigung der Mission auf dem Mond wird die Oberstufe vom Core gelöst und dient als Startstufe vom Mond. Sie befördert die Crew Dragon wieder zur Erde zurück, wo diese dann ganz normal im Ozean wassert. Die Merlins können ja mehrfach gezündet werden, also sollte ein Einschuss in eine Mondbahn, ein Abbremsen am Mond mit Landung, ein Abheben der Oberstufe vom Mond mit Einschuss in die Rückkehrbahn und Bremsen bei der Erde möglich sein.

Ihr dürft meinen Vorschlag gerne "verreißen".

Viele spekulative Grüße

Mario

Warum? Klingt ja erstmal ganz interessant. Úber die Umsetzung machen sich besser bezahlte Leute mehr als nur einen Gedanken.

Die energetischen Aspekte ignoriere ich mal, das überlasse ich gerne den Spezialisten.

Die Landung des Boosters auf einer unvorbereiteten Oberfläche zusammen mit der schweren vollgetankten zweiten Stufe + Dragon halte ich für ausgeschlossen.  Auch wenn man die Auflagefläche der Beine und deren Länge vergrößern würde - der Schwerpunkt wäre viel zu weit oben und der Untergrund zu weich und unberechenbar.

Außerdem hätte man sicher ziemliche Probleme mit den langen Pausen zwischen den Zündungen und der Treibstoffkühlung..

Es wäre schon ein Riesenfortschritt, wenn sie die Falcon Oberstufe tauglich machen könnten für den 3 Tage Flug, so daß sie Dragon oder einen Mondlander direkt in einen niedrigen Mondorbit bringen könnten.

Dragon kann von da zur Erde zurück mit eigenem Antrieb. Ein Lander könnte Mannschaft von Dragon übernehmen, landen und wieder zurück in den Orbit. Das wäre eine praktikable Mission mit 2 Falcon Heavy. Aber auch nur die 2. Stufe tauglich für 3 Tage machen wäre schwierig.

Ich habe eine dunkle Erinnerung, daß die russische Mondlandungsplanung mit einer Kerolox Oberstufe war, die das können sollte. Kann das jemand bestätigen oder sagen, meine Erinnerung ist falsch?

Die vorgeschlagene Mission funktioniert schon deshalb nicht, weil es der F9H an Nutzlastkapazität für das vorgeschlagene Missionsprofil mangelt.
Man könnte jetzt anfangen zu rechnen (da SpaceX traditionell wenig harte Informationen veröffentlicht, müsste man einiges schätzen), aber ein Vergleich zu Apollo tut es auch: Dort war eine doppelt so große Rakete mit optimalerer Stufung (3 statt 2 1/2), leistungsfähigeren Treibstoffen und eine Aufteilung des Raumschiffes in Kapsel und Lander (spart Gewicht) notwendig, um auch nur zwei Personen landen zu können. Die F9H ist dann erst recht nicht in der Lage, eine Mission durchzuführen, bei der auch noch die Kapsel mit auf dem Mond landen soll!
Die Voraussetzung, dass die F9H-Booster den Core nahezu in einen Orbit bringt, ist schon nicht korrekt-das würde ja einer F9H-Nutzlast von mehreren 100t in den LEO gleichkommen, den sie so nicht hat.

Wenn, dann müsste man im Orbit zusammenbauen, und da würde ich eher mit drei als mit zwei Starts planen.

Bemannt macht sowas im Schatten von Starship keinen Sinn mehr, da gibts einfach noch viel zu viel was man dann noch alles entwickeln müsste.
Versucht man sowas ohne Starship & Corvir19 zu denken, aber mit Lösungen auf SLS Basis, dann schon.
Man darf da nur nicht vergessen das so was schon am NASA Papierkrieg scheitern würde.
Ein weiteres ist hier noch zu bedenken, eine Rückkehrmission braucht aus einem niedrigen Erdorbit mindestens 5,1km/s von einer Mondtransferbahn plus 3,12km/s vom LEO. Wollte man dies aus dem LEO mit Merlintriebwerken schaffen braucht man ein Verhältnis Abflugmasse/Leermasse von ca. 13 oder bei 130t hätte man 10t Nutzlast. Reallistisch macht sowas nur mit drei FH's Sinn und eine Dragon als Mondlademudul umrüsten geht sicher auch nicht.
Bei einer auf Raptor bassierenden Oberstufe braucht man nur 90t bei 10t Nutzlast.

Ich stimme Klakow zu, daß das keinen Sinn macht, wenn man Starship als existierend oder bald kommend annimmt. Ich bin nur nach der Fragestellung des Threads gegangen. Astronautische Mondmission mit vorhandener SpaceX Technologie.

Das Missionsprofil wie von mir vorgeschlagen, ist mit 2 FH Starts möglich. FH könnte einen Dragon und eine Cygnus in eine freie Rückkehrbahn zum Mars schicken, das ist berechnet worden für die Inspiration Mars Mission. Einen Dragon in einer niedrige Mondumlaufbahn absetzen ist einfacher unter der Annahme, daß man die Falcon Oberstufe nach 3 Tagen wiederzünden kann.

Noch zu entwickeln wäre der Mondlander. Das Apollo LM hatte knapp 15t, also nicht mehr als Dragon. Ein Lander mit der Masse, wahrscheinlich einiges mehr, könnte also auch in der Mondumlaufbahn abgesetzt werden.

Ich stimme Klakow zu, daß das keinen Sinn macht, wenn man Starship als existierend oder bald kommend annimmt. 

Das sehe ich auch so.

Ich bin nur nach der Fragestellung des Threads gegangen. Astronautische Mondmission mit vorhandener SpaceX Technologie....

Noch zu entwickeln wäre der Mondlander. ....

Ich denke, da wäre noch viel mehr zu entwickeln. Ein zertifizierter und getesteter Hitzeschild zur Dragon-Rückkehr aus einer Mondbahn. Ein Lebenserhaltungssystem für x Personen in einer Dragon auf Mondmission ...  etc. etc. etc.. Mit welchem Antrieb nach y Tagen im Weltraum wovon soll eigentlich der Mondorbit verlassen werden?

Kurzfristig werden wir ganz sicher keine Mondlandung auf Basis von SpaceX-Hardware sehen - imho. Dafür gibt es derzeit schlicht keine vorhandene Hardwarelösung.

Gruß   Pirx

Ich denke, da wäre noch viel mehr zu entwickeln. Ein zertifizierter und getesteter Hitzeschild zur Dragon-Rückkehr aus einer Mondbahn. Ein Lebenserhaltungssystem für x Personen in einer Dragon auf Mondmission ...  etc. etc. etc.. Mit welchem Antrieb nach y Tagen im Weltraum wovon soll eigentlich der Mondorbit verlassen werden?

Kurzfristig werden wir ganz sicher keine Mondlandung auf Basis von SpaceX-Hardware sehen - imho. Dafür gibt es derzeit schlicht keine vorhandene Hardwarelösung.

Gruß   Pirx

Die Eignung des Hitzeschildes wurde im Rahmen eines Space Act Agreements im Zusammenhang mit Inspiration Mars durch ein NASA Zentrum als ausreichend für die freie Rückkehrbahn vom Mars festgestellt, viel höher Anforderungen als die Rückkehr vom Mond. Aus irgendeinem Grund ist leider fast alles im Zusammenhang mit Inspiration Mars aus dem Web verschwunden.

Für die Rückkehr aus der Mondumlaufbahn ist das Manövriersystem von Dragon geeignet und ausreichend mit dem Treibstoff für Abort.

Dragon ist ausgelegt für mindestens ein halbes Jahr, allerdings die meiste Zeit davon gedockt an die ISS. Aber die Geräte sind für die Dauer ausgelegt. GGf müßten die Verbrauchsmaterialien für das Lebenserhaltungssystem angepasst werden. Da niemand für die Zeit der Landung auf dem Mond im Orbit zurückbleiben muß, reichen ca. 7-8 Tage. Also  keine dramatische Veränderung gegen eine ISS Mission, die mindestens Vorräte für je 2 Tage hin und zurück verlangt.

Sicher sind einige Überprüfungen und Anpassungen nötig. Z.B. die Kommunikation.

Hallo

MpunktApunkt, Deine Idee, die Du am 21. 03. hier gepostet hast kann
aus energetischen Gründen so nicht funktionieren.
Auf www.spacex.com/falcon-heavy wird die Nutzlastkapazität der FH für eine Übergangsbahn zum Mars mit  16 800 kg Nutzlast angegeben.
Die erforderliche Einschußgeschwindigkeit für diese Übergangsbahn zum Mars liegt (bei 200 km Abflughöhe über der Erde) bei etwa 11,3 bis 11,5 km pro sec (je nach Oppositionsstellung zwischen Erde und Mars).
Für eine Überflugbahn zum Mond sind nur rund 10,9 km pro sec erforderlich, da der Mond ja im Gravitationsfeld der Erde kreist. Und diese Geschwindigkeit (erreicht wieder in 200 km Höhe über der Erd-
oberfläche) reicht aus, um den Punkt zwischen Erde und Mond zu erreichen, wo die Gravitation des Mondes die der Erde übersteigt. Das ist rund 66 000 km von der Mondoberfläche entfernt.
Die geringere Abfluggeschwindigkeit erlaubt natürlich eine höhere Nutzmasse. Ich schätze hier mal ca. 18 000 kg für die FH (Pi mal Daumen)!
 Bei skyrocket.de wird die Masse des Crew Dragon mit 12 055 kg angegeben. Da hier noch "Luft nach oben" bleibt könnte man die beiden Außenblocks und die Zentraleinheit der ersten Stufe zur Erde
zurückführen (LZ 1 und 2 und Drone Ship). Die zweite Stufe der Falcon Heavy würde den Crew Dragon zunächt in eine Umlaufbahn von
200 km Höhe um die Erde bringen und dann beim Überfliegen des
Äquators in einer zweiten Brennphase die Fluggeschwindigkeit von
etwa 7,8 km pro sec auf die erwähnten 10,9 km pro sec zu erhöhen und die Inklination abbauen.
Der weitere Flug zum Mond, das Umfliegen des Mondes (kein Einschwenken in einen Mondorbit) und der Rückflug zur Erde würde  rund  6 Tage dauern und mit einer Landung an Fallschirmen im Atlantik enden. Der Vorteil einer solchen Bahnform ist, daß man beim
Flug zum Mond und zurück zur Erde nur wenige kleine Kurskorrekturen vorzunehmen braucht. Die Gravitation des Mondes
bewirkt, daß das Raumschiff beim Hinterfliegen des Mondes auf eine
freie Rückkehrbahn zur Erde gebracht wird, ohne Treibstoffverbrauch!
Der geringste Abstand zur Oberfläche des Mondes (auf dessen Rückseite) beträgt dabei rund 2 000 km.
Die Sowjetunion hat in den Jahren 1968 bis 1970 4 solche Missionen mit den Raumflugkörpern Sonde 5 bis 8 durchgeführt - unbemannt.
Die Sonde-Raumflugkörper waren Sojus-Raumschiffe ohne Orbitalsektion.
Mit der FH und dem Crew Dragon wären solche Flüge mit 4 Personen
an Bord ohne allzugroßen weiteren Entwicklungsaufwand möglich. Die FH müßte noch für bemannte Flüge zertifiziert werden und der Hitze-
schild des Crew Dragon muß wirklich einen Eintritt in die Erdatmoshäre mit knapp 11 km pro sec aushalten.
Da solche Missionen in wissenschaftlicher Hinsicht keinen wesentlich neuen Erkenntnisgewinn über den Mond bringen würden, kämen nur superreiche Millionäre oder Milliardäre als Besatzung in Betracht, als
Weltraumtouristen.

Bleibt alle gesund

HAL 9000

Mondlandung mit * bereits vorhandener SpaceX-Technologie * u.a. aus den bereits genannten Gründen sicher NICHT möglich.
Mit neu zu entwickelndem MondLander/-Starter und Kombination mehrer Raketen , 1-2 FH für Lander, F9 für crew (FH hat kein crew-rating) , wäre es dann sicher irgendwie möglich , aber erst sinnvoll wenn SS tatsächlich nicht funktionieren sollte.

Der Zusclag für die erste Phase der bemannten Mondlander wird für die nächsten Tage erwartet.

Angeblich hat SpaceX ein Angebot gemacht und angeblich nicht mit Starship, weil das keine Chance hätte für einen Vertrag. Bis die Karten auf dem Tisch liegen, können wir noch rätseln, wie das aussehen könnte.