Es gibt ein paar physikalische Unterschiede Erde-Mond:
- Schwerkraft: Diese ist auf dem Mond 1,62 m/s², auf der Erde 9,81 m/s². Ein Mensch mit einer Masse von 80 kg hat auf der Erde also die Masse von 80 kg und erzeugt eine Kraft von 785 Newton, und er hat auf dem Mond immer noch eine Masse von 80 kg und erzeugt eine Kraft von 130 Newton. (Fake-News: Glaubt bitte nicht den Fake-News, dass ein Mensch auf dem Mond an Masse verliert. Das sind sind Rechenfehler in der Software von elektronischen Personenwagen, da diese mit 9,81 statt mit 1,62 als Divisor arbeiten und dann die gemessene Kraft falsch in eine Masse umrechnen.)
- Schwerkraftverluste: Wenn man eine Rakete startet oder landet gibt es Schwerkraftverluste. Vereinfacht gesagt: Wenn eine Rakete in einem Orbit ist, braucht man keine Triebwerk. Wenn sie am Boden steht braucht man auch keine Triebwerke. Aber dazwischen "fällt" sie zurück, und dieses zurück fallen sind die Schwerkraftverluste. Je kürzer dieser Zustand ist, desto niedriger sind diese Verluste. Daher braucht man Raketen mit großen Antrieben für den Start, im Orbit reichen aber kleinste Triebwerke aus.
- Orbitalgeschwindigkeit: Auf der Erde braucht man ca. 27.000 km/h um den Orbit zu erreichen. Auf dem Mond sind es weniger, da der Mond kleiner ist und weniger Anziehungskraft hat.
- Reibungsverluste beim Start: Startet eine Rakete in einer Atmosphäre, bremst die Luftreibung. Diese Verluste muss man mit mehr Treibstoff ausgleichen. Auch dürfen die Verluste nicht zu groß sein, da die Rakete gleichzeitig auch stark belastet wird. "MaxQ" heißt der Punkt der größten Belastung für die Rakete. Auf dem Mond gibt es das alles nicht.
- Reibungsgewinn bei der Landung: Das, was man beim Start als Verluste ansieht, könnte man als Gewinn bei der Landung ansehen. Denn man kann mit der Luft bremsen und benötigt dafür keinen Treibstoff. Kapseln nutzen die Luft zum Steuern der Flugrichtung, Fallschirme nutzen die Luft zum bremsen. Das Starship fliegt in Bauchlage und nutzt die Luft somit auch zum Bremsen. Die Flügel an der F9 bremsen auch ein wenig, auch wenn die natürlich Primär zum Steuern der Flugrichtung gebraucht werden. Das sind große Vorteile. Aber auch Nachteile, denn hierbei entsteht sehr viel Wärme, man braucht einen Hitzeschutz gegen die Wärme.
Alles zusammen sorgt dafür, dass ein Start und eine Landung auf dem Mond anders verläuft als auf der Erde. Während man auf der Erde 90° nach oben startet um schnell aus der Atmosphäre heraus zu kommen wegen der Reibungsverluste, gibt es diese Anforderung auf dem Mond nicht. Natürlich steht eine Rakete auch im 90° Winkel auf der Oberfläche, aber sie kann viel schnelle schwenken. Bei der Landung kann man auf dem Mond den Orbit auf z.B. 500 Meter Höhe verringern. Man fliegt dann in 500 Metern Höhe um den Mond herum. Wenn man jetzt landet, müssen die Triebwerke während der gesamten Landung laufen. Man muss gleichzeitig Horizontale Geschwindigkeit abbauen und Vertikal gegen die Schwerkraft arbeiten. Würde man jetzt die Triebwerke abschalten, würde man auf dem Mond einschlagen. Natürlich müssen die Triebwerke nicht die ganze Zeit laufen, während man den Orbit auf diese 500m verringert. Aber das ist technisch gesehen dann noch nicht die Landung.
Weitere Änderung: Da es auf dem Mond keine Atmosphäre gibt, könnte man in der Theorie eine Rakete auch fast liegend starten. Man würde dann liegend z.B. im 10° Winkel Horizontale Geschwindigkeit aufbauen und mit den 10° Winkel auch ein wenig Vertikalen Anteil haben, dieser müsste dann lediglich die geringeren Schwerkraftverluste ausgleichen. Man könnte technsich auch zwei Triebwerke nutzen, eins nach hinten und eins nach unten. Auch könnte man ein Schienensystem für diese Schwerkraftverluste nutzten. Wenn das Schienensystem auch Horizontale Antriebsenergie zuführt, hätte man eine Railgun. Wenn diese Schienen dann z.B. 1000 Kilometer lang sind, könnte man damit Treibstoff sparen. Aber dazu mehr im Thread über Railguns, vielleicht in 50 Jahren, wenn so viele Menschen auf dem Mond leben, dass sich so ein System lohnt. Bis dahin, nutzt man möglichst Technik, welche auch auf der Erde funktioniert.
