Zukünftige Mars-Erforschung

Ich meine: wer wettet mit mir, dass diese Missionen so nie umgesetzt werden? Biete eine 50:1 Quote an. 

Vorher ist Artemis dran.
Entweder wird dann das Starship funktionieren - dann ist diese übermäßig komplexe Missionsstruktur und die Verwendung von SLS als etwas anderes als Orion-Zubringer eh per du.
Oder Starship erweist sich als nicht zuverlässig. Und dann wird man "es" (starship von 2040 wird so oder so anders aussehen als die jetzigen Entwürfe) auch nicht verwenden.


Diese Missionsarchitektur ist doch absichtlich komplex und kompliziert (und letztendlich auch teuer).

- "Lasst uns drei verschiedene Lastraketen voraussetzen - ohne dass es hierfür technische Notwendigkeiten gäbe; Redundanz mal andersrum gedacht.."
- "Wir wollen UNBEDINGT Orion verwenden. Auch wenn wir nur einen Zubringer für 4 Astronauten in den LEO brauchen.
- "Wir bauen einen Hammer - und überlegen uns danach, für was wir den verwenden können. ... NTP lohnt sich eigentlich nur mit einem massereichen, wiederverwendbaren MTV. Und natürlich ohne jede Option der Atmosphärenbremsung."
- "Starship wird nur zum Verbringen des Treibstoffs verwendet. ... alle teuren Nutzlasten werden nur vom, viel zuverlässigeren, SSL gestartet. Egal, wie häufig bis dahin das SSL/Starship geflogen ist."
 

EDIT/PS:

Ja, ich weiß dass das Grobsitzen einer Marsmission eines Unternehmens ist.
Trotzdem finde ich es schon... haarsträubend... wie hier an den Entwicklungen vorbeigeplant wird.
---
Ich verstehe schon, wie es dazu kommt:

Hier entwirft ein Triebwerksproduzent Missionsstrukturen, die ihm möglichst hohen Umsatz verschaffen (viele RS-25 Triebwerke für möglichst viele SLS Missionen; TNP Antriebe ...).
Aber... deswegen muss mir das nicht gefallen. Eher im Gegenteil.

Da hier auf das SLS Bezug genommen wurde, hier eine Info, SLS verschiebt sich wieder.
Der Glaube das SLS jemals eine Zukunft hat ist meiner Meinung nach weniger wahrscheinlich als an den Klapperstorch zu glauben.

Hier entwirft ein Triebwerksproduzent Missionsstrukturen, die ihm möglichst hohen Umsatz verschaffen (viele RS-25 Triebwerke für möglichst viele SLS Missionen; TNP Antriebe ...).
Aber... deswegen muss mir das nicht gefallen. Eher im Gegenteil.

Absolute Zustimmung. Das ist kein Missions- sondern ein Vertriebskonzept. Nachdem ich das Logo auf den Folien gesehen habe, konnte ich das Ganze eh nicht mehr ernst nehmen, so wird das nie im Leben realisiert. Also: auch bei 50:1 bin ich nicht dabei 

Einer der besten Vorträge über Sinn und Notwendigkeit von Marsbesiedlung den ich bisher gehört habe.
Dr. Robert Zubrin in Höchstform.
Leider nur auf Englisch (und Koreanisch), aber dafür nur ça 30 min.

Ging bei dieser Diskussion zwar hauptsächlich um Artemis und den Mond, aber in einem "Nebensatz" wurden auch die Marspläne kurz erwähnt. (Alles was für den Mond geplant ist, soll ja als Vorbereitung für die bemannten Marsmissionen dienen)
Danach will die NASA jetzt 2 Astronauten auf dem Mars landen lassen und nach 30 Tagen zurückfliegen.

https://spacenews.com/congress-presses-nasa-for-more-details-on-artemis-costs-and-schedules

Hab in diesem Zusammenhang noch einen schon etwas älteren (2020) Artikel der NASA gefunden, den ich noch nicht kannte.

https://nasa.gov/directorates/spacetech/6_Technologies_NASA_is_Advancing_to_Send_Humans_to_Mars

Die NASA entwickelt 6 spezielle Technologien um Astronauten zum Mars zu schicken:
- einen neuen starken Antrieb (Atom)
- einen aufblasbaren Hitzeschild für die Landung
- Mars-Raumanzüge
- ein Mars-Wohnmobil
- kleine und leichte Atomreaktoren zur Energieerzeugung
- Laser-Kommunikation

"Wie würden wir auf dem Mars leben?

Soziologe Prof. Dr. Stefan Selke von der Hochschule Furtwangen unternimmt in seinem neuen Buch „Wunschland“ eine Reise in die Zukunft unserer Gesellschaft. Eine Information der Hochschule Furtwangen Universität (HFU).


HFU-Professor Dr. Stefan Selke untersucht in seiner Forschungsprofessur „Öffentliche Wissenschaft“ und in seinem neuen Buch „Wunschland“, wie die Gesellschaft der Zukunft funktionieren könnte. Bild: privat

Weiter in der Information der Hochschule Furtwangen Universität (HFU)  =>  Link zum Portalartikel

Viele Grüße
James

„Letztlich durchlaufen alle Utopien verschiedene Phasen. Egal, wie idealistisch die Ausgangsidee war, alles mündet immer in ‚Alltag‘ – und endet nach vielen Widersprüchen zwischen Anspruch und Wirklichkeit mit einem Scheitern“, sagt er. „Tröstlich ist aber, dass immer wieder andere nachkommen und weitermachen“; Selke nennt das Lernen aus gescheiterten Ideen die „Poesie der Hoffnung“.

Naaja.
Ein scheitern wäre auf dem Mars alles andere als Erheiternd. Das kann schnell dazu führen, dass so schnell keiner mehr nachkommen möchte.

Zudem wurde hier laut dem Portalartikel wohl primär auf schlecht organisierte, sehr kleine Mikronationen geschaut. Ich weiß nicht, ob eine Hippy-Kommune die ideale Analogie zu einer Marsbesiedelung wäre...

Elon Musk ist schon vorsichtiger (pessimistischer?, realistischer?) geworden:
Oder hat er vielleicht seine "Elontime-Uhr" verloren?

https://twitter.com/elonmusk/status/1504173360456077313

Nur mal für das Protokoll das 2029iger Fenster ist das zweit schlechteste im 15 Jährigen Zyklus... Soviel zu dem Thema.

Das würde mit dem kleinsten möglichen deltaV 2029 auch lange dauer, aber das hat SpaceX ja nicht vor, sie wollen mit einer höheren Abfluggeschwindigkeit zum Mars und das geht auch wenn mal mit voll aufgetanktem Starship aus einem Orbit abfliegt.
Macht man das mit Tanken die das Starship in einem GTO Orbit wieder volltanken so kann man sicher selbst dann noch deutlich unter 6 Monaten Reisezeit zum Mars.
Mit üblichem minimalem deltaV dauer das dann halt mehr als 9 Monate

Ich bin wirklich nur ungerne wieder der Spielverderber, aber hast du mal durchgerechnet wie eine solche Kaskade exponentielle ansteigende Treibstoffmengen erfordert? Die Tanker die im Transferorbit tanken müssen ja selbst im LEO betankt werden...
Das ganze wäre dann die Weltraumversion von Operation Black Buck.
Um zum Thema dieses Threads zurück zu kommen Realistische Missionsprofile auf Basis Chemischer Antriebe werden noch lange mehr oder weniger Hohmantransfährs sein.

Ich bin wirklich nur ungerne wieder der Spielverderber, aber hast du mal durchgerechnet wie eine solche Kaskade exponentielle ansteigende Treibstoffmengen erfordert? Die Tanker die im Transferorbit tanken müssen ja selbst im LEO betankt werden...
Das ganze wäre dann die Weltraumversion von Operation Black Buck.
Um zum Thema dieses Threads zurück zu kommen Realistische Missionsprofile auf Basis Chemischer Antriebe werden noch lange mehr oder weniger Hohmantransfährs sein.

mal ein Versuch: 

Wenn man 10 Tanker für ein Starship braucht (wären bei 1200 Tonnen Sprit also 120 T pro Tanker), dann sind das

1 Starthip 1 in den LEO bringen = 1 Flug
10 Tanker in den LEO für den Flug von Startship 1 in den GTO = 10 Flüge, 9 davon landen wieder
weitere 9 Tanker in den LEO bringen = 9 Flüge
zum Betanken der 10 Tanker im LEO je 10 mal einen Tanker Starten = 100 Flüge

macht gerade mal 120 Flüge. Wenn man jeden Tag 1x starten kann, ist man nach rund 4 Monaten mit Tanken durch. Geht doch. 

Geht aber auch einfacher: Laut Wikipedia kann das Starship 21 Tonnen in den GTO bringen. Sollte das auch für die Tanker gelten, macht das für 1200 Tonnen "nur" rund 60 Flüge. Ist man ja schon nach 2 Monaten mit Tanken durch ...

Wenn man nun aber mit 100 Starships zum Mars möchte ... 

Danke FlyRider! Über so orbitalmechanische Kleinigkeiten die Starts in einem bestimmten GTO nur alle paar Tage zulassen mal ganz außen vor. Und das beste die Fluchtgeschwindigkeit aus dem GTO zum Mars ist nicht mal so viel geringer als vom LEO aus.

Bis mal 100 oder gar 1.000 Starships zum Mars fliegen werden, wird man wohl auch Mittel und Wege gefunden haben den Treibstoff auf dem Mond zu produzieren und von dort aus zum Mars zu starten.

Bis mal 100 oder gar 1.000 Starships zum Mars fliegen werden, wird man wohl auch Mittel und Wege gefunden haben den Treibstoff auf dem Mond zu produzieren und von dort aus zum Mars zu starten.

Ach auf Einmal ist der Mond kein unnötiger Umweg mehr auf dem Weg zum Mars mehr? Und die Mondprogramme sorgen auch nicht mehr dafür das die Künftige Erforschung des Mars zu kurz kommt, dann bin ich ja Beruhigt.
Aber auch mit Wasser vom Mond bleibt es bei Startfenstern  es ist weitaus Sinnvoller mehr Masse zu Transportieren als schneller zu fliegen! Notfälle und nicht Chemische Antriebe mal außen vor...

Artikel auf Welt zu den Mars Plänen von Elon Musk. Nichts neues für die Leser im Forum, interessant ist evtl. die Umfrage, bei der es darum geht, wie viel Geld die Leute für den Trip zum Mars zu zahlen bereit wären (nicht dass man auf diese Art vom Umfragen viel geben könnte, aber als erstes "Stimmungsbarometer" vielleicht brauchbar).

https://www.welt.de/kmpkt/article238284617/Elon-Musk-denkt-dass-fast-jeder-sich-eine-Reise-zum-Mars-leisten-kann.html

"Wissenschaftler zeigen, dass Solarenergie für den Betrieb einer bemannten Marsmission besser geeignet ist als Kernenergie

Eine bemannte Mission zum Mars erfordert den Transport von Geräten zur Erzeugung von Strom für die lebenserhaltenden Systeme. Bei der Wahl des verwendeten Gerätetyps muss ein Kompromiss zwischen Masse und Energieeffizienz gefunden werden. Die Forscher zeigen hier, dass ein photovoltaisches System, das komprimierten Wasserstoff als Energiespeicher nutzt, auf etwa 50 % des Roten Planeten mit der Kernenergie konkurrieren kann. Ein Artikel aus Frontiers in Astronomy and Space Sciences."


Überblick und Berechnung des Spektralflusses anhand atmosphärischer Daten. (A) Das auf die Solarzellen einfallende Sonnenlicht wird durch die Orbitalgeometrie und die lokale atmosphärische Zusammensetzung von Gasen, Eis und Staub beeinflusst. (B, C und D) Temperatur, Partialdruck der atmosphärischen Gase sowie Konzentration und effektive Radien von Eis- und Staubpartikeln als Funktion der Höhe über der Oberfläche. (E) Informationsfluss im Berechnungsschema. Gepunktete Linien stellen die für die Berechnungen verwendeten Funktionen dar; durchgezogene Linien stellen die als Parameter verwendeten Daten dar. MCD, Mars Climate Database; LRT, LibRadtran. (F) Gesamter (schwarz), direkter (blau) und diffuser (rot) Sonnenfluss am Jezero-Krater zur Mittagszeit, gemittelt über den Verlauf eines typischen Marsjahres. In (B), (C), (D) und (F) stellen die durchgezogenen Linien die Jahresmittelwerte dar und die schattierten Bereiche die Standardabweichung aufgrund der saisonalen Schwankungen.

Weiter im Artikel aus Frontiers in Astronomy and Space Sciences  =>  Link zum Portalartikel

Viele Grüße
James

Marcus House hat sich auch so seine Gedanken gemacht, welche Probleme ein Flug zum Mars für uns so mit sich bringen wird.
Da mit deutschen Untertiteln, stell ich es mal einfach so rein.

"Wissenschaftler zeigen, dass Solarenergie für den Betrieb einer bemannten Marsmission besser geeignet ist als Kernenergie"

Das gilt aber nur bis zum ersten Staubsturm. Danach sieht's so aus wie bei Insight. Es sei denn, die Marsianer können die Solarzellen "putzen".

Die NASA macht sich langsam ernsthafte Gedanken, was die ersten Astronauten/"Marsonauten"(?) während dem geplanten 30-tägigen ersten Marsaufenthalt am sinnvollsten tun könnten.
An erster Stelle steht wohl erstmal das blose Überleben, die Erholung von der monatelangen Anreise in Schwerelosigkeit und Adaptation an Marsgravitation.
Nach den letzten Plänen der NASA soll die erste bemannte Marsexpedition ja nicht länger als etwa 30 Tage auf dem Planeten bleiben.
Da jedoch schon vorher diverse Hardware gelandet sein wird und auch nach dem Rückstart automatisierte Anlagen verbleiben werden, wird wohl durchaus nennenswerte Forschung bereits bei der ersten Mission möglich sein.

https://www.space.com/nasa-astronauts-30-day-mars-mission-science

Zitat von: Stefan307 am 25. April 2022, 16:23:41

Ich bin wirklich nur ungerne wieder der Spielverderber, aber hast du mal durchgerechnet wie eine solche Kaskade exponentielle ansteigende Treibstoffmengen erfordert? Die Tanker die im Transferorbit tanken müssen ja selbst im LEO betankt werden...
Das ganze wäre dann die Weltraumversion von Operation Black Buck.
Um zum Thema dieses Threads zurück zu kommen Realistische Missionsprofile auf Basis Chemischer Antriebe werden noch lange mehr oder weniger Hohmantransfährs sein.

mal ein Versuch: 

Wenn man 10 Tanker für ein Starship braucht (wären bei 1200 Tonnen Sprit also 120 T pro Tanker), dann sind das

1 Starthip 1 in den LEO bringen = 1 Flug
10 Tanker in den LEO für den Flug von Startship 1 in den GTO = 10 Flüge, 9 davon landen wieder
weitere 9 Tanker in den LEO bringen = 9 Flüge
zum Betanken der 10 Tanker im LEO je 10 mal einen Tanker Starten = 100 Flüge

macht gerade mal 120 Flüge. Wenn man jeden Tag 1x starten kann, ist man nach rund 4 Monaten mit Tanken durch. Geht doch. 

Geht aber auch einfacher: Laut Wikipedia kann das Starship 21 Tonnen in den GTO bringen. Sollte das auch für die Tanker gelten, macht das für 1200 Tonnen "nur" rund 60 Flüge. Ist man ja schon nach 2 Monaten mit Tanken durch ...

Wenn man nun aber mit 100 Starships zum Mars möchte ... 

Das wird zwar ziemlich offtopic, aber das interessiert mich dann doch. Welche Raummechanik liegt diese Rechnung zu Grunde?

Anders herum, dann muesste SLS ja quasi ein energetisches Wunder sein. Wie man den Rueckflug innerhalb von 30 Tagen plant, ist sicherlich interessant.

"Wissenschaftler zeigen, dass Solarenergie für den Betrieb einer bemannten Marsmission besser geeignet ist als Kernenergie"

Das gilt aber nur bis zum ersten Staubsturm. Danach sieht's so aus wie bei Insight. Es sei denn, die Marsianer können die Solarzellen "putzen".

Deswegen speichert man die Energie in Form von Wasserstoff. PV Anlagen haben auf dem Mars immernoch 50% Leistung, im Vergleich zu irdischen Verhaeltnissen. Superleichte Solarmodulen wiegen wenige Kilogramm pro kWp. Mit 1 Tonne Solarmodule oder Folie kann man da 50, vielleicht 100kWp installieren. Damit kann man im “Sommer” verdammt viel Wasserstoff erzeugen. Die Energieversorgung auf dem Mars halte ich fuer ein weniger grosses Problem.

Deswegen speichert man die Energie in Form von Wasserstoff.

Ist das eine "offizielle" Idee?
Dann bräuchte man wegen der ineffizienten Umwandlung 3x soviel PV als wenn man die Energie in Batterien speichert.

Den Luxus, 2/3 der "erneuerbaren" Energie wegzuschmeissen, kann man sich aktuell ja nichtmal auf der Erde leisten, auf dem Mars dann wohl erst recht nicht.

Ich denke eher, daß man für den täglichen Bedarf Batterien als Puffer verwendet. Der Großteil des PV-Stroms wird eh für die Methan- und Sauerstoff-Produktion benötigt.

Zitat von: MillenniumPilot am 10. Juni 2022, 01:34:22

Deswegen speichert man die Energie in Form von Wasserstoff.

Ist das eine "offizielle" Idee?
Dann bräuchte man wegen der ineffizienten Umwandlung 3x soviel PV als wenn man die Energie in Batterien speichert.

Den Luxus, 2/3 der "erneuerbaren" Energie wegzuschmeissen, kann man sich aktuell ja nichtmal auf der Erde leisten, auf dem Mars dann wohl erst recht nicht.

Ich denke eher, daß man für den täglichen Bedarf Batterien als Puffer verwendet. Der Großteil des PV-Stroms wird eh für die Methan- und Sauerstoff-Produktion benötigt.

Warum sollte das nicht gehen? Natuerlich ist das nicht sonderlich effektiv. Alternativ einen Atomreaktor auf den Mars schießen, ist auch nicht sonderlich energiesparend. Das gleiche gilt fuer Akkus. Wasserstoff ist nunmal ein billiger Energiespeicher, der in gewissen Situationen die effizienteste Loesung ist.