SpaceX - Diskussion

Das Problem ist, dass das Starship mit rund 100 Tonnen Nutzlast angegeben wird, man für den Start vom Mars aber mit 100 Tonnen sicher nicht auskommt. Jedenfalls reicht der Treibstoff vom Starship auf der Erde nicht für den LEO, das sind 8km/s. Dazu braucht es SuperHeavy als Hilfe. Der Mars braucht 5 km/s, ich denke also, dass das Starship (nahezu?) vollgetankt sein muss, das wären dann zusammen (LOX + Methan) 1200 Tonnen Treibstoff.
 
Man müsste also eine ganze Flotte dieser Tanker im Mars- Orbit haben.

Wenn das Starship beim Abflug vom Mars 200 Tonnen wiegt, sollten ja 600 Tonnen Treibstoff reichen, oder? Was, wenn man im Orbit nur 1-2 Tanker kreisen laesst, die dort das Starship soweit auftanken, dass es zur Erde kommt und dann notfalls im Erdorbit nochmal nen Schluck Metalox bekommt, um sicher landen zu können?

Ja, 200t Trockenmasse und 600t Treibstoff sollten auf etwa ein dV von 5km/s kommen. Das wären etwa 3 volle Treibstofftanker im Marsorbit.

In diesen Orbit muss man aber auch erst einmal kommen. Dazu bräuchte man dann wohl ein konventionelles Aufstiegsmodul.
Ein konventionelles MAV für 8 Leute sollte man wohl mit rund 20-30t hin bekommen.

ABER: Das sieht für mich nicht Elon-like aus.
Ich bin mir ziemlich sicher dass er zumindest versuchen wird die Treibstoffvabrik robotisch ans laufen zu bekommen -und wenn es mit fehlschlägen und Nachtransport von Ersatzteilen und passenderen Rovern 3 Flugfenster lang dauert.

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Ich sehe das auch so, da kann viel schiefgehen. Ein Solarsystem das ohne menschliche Hilfe aus dem Schiff ausgeladen und dann noch unten Installiert und angeschlossen wird halte ich für sehr schwierig bis unmöglich.

Prinzipiell ist das auch robotisch machbar: Z.b. Mit aufgerollten Dünnschichtzellen.

Dann bekommt ein spezieller Rover eine dicke Rolle mit Photovoltaik (~50-100m) hinten ran gehangen und rollt diese ab. Der Anschluss für den Stromabnehmer hängt schon fertig hinten raus und muss noch mit dem Stromkabel+Schiff/Treibstofffabrik verbunden werden.

Auch hier liegen die Probleme in den Details: (Kann man überhaupt die Ströme einer solchen 200m² Rolle mit einem Kabel abtransportieren? Wie gut kann ein Rover die Anschlüsse befestigen? Wie kommt er dort hin wenn überall Kabel liegen? Wie Stark verschmutzen am Boden liegende PV-Module? ... )

Das war für Mars One auch mal so geplant. 

Aber die Solaranlage halte ich noch für das kleinere Problem. Starship hat ja im Heck diese 3 Stauräume, da drin könnte man sicher die Hardware dafür bodennah verstauen mit fertiger Verkabelung. Die Frachtschiffe bleiben eh auf dem Mars. Roboter die Stecker/Kabel verbinden sind zumindest in arbeit, wenn nicht bereits fertig.(Tesla plant die für vollautomatisches Laden)

EM probiert es bekanntermaßen immer solange bis es endlich funktioniert.

So ein "konventionelles Aufstiegsmodul" finde ich wirklich eine tolle Idee, wäre auch so ne Art *Rettungsboot*, da könnte man durchaus was draus machen!

Erstmal zur Erinnerung der Plan wie von Elon Musk vorgelegt.

Zuerst wird die Treibstoff-Fabrik auf dem Mars gelandet. Mit den Solarflächen und mit Robotern, die feststellen, ob Wassereis vorhanden und erreichbar ist. Nur wenn das nachgewiesen ist, werden Menschen geschickt, um alles in Betrieb zu nehmen. Dafür müssen mindestens genug Solarflächen betríebsbereit sein, um diese Roboter zu betreiben. Sie nennen sie "mining droids". Das braucht nicht so viel, die Flächen können aus den Containern am Boden ausgerollt werden. Wie weit die großen Panels betriebsbereit sein sollen, wissen wir nicht. Je mehr, desto besser.

Sicher würde Elon Musk vorziehen, wenn die Fabrik komplett betriebsfähig ist, bevor Menschen fliegen, aber er sieht das als im Augenblick zu kompliziert an.

Was kann man tun, um die Sicherheit und die Rückkehr der Besatzung zu garantieren, wenn es doch nicht funktioniert? Darüber gibt es keine Aussagen von Elon Musk, aber bestimmt haben sie Vorstellungen. Separate kleine Rettungsschiffe gehören bestimmt nicht dazu, viel zu viel Aufwand für die Entwicklung.

Den ganzen Treibstoff schicken ist aufwändig, aber es gibt eine recht elegante Alternative für den Sauerstoff. Die geht davon aus, daß die Solarflächen im Wesentlichen funktionieren. Das ist realistisch. Bekannte Technik, wenn Menschen da sind, die Hand anlegen können. Sie können zusätzlich zu den Wasser-Elektrolyse-Geräten noch Geräte schicken, die nach dem MOXIE Prinzip funktionieren. Sauerstoffgewinnung aus der Atmosphäre durch aufspalten von CO2 in CO und O. Wenn nicht genug Wasser zur Verfügung steht, kann die Energie verwendet werden, um auf diese Weise O2 zu produzieren. Das Prinzip wird mit einem Experiment auf dem neuen Marsrover von der NASA ausprobiert.

Dann müssen sie nur noch 2 Tanker schicken mit Methan und die Rückkehr ist im schlimmsten Fall gesichert.

Seperate kleine Rettungsschiffe auf dem Boden der Dragon 2 Crew-Kapsel wäre bestimmt nicht so furchtbar aufwändig.

Genauso hab ich mir das auch vorgestellt! Relativ einfache O2-Gewinnung auf dem Mars und Methan-Transport von der Erde!
(siehe meine post #10446 von gestern)
CO2 macht 95,9% der Mars-Atmosphäre aus und im Winter an den Polen ist davon bis zu 25% Trockeneis.

Ausserdem bleiben wohl zumindest einige der ersten Mondlander-Astronauten für einen vollen 2-Jahreszyklus auf dem Mars und haben genug Zeit was vernünftiges zu bauen. Material dürften sie ja genug haben wenn sie es schaffen mehrere Fracht-Starships weich zu landen. (Mit 500-600 Tonnen kannste schon was anfangen!)

Mir war es schon klar das man das LOX aus dem CO₂ gewinnen kann, für mich stellt sich da die Frage ob man mit dem Sauerstoff und CO auch wieder Energie gewinnen kann?
Eine andere Möglichkeit wäre es zu Not das Wasser von einem der Pole zu holen oder dort den Treibstoff zu gewinnen wenn man keinen keinen Kernreaktor mitnimmt. Die Frage ist was billiger ist, das LCH4 von der Erde zu holen oder zur not von den Polen?

Ich bin allerdings überzeugt davon, dass es mehr als genug Plätze gibt wo riesige Wassermengen als Permafrost dicht unter dem Boden liegen und ich habe auch schon Flusstäler gesehen die mit sehr ähnlich wie gefrorene Flüsse in Kanada oder Alaska aussehen.

Die ersten Stationen werden immer in der Nähe von einer Menge Wassereis entstehen.
Das kann man nicht sinnvoll von den Polen zum Äquator bringen um dort dann Treibstoff zu produzieren.

https://nasa.gov/feature/jpl/nasas-treasure-map-for-water-ice-on-mars
(leider schon 1 Jahr alt, aber das Eis ist wohl auch noch in 5 Jahren da  )
"Je mehr wie suchen, desto mehr finden wir"

und dann notfalls im Erdorbit nochmal nen Schluck Metalox bekommt, um sicher landen zu können?

Ein Erdorbit wäre erheblich teurer in Bezug auf den benötigten Treibstoff als eine direkte Landung. Wenn man es also bis dahin schaffen würde, kann man immer auch direkt landen.

Zitat von: MillenniumPilot am 19. Oktober 2020, 10:03:44

und dann notfalls im Erdorbit nochmal nen Schluck Metalox bekommt, um sicher landen zu können?

Ein Erdorbit wäre erheblich teurer in Bezug auf den benötigten Treibstoff als eine direkte Landung. Wenn man es also bis dahin schaffen würde, kann man immer auch direkt landen.

Starship kommt sowohl am Mars wie dann wieder an der Erde mit so hoher Geschwindigkeit an, daß ein starkes Abbremsen mit erheblichem Treibstoffverbrauch nötig wäre um in einen Orbit einzutreten. Der Vorteil vom "aero-braking" ist ja gerade, daß durch den Luftwiederstand ein abbremsen stattfindet, ohne daß Treibstoff benötigt wird, also eine *direkte* Landung. Diesen Vorteil hat man bei atmosphärelosen Himmelskörpern, wie den meißten Monden,  z.B. nicht. Hier ist es besser erst in einen Orbit einzutreten.
Eine weitere Möglichkeit um auch am Mars/Erde in einen Orbit einzutreten ist ein *fraktioniertes* aero-braking. Dabei wird nur in die obersten Schichten der Atmosphäre ein- und dann wieder ausgetreten. Dies kann mehrmals hintereinander erfolgen, ist aber ein etwas kompliziertes Manöver das ein sehr exaktes Fliegen erfordert. Wobei allerdings auch das einfache aero-braking ein überaus genaues Ansteuern erfordert, um weder zu steil (zu starkes Abbremsen mit Verglühen) noch zu flach (zu geringes Bremsen und Wiederaustritt) einzutreten.

Oder in Kurz:

Aero-Breaking ermöglicht bei der Rückkehr zur Erde sowohl ein eintreten in eine (elliptische) Umlaufbahn als auch eine quasi-direkte Landung (nach dem/mehrmaligen Aero-Breaking).

Was wird eine Landung noch an Treibstoff brauchen? Vlt 10t extra? Und damit die 'Zielmasse' an der Erde von 200t auf vlt 210t erhöhen?

Wenn das wellenförmige Eintreten in eine Atmosphäre Vorteile bringt (gibt es dazu fundierte Aussagen) dann sollte es heutzutage kein Problem sein. Wenn ich bedenke, mit welcher Präzision die Reise zum Merkur vonstatten geht oder die Manöver von Osiris Rex - das Know How zur Steuerung sollte man haben. Dazu dann das Know How zur Messung und Interpolation in einer Atmosphäre und die Korrelation mit der Steuerung.
Oder kann man das so nicht sehen?

Das Manöver wurde bereits von mehreren Sonden  u.a. am Mars und an der Venus durchgeführt.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Aerocapture
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Aerobraking

Aero-Breaking ermöglicht bei der Rückkehr zur Erde sowohl ein eintreten in eine (elliptische) Umlaufbahn

... die Du dann aber auch erstmal via Triebwerken stabilisieren musst, sonst läge das Perigäum zu niedrig. Und dann müsste man, um dann endgültig zu landen, nochmals unter Einsatz der Triebwerke soweit abbremsen, damit der Wiedereintritt in die Atmosphäre auch erfolgen kann. Beides braucht man bei der direkten Landung nicht

Ein weiteres Problem ist die Wärme loszuwerden, der Punkt dabei ist das es am besten ist die Wärmeenergie so schnell es geht aber so langsam es sein muss um Menschen und Material nicht zu überlasten.
Da bei höheren Temperaturen (etwas >100°C) die Energie nicht über das abschmelzen sondern über die Wärmestrahlung abgebaut wird und die Abstrahlung mit der vierten Potenz der absoluten Temperatur steigt.
Hat der Hitzschild z.B. 1600K anstatt 400K (ca. 123°C) wird 16x (=4^4) soviel Energie abgestrahlt.
Noch dazu führt das dazu das dass Raumschiff sehr schnell abbremst und die hitze kaum Zeit hat die Wand aufzuheizen.
Das eine sind expotenziale Zusammenhänge, die Wärmeleitung eher lineare Zusammenhänge.

Morgan Stanley erhöht seine Bewertung für SpaceX von 52 Mrd. auf 101 Mrd. $ . Dabei wird besonders hervorgehoben, dass die Kombination Entwicklungen von Wiederverwendbarkeit, Starship und Starlink sich stärker materialisieren und wirtschaftliche Vorteile verschaffen.

Q: Eric Berger bei Twitter

Bin mal gespannt wie lange es noch dauert bis SpX Amazon überholt hat, meine Schätzung 2024

Zum Vergleich: Boeing ist derzeit mit ca. 96 Mrd. bewertet.
Das wird man im Hause Boeing nicht so gerne sehen

Gefühlt klappt bei denen ja auch immer weniger....

Ihr vergleicht hier ein Börsen mit einem nicht Börsenunternehmen. Boeing , Amazon usw. müssen Geschäftszahlen vorlegen, SpaceX nicht.
Amazon hat eine Marktkaptalisierung von 1,36 Bil $, 280 Mrd $ Umsatz und Gewinn nach Steuern von 1,5 Mrd $ in 2019.

Was hat SpaceX ?  Ich halte solche Bewertungen für sinnlos wenn man keine Geschäftszahlen hat.  Sollte SpaceX mal iregendwann an die Börse kommen,
dann wird man sehen wie rentabel Sie sind oder nicht.

Das was Morgan Stanley da von sich gibt, hat absolut gar nichts mit einer Bewertung zu tun. Das ist schlich eine Meinung zu einem Unternehmen. Woher soll denn diese Bewertung kommen? Wie Dublone schon gesagt hat, diese "Bewertung" basiert auf keiner echten Datenlage (wenn man SpaxeX nach Umsatz und Gewinn von 2020 beurteilen würde, käm da nur ein Bruchteil raus) sondern maximal Prognosen oder zukünftigen Schätzungen. Die hätten wir auch machen können ...

101 MRD Dollar, wirklich? Also ich wäre auf 99 MRD gekommen, meine Nachbarin ist bei 102 MRD.   

Erstmal ist es üblich, das auch Nicht-Börsenunternehmen in den USA bewertet werden.
Die Formel zur Bewertung ist aber nicht einfach: Umsatz - Kosten = Gewinn aus dem laufenden Jahr, sondern es spielen viele weitere Faktoren, ähnlich wie bei einem Aktienkurs, eine Rolle. Ein wichtiger Faktor sind dabei die Zukunftsaussichten. Space X ist ein schnell wachsendes Unternehmen.
Die Begründung vom Analystenhaus Morgan Stanley ist auch:

The pieces are coming together for SpaceX to create an economic and technological flywheel," the report states, citing Starship, Starlink, and reuse.

Quelle: Link im Beitrag #10467 von Sensei.

Kurz in der Bewertung inbegriffen sind schon die (erfolgreichen) Entwicklungen von Starship, Starlink und Wiederverwertung.
Ich stimme natürlich zu, das der Betrag von 101 MRD eine Schätzung ist.

EM hat auf eine dementsprechende Frage getwittert, daß möglicherweise nächste Woche auf der SpaceX-site eine Notiz mit der Terminankündigung der Starship-Präsentation auftauchen könnte.