Modulare Raumschiffe

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Modulare Raumschiffe
« am: 07. September 2006, 12:05:56 »
Mal eine ganz dusselige Frage zu Beginn: Beim russischen Kopplungssystem gibt es ein "weibliches" und ein "männliches" Ende ähnlich Stecker und Steckdose, oder? Das heißt, es können nicht beispielsweise 2 Sojus aneinander docken??  :-?

In einem System mit 2 gleichen Kupplungen sehe ich das System der Zukunft, denn dann könnte man Schiffe für Mondflüge im All individuell zusammenstellen. Denkbar wäre hier eine Kombination aus den bekannten Schiffen Sojus/Progress beispielsweise mit Parom-Schlepper oder dem Kliper. Beim Bau und Ausstattung könnte die ISS sozusagen als "Werft" zur Hilfe genommen werden. Und wenn man international denkt, könnte man auch ATV oder Shenzhou entsprechend ausrüsten...

Ist mir klar, dass ein interplanetarer Flug nicht nur durch lustiges Zusammenstecken von Bauteilen erfolgen kann. Ist eher ein Gedankengang, zu dem ich Eure Meinung mal hören wollte...  :)
Gruß,
MSSpace...
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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #1 am: 07. September 2006, 14:35:32 »
Dieses Dockingsystem gibt es schon und heist "androgynous docking system". Es wurde das erste mal beim Apollo-Sojus docking verwendet (APAS-75) und danach weiterentwickelt für das Buran-Mir docking (APAS-89), erbrobt von der Soyuz-TM 16 am Kristall-Modul der Mir. Diese kam dann beim Space Shuttle-Mir docking zum Einsatz und wird noch immer vom Space Shuttle verwendet. PMA1 und Zarya bzw Zarya und Zvezda sind meines Wissens auch mit APAS-98 verbunden. Beim Mondflug der Nasa soll ein neues leichteres, statt 466kg nur 325kg, androgynes docking System verwendet werden (LIDS/ADBS).
Das male-female docking System weird warscheinlich deshalb noch verwendet weil es leichter ist, 430kg.
Shenzhou soll auserdem das APAS-89 docking System bekommen.

knt

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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #2 am: 07. September 2006, 15:30:29 »
Kann ich mir sehr gut vorstellen. Modularität ist genau das was dem SpaeShuttle fehlt und warum die Sojus/Progress noch heute ohne probleme fliegen. Modularität bedeutet das man die Teile einzeln repariere, verbessern und hochschießen kann.

Das schon gesehn? So stell ich mir sowas vor :)

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Offline MSSpace

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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #3 am: 08. September 2006, 08:20:07 »
Deine Zeichnung bzw dein Schema trifft meine Idee. Allerdings hätte ich mich mehr auf vorhandene Bauteile gestützt. Vorweg erstmal den Sojus, weil er einfach zuverlässig ist und die Landung einer Crew auf der Erde ermöglicht. Dazu finde ich das Konzept für den Parom interessant, um die Reichweite und Ausdauer von Sojus zu erhöhen. Und dazu könnte man evtl ein ATV koppeln, weil dieses (im Verhältnis zu Sojus) reichlich Platz für die Crew und Experimente bietet. Oder man koppelt einen Mond-/Marslander für entsprechende Missionen. So sollte die Raumfahrt der näheren Zukunft aussehen...
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knt

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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #4 am: 08. September 2006, 15:43:29 »
ist ja nur ein schema - von mir aus könnten sie bei sowas existierende module gerne benutzen.

Leider zeigen die aktuellen entwürfe der neues Sojus wieder das "alte" model. Kappsel zwischen antrieb und wohnmodul => antrieb und wohnmodul verglühn. Eigendlich schade!

Ich frage mich, was sie daran hindert sojus und parom zu kombinieren - ich bezweifle das die ingeneure diese möglichkeit nicht sehen, wird irgend einen technischen grund haben der mir leider verborgen bleibt :(

Parom ist meiner Meinung nach einer der größten Fortschritte im Raumschiffbau seid dem SpaceShuttle, aber irgendwie hab ich das gefühl niemand sieht das?

gruß

Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #5 am: 08. September 2006, 20:39:03 »
Man könnte ein interplanetares Raumschiff aus der Mir-Station fortentwickeln, insbesondere durch deren modularen Aufbau. Was die Sojus angeht, vermute ich, daß dein vorgeschlagenes System für ein so kleines reines Orbitalraumschiff schlicht unrentabel ist.

Zur Mondfahrt: Ein Raumschiff, aufbauend auf dem Mir-Zentralmodul, stelle ich mir realisierbar vor. Das müßte noch entsprechend erweitert werden um Antriebssektion und Mondlandeeinheit. Das Schiff wird im Orbit montiert und betankt, dann legt eine Sojus an und die Reise geht zum Mond. Nach der Rückkehr vom Mond tritt das Schiff wieder in einen Erdorbit ein, die Sojus legt wieder ab und bringt die Besatzung zurück. Das alte Mondlandemodul wird durch ein neues ersetzt oder bekommt zumindest eine neue Abstiegsstufe, die Antriebseinheit wird gewartet und neu betankt (oder ersetzt, je nachdem, was günstiger kommt), eine Wartungsmannschaft macht das Schiff für den nächsten Mondflug klar und anschließend kann dann die neue Einsatzmannschaft kommen. Ein solches Schiff wäre sicher, zumindest zunächst, aufwändiger im Bau als das Orion-Programm, aber zukunftsweisender, vor allem auch im Hinblick auf einen geplanten Marsflug und könnte dabei noch zum großen Teil auf schon entwickelte Hardware und vorhandenes Know-How zurückgreifen.

Noch ein Vorteil: Sollte das Schiff auf seiner Mondreise, warum auch immer, havarieren, hätte die Besatzung immernoch die Sojus zur Rückkehr, sofern diese entsprechend modifiziert wird.

Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #6 am: 08. September 2006, 21:28:15 »
Würde statt einem Mir-Zentralmodul eher das MPLM modiviezieren da es leichter ist statt 20.9 tonnen nur 4.9 tonnen. Man müste nur auf der Seite gegenüber dem Andockmechanismus ein Hitzeschild montieren. Die Sojus würd ich aber aus Gewichtsgründen eher im LEO lassen, sind imerhin über 7 tonnen, und den Mondlander als Einweggefährt auslegen und eine Mobile Mondbasis errichten, so änlich wie beim Lunox Program. Dann müste man nur jedesmal die Manschaft mit einer Sojus und den Tank mit dem Mondlander hochschicken.

GG

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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #7 am: 09. September 2006, 10:23:41 »
Ich glaube nicht, dass man ein MPLM derart modifizieren kann. Es ist ja nur eine leere Hülle mit ein paar Batterien, Lampen und Steckdosen. Es verfügt über keine richtige Energieversorgung, keine Lageregelung, keine Radiatoren und keinen Antrieb. Würde man dies nachrüsten wollen, müsste man die Wände verstärken und ein Grundgerüst einbauen. Da wird man wohl eher eine Neukonstruktion vorziehen.

Ich glaube aber auch nicht, dass man ein MIR-Modul verwenden würde. Die Zeit wird es zeigen, irgendwann...

GG
« Letzte Änderung: 09. September 2006, 10:24:41 von GG »

knt

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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #8 am: 09. September 2006, 15:55:25 »
Zitat
Was die Sojus angeht, vermute ich, daß dein vorgeschlagenes System für ein so kleines reines Orbitalraumschiff schlicht unrentabel ist.
Das ist wohl wahr wenn man nur ein Orbitalraumschiff haben will. Aber das "System" ist ja ebend viel mehr als das. Wenn die Antriebssektion stark genug ist und man genug Treibstoff/Sauerstoff/Vorräte mit nimmt, kann das gleiche "System" auch für Flüge zum Mond funktionieren. Vieleicht baut man auch unterschiedlich starke Fähren: eine kleine für Flüge im ErdOrbit, und größere für Flüge zum Mond.

Der Kern des "Systems" ist eigendlich nur die Verbrauchsgüter und Astronauten zu starten und das sonstige Equippment(das ist ebend Wohnmodul und Antriebsektion) im Orbit zwischen zu parken und wieder zu verwenden. Darauf kommt es mir eigendlich an und ich wüsste nicht was daran unrentabel sein soll :)  Bei dem "System" ist auch viel Spinnerrei dabei, darum auch in Ausrufezeichen.

Zitat
Zur Mondfahrt: Ein Raumschiff, aufbauend auf dem Mir-Modul, stelle ich mir realisierbar vor.
Auf jedenfall! Soweit ich weiß basiert das Mir-Modul ja auf dem TSK Raumschiff - das wohl ursprünglich für den Mondflug gedacht war. Im Grunde könnte das von mir gescribbelte Wohnmodul auch ein Mir-Modul sein.

gruß

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Offline MSSpace

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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #9 am: 10. September 2006, 19:04:27 »
Ui, langsam: Das MIR-Core-Modul und vergleichbar das Zwesdamodul der ISS basiern auf dem Salyut-Stationen. Am besten schaust du dir mal Salyut 7 an, die sieht fast aus wie die MIR, nur ohne den 5-fach Kopplungsadapter.

Aus den TKS-Schiffen (nur 2 mal unbemannt unter der Bezeichnung Cosmos im Saljut-Programm verwendet) haben sich die Module der MIR und auch das Zarjamodul entwickelt.

Aber die Idee, den MIR-Core als interplanetares Schiff einzusetzen find ich gar nicht so verkehrt. ABER: Problematisch wird das Gewicht sein, da wäre EINIGES zu modefizieren. Dann könnte man mit 2 Starts (MIR-Schiff auf Proton und Sojus auf Sojus) das amerikanische ARES-System kopieren. Allerdings hätte man dann noch keinen Mondlander dabei. Und irgendwie glaub ich, dass wir dann zu viel gefuddelt haben, als dass das was gibt. Bin zwar immer dafür, auf bewährte Technik zu bauen aber man kann eben aus einer Krüppelkiefer keine deutsche Eiche machen  ;)
MIR ist vielleicht auch einfach zu groß. Besser ein modifizierter Sojus mit Parom und einem Lander. Das sollte reichen...
« Letzte Änderung: 10. September 2006, 19:05:17 von MSSpace »
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ILBUS

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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #10 am: 10. September 2006, 21:23:19 »
Zitat
Dann könnte man mit 2 Starts (MIR-Schiff auf Proton und Sojus auf Sojus) das amerikanische ARES-System kopieren.

Wieso kopieren? Es besteht doch bereits! Sojus fliegt bemannt und kleine Lasten (~2t) unbemannt mit Progress. Proton hievt 20t Lasten unbemannt, Varianten für bemannte Mondmissionen wurden in Betracht gezogen.

 ...Obwohl Proton mit dem künftigen Schwerlastträger der NASA nicht verglichen werden kann. Der soll ja 130t befördern können...

Sollen Russen sich daran machen Mond und Marsflüge aufzunemen liegt der Unterschied nur in den benötigten Starts, um ein Raumschiff zu bauen, und in der Zuversicht der sich bewehrten Technik.
« Letzte Änderung: 10. September 2006, 21:24:20 von ILBUS »

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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #11 am: 10. September 2006, 21:28:10 »
Irgendwie kann ich mich aber mit den zwei Raketen (Ami oder Rus) nicht abfinden. Entweder man montiert an der ISS, denn dafür ist sie ja da, oder man startet alles in einer Rakete. Diese "wir treffen uns im Orbit"-Theorie finde ich zu anfällig, gerade weil bei der NASA ja gern mal ein Start verschoben wird.

@ILBUS
Gut, hast recht. Die russichen Pläne für den Mond gab es, aber da bin ich nicht so ganz im Bilde. Waren da immer schon zwei Starts vorgesehen oder hätten die Raumschiff und Mondfähre auf einem Träger gestartet?

@Marauder
Bei einer Sojus-MIR Komi wäre übrigens noch interessant, dass man an den seitlichen Kopplungsstutzen Nutzlastan wie die Mondfähre anbringen könnte, aber da darf man nicht über das Gewicht nachdenken.
« Letzte Änderung: 10. September 2006, 21:35:52 von MSSpace »
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ILBUS

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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #12 am: 10. September 2006, 23:49:09 »
Hallo MSSpace. Auf deine Anfrage wollte ich hier was reinposten. Doch ist es zu viel geworden und ich bin leider immer noch mit meinem Deutsch nicht der bester Dinge...

Zu deiner Frage verweise ich dich auf eine sehr ausführliche Seite dazu. Sie ist auf Deusch. Erste Paar Absätze beantworten sehr ausführlich deine Frage.

http://www.bernd-leitenberger.de/proton.shtml

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Offline MSSpace

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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #13 am: 11. September 2006, 08:54:31 »
Danke Ilbus. Aber irgendwie bin ich noch nicht so ganz im Bilde. War auf dem Träger N1 oder Proton nun die Mitführung vom LOK-Raumschiff UND dem Mondlander vorgesehen, oder wären da 2 Starts erforderlich???
(Hab leider kaum Ahnung vom sowjetischen Mondprogramm. Mein Fachgebiet sind eher die Raumstationen...)
Auf jeden Fall zeigt sich, dass ein Schiff zum Mond gar nicht so groß sein braucht. Daher sollten wir die Idee mit dem MIR-Core verwerfen...
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ILBUS

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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #14 am: 11. September 2006, 09:42:40 »
So weit ich es verstanden habe, sollte PROTON nur die Umrundung ermöglichen. Die Nuzlastkapazität reicht nicht aus, um mit einem Raketenstart genug Treibstoff mitgenohmen zu haben, um Landen zu könen. Dazu gibt es auf dem Link auch eine Aussage:

Zitat
...Eine Proton hätte eine normale Sojuskapsel mit leicht abgespeckten Gewicht auf einen Mondkurs gebracht. Die Sojus hätte den Mond umflogen und wäre dann auf der Erde gewassert. So hoffte man dem bemannten Mondflug von Apollo 8 zuvorzukommen. Leider verzögerten sich die Indienststellung der Proton stark, es gab einige Ausfälle und später klappte die Rückführung der zuerst unbemannt gestarteten Sojus Kapseln im Programm "Sond" nicht, so das man nicht vor den Amerikanern...

Was kürzer hand auf Deutsch bei Wikipedia gefunden noch was über die Mondumrundungsprogram gefunden. Ist insofern angebracht weil der Koplex aus drei Modulen hätte bestehen sollen:

Zitat
Frühe Projekte [Bearbeiten]

1962 entstanden im OKB-1 unter Leitung Sergei Koroljows (heute RKK Energija), einem der Experimental-Konstruktionsbüros der Sowjetunion, die Pläne zu einem Weltraumkomplex mit dem Ziel einer bemannten Mondumkreisung, welches die Bezeichnung Sojus erhielt. Der Komplex bestand aus drei verschiedenen Typen von Raumfahrzeugen mit den Bezeichnungen 7K, 9K und 11K. Das 7K (ursprünglich auch als Sojus-A bezeichnet) war ein Raumschiff für zwei Mann Besatzung, 9K (Sojus-B) eine Beschleunigungsstufe zum Einschuss in die Mondtransferbahn und 11K (Sojus-W) ein Tanker, der Treibstoff für die 9K-Stufe anliefern sollte. Die einzelnen Raumfahrzeuge sollten mit Trägerraketen auf der Basis der R-7 gestartet werden. 1964 wurden die Pläne aufgeben. Man entschied, die Mondumkreisung mit einem Raumschiff-Oberstufe-Gespann, gestartet von einer einzelnen Proton-Rakete, durchzuführen. Für das bemannte Mondprogramm entstanden später auf der Grundlage des 7K zwei Raumschiffe: 7K-L1 für bemannte Mondumkreisungen (erprobt im Rahmen des Zond-Programms) sowie LOK für den Eintritt in die Mondumlaufbahn

Ein Bild dazu (Die auf mit drei Sojus-Starts geplante Realisierung):


So viel zu modularen Schifen der Sovjets...

p.s. hier der Link: http://de.wikipedia.org/wiki/Sojus_%28Raumkapsel%29
« Letzte Änderung: 11. September 2006, 10:12:37 von ILBUS »

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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #15 am: 11. September 2006, 10:15:07 »
Super Sache, danke! Man muss eben nur wissen, wo man sucht  ;)
Da standen modulare Raumschiffe ja schon vor Jahren auf dem Plan. Schade nur, dass es bis heute nichts Brauchbares gegeben hat. Hoffe, dass die Russen mit ihrem Parom weiterkommen. Die sich ergebenden Einsatzmöglichkeiten wären interessant. Und zudem gewinnt die ISS (bei Zusammenstellung der Schiffe vor Ort) an Bedeutung. Etwas, dass ich nur gutheißen kann...
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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #16 am: 11. September 2006, 10:47:58 »
Mir ging es bei der Idee mit dem Mir-Core auch weniger speziell um ein Mondraumschiff als um die Idee, ein größeres Raumschiff auf diese Weise aufzubauen. Ich könnte mir allerdings denken, daß eine Mondmission zum Erproben dieser Technik vielleicht geeigneter ist, als gleich zum Mars zu fliegen. ;) Zum Gewicht: Das eigentliche Schiff würde vor jeder neuen Mission nur wieder mit Progress neu ausgestattet und mit Sojus eine neue Besatzung erhalten sowie einen neuen Mondlander. Natürlich ist eine Mondmission "kleiner" zu haben (siehe Apollo), aber ein erklärtes Ziel ist ja auch die Vorbereitung eines Marsfluges.

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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #17 am: 11. September 2006, 10:57:44 »
Das Problem dürfte aber hierbei sein, den Komplex aus dem LEO zu hieven. Das wird nicht ganz so einfach werden und ne Menge Sprit kosten. (siehe auch Thread 'Mit dem Shuttle zum Mond' unter https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3579.0) Von daher ist die Einsparung von Gewicht extrem sinnvoll. Von der Idee her trifft das aber sonst meine Vorstellungen. Wie wärs, wir ersetzen MIR-Core durch Zarja?
« Letzte Änderung: 11. September 2006, 10:58:47 von MSSpace »
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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #18 am: 11. September 2006, 12:06:26 »
Ja sieh mal einer an, was sich hier findet:
http://www.flightglobal.com/Articles/2006/06/13/Navigation/200/207228/Kliper+dropped+for+lunar+capsule.html
Ein Mondraumschiff auf der Basis ATV/Columbus/Sojus. Sieht doch ganz nett aus. Allerdings würde ich die Sojus-Landekapsel gar nicht unbedingt mit zum Mond schleppen. Besser ATV und "Reisemodul" an der ISS kombinieren und von dort starten, einen Mondlander aufnehmen und los gehts zum Mond. Auf dem Rückflug den Lander entsorgen und wieder an der ISS andocken. Die Crew könnte dort in Sojus umsteigen und das Schiff für einen weiteren Flug ausgerüstet werden...
« Letzte Änderung: 11. September 2006, 12:40:26 von MSSpace »
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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #19 am: 11. September 2006, 13:09:57 »
Dann hast du aber das Problem, dass du das ganze Schiff wieder auf Orbitgeschwindigkeit abbremsen musst, denn das Schiff ist dann wieder genau so schnell wie beim Einschuss in die Mondtransferbahn (so knapp 40.000 km/h). Den Sprit zum Bremsen musst du dann mit zum Mond schleppen. Bei einem Wegwerfschiff erledigt das die Erdathmosphäre "spritsparend".  ;D

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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #20 am: 11. September 2006, 13:38:39 »
Na gut, das ist jetzt wieder ein Rechenbeispiel für einen BWLer. Mir wäre es ja lieber, das Schiff an der ISS bis zur nächsten Mission aufzuheben. Dann bräuchte man nur neu tanken und missionsbedingt ausrüsten sowie einen neuen Mondlander zuführen. Zudem könnte man Proben vom Mond auf der ISS auswerten und ggfs. später auf die Erde zurückführen. Aber wenns eben wirtschaftlicher ist, den ganzen Krempel wegzuwerfen...  :'(
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Offline Jo

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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #21 am: 11. September 2006, 13:46:17 »
Eine Idee hätt ich da noch: Aerobraking. Einen großen (einen richtig großen) Bremsschirm rausschmeissen und dann so in 80-100 km Höhe durch die obere Athmosphäre brettern. Hat nur einen Haken: entweder man bremst stark ab, was Probleme mit der Stabilität des Raumschiffs geben könnte oder langsam, dann ist die Crew ewig unterwegs und fliegt im dümmsten Fall mehrmals durch die Strahlungsgürtel.

ILBUS

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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #22 am: 11. September 2006, 13:53:29 »
Bei der Planung der Sujuskapsel für den Wiedereintritt vond er Mondreise hat man es auch miteingeplannt. Aber der Airbraking braucht kein Falschirm: man kommt mit einem 300kg schwereren Hitzeschild und anderen Eintrittswinkel aus.

Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #23 am: 11. September 2006, 14:19:46 »
Zitat
Eine Idee hätt ich da noch: Aerobraking.
Gerade beim Lesen des vorhergehnden Beitrages kam mir die gleiche Idee. ;) Ich halte das sogar für ausgesprochen sinnvoll.

@ISS-Docking: Irgendwo hier im Forum habe ich gelesen, daß die Bahnneigung der ISS für Mondflüge ungeeignet ist.
« Letzte Änderung: 11. September 2006, 14:23:23 von Marauder »

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Re: Modulare Raumschiffe
« Antwort #24 am: 11. September 2006, 14:30:06 »
@Marauder
Gelesen habe ich das auch mal irgendwo. Aber es wird doch immer als ein Ziel der ISS angegeben, die weitere Erschließung des Weltraumes zu ermöglichen. Und ich hab da auch Planungen und Ideen gesehen, die die ISS zur Konstruktion bzw. Zusammenstellung von Schiffen im LEO miteinbeziehen. Alles sehr merkwürdig. Da muss man doch bei der ISS Planung mit dran gedacht haben. Andererseits kommt das neue ARES-Program ohne die ISS aus. Aber das ist ja derzeit auch alles noch Zukunftsmusik...
Außerdem: (Zitat Wiki: ) "Da weder die ESA noch Roskosmos die nötigen Mittel für eine neue Schwerlastrakete der Grösse einer Saturn V, einer Ares V oder einer Energia aufbringen wollen, liegt es nahe, das ACTS auf zwei (oder mehr) Raketenstarts aufzuteilen und die Teile im Erdorbit zu docken."

Wenn man sich doch ohnehin im Erdorbit zum Docken aufhalten muss kann man doch auch die ISS gleich miteinbeziehen, oder?

Und noch etwas: (Zitat Wiki: ) "Eine weiterentwickelte Version des (europäisch-russischen) ACTS-Programms soll frühestens 2014 bemannte Mondflüge ermöglichen, (...). Das ACTS würde mit bis zu vier Astronauten (...) starten und an die ISS andocken. Die Astronauten verbleiben auf der ISS, bis das Mondflugmodul erfolgreich von gestartet wurde. Anschließend dockt das ACTS wieder von der ISS ab und koppelt an das Mondflugmodul an, bevor diese das ACTS in Richtung Mond beschleunigt."
« Letzte Änderung: 11. September 2006, 14:49:57 von MSSpace »
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