Marsflug, Marsbasis

Inwiefern wären Gewächshäuser aufwändiger (als die Herstellung von Solarzellen) und dazu noch um einige Größenordnungen??

Gewächshäuser lassen sich aus relativ einfachen und leichten Folien herstellen. Das technisch anspruchsvollste Problem wäre die Temperatur- und Klimaregulierung.

Die Gewächshäuser müßten druckfest sein. Um Pflanzen das Wachstum zu ermöglichen braucht man vielleicht 20% des Luftdrucks auf der Erde. Die dabei wirkenden Kräfte sind enorm. Das wurde hier schon umfangreich diskutiert. Wenn man Gewächshäuser will, in denen Menschen ohne Raumanzug arbeiten können werden Druck und Kräfte noch viel größer.

Mit den Solarzellen alleine ist es ja nicht getan. Es werden ja noch diverse chemische Reaktoren für die jeweiligen chemischen Prozesse benötigt, die ihrerseits ihre eigene Komplexität mitbringen.

Das ist richtig.

Vergiss das synthetische Essen. Das wird noch viele jahrzehnte nicht vollwertig gehen und wenn es geht wird es immer noch teurer und aufwändiger sein als Kulturpflanzen geschweige denn Algen.

Ich bin ja der gleichen Meinung. Wie bin ich eigentlich in die Situation gekommen, synthetische Nahrung in diesem Thread zu verteidigen? Ich habe doch nur argumentiert, daß Grundstoffe für Kunststoff wohl eher direkt aus Methan erzeugt würden und suchte einen Vergleich Erzeugung von Methan per Sabatier-Reaktion mit Strom, Wasser und CO2 und organisch mit manipulierten Algen.

Trotzdem verteidige ich synthetische Nahrung nochmal. Ich gehe davon aus, daß nur ein "einfacher" Grundstoff wie Stärke erzeugt würde. Die Weiterverarbeitung würde dann in Bioreaktoren durch Pilze aus Stärke und Nitraten erfolgen.

Da höre ich immer wieder heraus:

"An die Effizienz der Natur kommt keiner ran. "

Das ist aber schlichtweg falsch.

Solarzellen sind viel effizienter als Pflanzen, schon heute. Pflanzen haben einen komplexen Metabolismus, verwandeln Glucose in alle möglichen Zwischenprodukte, dann gibt es manchmal sogar "Sackgassen".

Bakterien brauchen organische Rohstoffe, die erst mal angebaut werden müßten.

Sagen dir Cyanobakterien was? Die betreiben auch Photosynthese. Allerdings sind die viel effizienter als Pflanzen. Weil sie einzellig sind, und nicht so viel zelluläre Maschinerie aufbauen müssen. Keinen Stamm oder Wurzeln, die für Photosynthese nicht zur Verfügung stehen. Etc.
Das fiel bei dir wohl unter "Algen". (Algen sind aber energetisch wieder weit schlechter als Cyanobakterien, weil sie groß sind und Eukaryonten.) 
Darum können sie ihre Biomasse alle 10-15 Stunden (Hausnummer)  verdoppeln, und eine Pflanze wohl eher nicht.



"Synthetischer Zucker - wer soll sich nur von synth. Zucker ernnähren?"
 
-> Bakterien können das. Sie verwandeln sogar Zucker über Pyruvat in Alanin (Aminosäure) und Alanin wird dann weiter modifiziert zu anderen Aminosäuren. Fett lässt sich auch aus Zucker herstellen, woran viele Diäten leider scheitern.

Die Stellung der OH-Gruppen: Das stimmt, aber Bakterien könnte man schon so züchten oder genetisch verändern, dass sie alle möglichen fünffachzucker verwenden können. 

Mann müsste dann die Bakterien ernten oder an Käfer verfüttern, und die dann essen.

Ich höre schon heute folgenden Dialog zwischen einer Mama und ihrem Kind:
Wenn du deinen Brei nicht ist, schicken wir dich zum Käfer Essen auf den Mars.

 

Da höre ich immer wieder heraus:

"An die Effizienz der Natur kommt keiner ran. "

Das ist aber schlichtweg falsch.

Solarzellen sind viel effizienter als Pflanzen, schon heute. Pflanzen haben einen komplexen Metabolismus, verwandeln Glucose in alle möglichen Zwischenprodukte, dann gibt es manchmal sogar "Sackgassen".

Zitat

Bakterien brauchen organische Rohstoffe, die erst mal angebaut werden müßten.

Sagen dir Cyanobakterien was? Die betreiben auch Photosynthese. Allerdings sind die viel effizienter als Pflanzen. Weil sie einzellig sind, und nicht so viel zelluläre Maschinerie aufbauen müssen. Keinen Stamm oder Wurzeln, die für Photosynthese nicht zur Verfügung stehen. Etc.
Das fiel bei dir wohl unter "Algen". (Algen sind aber energetisch wieder weit schlechter als Cyanobakterien, weil sie groß sind und Eukaryonten.) 
Darum können sie ihre Biomasse alle 10-15 Stunden (Hausnummer)  verdoppeln, und eine Pflanze wohl eher nicht.



"Synthetischer Zucker - wer soll sich nur von synth. Zucker ernnähren?"
 
-> Bakterien können das. Sie verwandeln sogar Zucker über Pyruvat in Alanin (Aminosäure) und Alanin wird dann weiter modifiziert zu anderen Aminosäuren. Fett lässt sich auch aus Zucker herstellen, woran viele Diäten leider scheitern.

Die Stellung der OH-Gruppen: Das stimmt, aber Bakterien könnte man schon so züchten oder genetisch verändern, dass sie alle möglichen fünffachzucker verwenden können. 

Mann müsste dann die Bakterien ernten oder an Käfer verfüttern, und die dann essen.

Wie gesagt das mit der effizienz sehe ich nicht so. Außer du willst Strom erzeugen. Aber in sachen Produktion/Reparatur/Funktion zum Überleben im sinne von Nahrung und Sauerstoff schlagen einzellige Algen oder von mir aus Cyanos Solarzellen+ entsprechende Apparatur. Pflanzen stellen ja aber auch keinen Strom her.

Hier mal ein Artikel dazu
http://en.wikipedia.org/wiki/Photosynthetic_efficiency

Das mit dem Strom stimmt schon. Aber zum reinen Überleben brauchst du: Sauerstoff und organische Stoffe. Beides stellen die (nennen wir sie mal alle zusammen) Algen (inklusive Pflanzen und Cyanobakterien etc) her.  Sogar Biotreibstoff für evt Rover könnte man damit gewinnen. Für die Stromerzeugung lohnt sich das ziemlich sicher nicht. 


Es gibt auch Bakterien, die stellen Wasserstoff (oder andere: Methan) her. Den könnte man dann in eine Brennstoffzelle leiten. Zusätzlich erzeugen sie Biomasse. Ob das Sinn macht? Der Output von solchen Bakterien ist natürlich noch gering, aber wir haben die gentechnischen Methoden, den Output großartig zu erhöhen. (z.B. Penicilin, der natürliche Schimmelpilz erzeugte nur 1/1000 der Konzentration im Vergleich zu neuen GM-Penicillin Produzenten in [mg Penicillin / L Nährmedium] )
Wie gesagt, fraglich, ob das Sinn macht...

Hier mal ein Artikel dazu
http://en.wikipedia.org/wiki/Photosynthetic_efficiency

Hochinteressanter Link. Ich werde eine Weile brauchen, das richtig zu lesen und zu verdauen.

ESA-Triebwerk für Mars-Raumschiff

http://www.n24.de/news/newsitem_8526704.html

Irgendwie kann ich mir noch nicht vorstellen das das alles so klappt mit der Mars Mission

ESA-Triebwerk für Mars-Raumschiff

http://www.n24.de/news/newsitem_8526704.html

Irgendwie kann ich mir noch nicht vorstellen das das alles so klappt mit der Mars Mission

Bevor Orion zum Mars fliegt, ist Dragon schon dort     

Hier mal ein Artikel dazu
http://en.wikipedia.org/wiki/Photosynthetic_efficiency

Ich ziehe daraus ein paar Schlüsse.

Die Anhänger von synthetischer Nahrung ziehen daraus wohl ihre Information ca.0,5% Wirkungsgrad von Pflanzen und setzen das gegen den Wirkungsgrad von aktuellen Solarzellen. Das ist meiner Meinung nach zu kurz gegriffen.

Ich ziehe aus den Daten den Schluß, daß mein Wunschziel 5% Wirkungsgrad für Nahrungsgrundstoffe aus Algen (Cyanobakterien ) nicht unrealistisch ist. Und damit werden synthetische Nahrungsmittel schwer konkurrieren können.

Mir ist aber noch ein anderer sehr wichtiger Punkt aufgefallen. Ich zitiere:

Photosynthesis by D.O.Hall & K.K.Rao says that photosynthesis increases linearly up to about 10,000 lux or ~100 watts/square meter before beginning to exhibit saturation effects. Thus, most plants can only utilize ~10% of full mid-day sunlight intensity.

Die maximale Strahlungsdichte auf der Erde ist also 14mal höher, als Pflanzen effizient verarbeiten können. Selbst auf dem Mars wäre das Sonnenlicht immer noch grob 4mal stärker, als die Pflanzen es brauchen. Die Bedenken wegen der geringen Sonnenstrahlung und Spiegelkonstruktionen zur Verstärkung sind also unnötig. Das habe ich mir schon gedacht, weil Pflanzen ja auf der Erde das volle Sonnenlicht nicht brauchen, konnte es aber bis jetzt nicht belegen. Selbst während Staubstürmen wäre das Licht für die Pflanzen immer noch ausreichend, solange man die benötigten Temperaturen aufrechterhalten kann.

Bevor Orion zum Mars fliegt, ist Dragon schon dort     

Orion ist doch ein Multifunktions- Raumschiff sollte man hirmit überhaubt zum Mars fliegen?

wäre ein Spezielles Mars-Raumschiff nicht besser ?

Orion ist doch ein Multifunktions- Raumschiff sollte man hirmit überhaubt zum Mars fliegen?

wäre ein Spezielles Mars-Raumschiff nicht besser ?

Ich will ja nicht lästern, wirklich nicht (Engel-Smiley).

Aber mir geht der Sinn von Orion überhaupt nicht ein, für keine Anwendung. Für Flüge im Erde-Mond-System scheint es mir überdimensioniert, ganz besonders zur ISS. Dafür reicht auch Dragon. Für Flüge weiter weg wäre jede Kapsel viel zu klein. Man braucht ein separates Beschleunigunsmodul (sowieso) und ein Habitat. Dann braucht man wieder nichts so großes, schweres und teures wie die Orion. Die Kapsel ist dann nur das Vehikel für den Start und die Rückkehr zur Erde. Dafür reicht wieder ein Dragon. Man müßte die Lebensdauer einiger Komponenten wie Batterien und Solarzellen sicher anpassen.

Orion ist doch ein Multifunktions- Raumschiff sollte man hirmit überhaubt zum Mars fliegen?

wäre ein Spezielles Mars-Raumschiff nicht besser ?

Das würde doch darauf ankommen was der nächste schritt ist oder?

Ich meine ich stelle mir grad vor 2023 oder so steht der erste dann auf dem Mars, dann lautet doch sofort die Frage "und jetzt?"

Zitat von: Majo2096 am 17. Januar 2013, 17:30:25

Orion ist doch ein Multifunktions- Raumschiff sollte man hirmit überhaubt zum Mars fliegen?

wäre ein Spezielles Mars-Raumschiff nicht besser ?

Ich will ja nicht lästern, wirklich nicht (Engel-Smiley).

Aber mir geht der Sinn von Orion überhaupt nicht ein, für keine Anwendung. Für Flüge im Erde-Mond-System scheint es mir überdimensioniert, ganz besonders zur ISS. Dafür reicht auch Dragon. Für Flüge weiter weg wäre jede Kapsel viel zu klein. Man braucht ein separates Beschleunigunsmodul (sowieso) und ein Habitat. Dann braucht man wieder nichts so großes, schweres und teures wie die Orion. Die Kapsel ist dann nur das Vehikel für den Start und die Rückkehr zur Erde. Dafür reicht wieder ein Dragon. Man müßte die Lebensdauer einiger Komponenten wie Batterien und Solarzellen sicher anpassen.

Vieleicht soll sie ja bei einen Mars Schiff auch als Rettungskapsel diennen. Dann wäre sie von Vorteil weil nicht extra ein Rettungssystem entwickelt werden müste.

Mfg Collins

Zitat

Orion ist doch ein Multifunktions- Raumschiff sollte man hirmit überhaubt zum Mars fliegen?

wäre ein Spezielles Mars-Raumschiff nicht besser ?

Das würde doch darauf ankommen was der nächste schritt ist oder?

Ich meine ich stelle mir grad vor 2023 oder so steht der erste dann auf dem Mars, dann lautet doch sofort die Frage "und jetzt?"

Das wird sich die Öffentlichkeit leider nicht fragen. Nur Raumfahrtenthusiasten.

Sieh, nach dem Shuttle. Man hat es hingenommen, dass es nirgendwo hin geht.

Vieleicht soll sie ja bei einen Mars Schiff auch als Rettungskapsel diennen. Dann wäre sie von Vorteil weil nicht extra ein Rettungssystem entwickelt werden müste.
->

Dafür reicht auch Dragon.

Die maximale Strahlungsdichte auf der Erde ist also 14mal höher, als Pflanzen effizient verarbeiten können. Selbst auf dem Mars wäre das Sonnenlicht immer noch grob 4mal stärker, als die Pflanzen es brauchen.

Das gilt wohl zur Mittagszeit. Aber im Idealfall wuerden die 24 Stunden pro Tag diesen Output haben, Sommer und Winter. Spiegel usw. sind sicher noetig, wenn man kurz nach Sonnenaufgang schon 100 Watt pro qm haben will.

Hey, habe gerade meine Humanökologie Mitschriften rausgekramt und da steht folgendes:

Wenn der Tag/Nacht Rhythmus schon raus gerechnet ist dann

ist die Solarkonstante auf der Erdumlaufbahn 1360 W/m²
Wegen Athmosphäre, Wolken, wärmerückstrahlung usw, kommen am Boden 100 W/m² an
davon kann ein Prozent also 1W pro m² für Photosynthese verwendet werden, ist also der Antrieb aller Prozesse (und definiert das Maximum der Nahrungsproduktion).

Auf dem Mars dürfte man also mindestens 43,1 W pro m² zur Verfügung haben, wenn ich richtig gerechnet hätte (habe ich nicht, man kann die Oberflächenwerte der Erde einfach übertragen, weil es auf dem Mars keine Wolken gibt usw. aber egal)

Sind natürlich stark vereinfachte Durchschnittswerte aber damit lässt sich was anfangen.

Führerschein hat also prinzipiell schon recht aber Photosynthese und Solarzellen stehen ja immer nur am Anfang des Prozesses. Ich glaube entscheidend ist wie effizient es danach weiter geht.
Auch wenn eine Zelle einen weit schlechteren Wirkungsgrad als Solarzellen hat, darf man nicht vergessen, dass sie auch ganz andere Energie produziert, nämlich chemisch gebundene (ATP) währen Solarzellen einfach nur Elektronen in eine Leitung schleudern.

Ich bin mir ziemlich sicher, dass ATP am Ende gewinnt, denn das kann eine Zelle gut speichern, in alles mögliche umwandeln und für alle möglichen Prozesse verwenden und die "Maschine" kann nicht so einfach kaputt gehen, wie es im Vergleich zu einen System mit einer Solarzellen betriebenen Fabrik wäre.

Besonders, weil es kaum Ersatzteile auf dem Mars gibt, sollte man möglichst viel biologisch lösen. Biotechnik kann nachwachsen, Maschinen nicht.

 Man müsste die Lebensdauer einiger Komponenten wie Batterien und Solarzellen sicher anpassen.

Ich würde auf jeden Fall andere Akkus als die vom Dreamliner nehmen 

Zu dem vorherigen Beitrag, da hast du was falsches drin stehen, auf einen qm senkrecht angestrahlten Boden kommt bei klarem Himmel knapp über 1kW an. (Im Nordhalbkugel Winter sind es ca. 7% mehr als im unserem Sommer.)
Auf dem Mars werden es wohl zwischen 50% bis zu 73% werden, weil die Reflektionen vermute ich mal sehr viel geringer als bei unserer dicken Suppe sein werden. Allerdings habe ich keine Ahnung wie dick die Staubstürme werden können.

Das mit der Biologie ist so eine Sache, in der ISS haben sie wohl immer mit Schimmelpilzen zu kämpfen und Fenster aufmachen zum Lüften wird nicht nur auf der ISS ne schlechte Idee sein. OK, vielleicht wäre man den Schimmel los, es sei den der gedeiht prächtig auf dem Mars, dann hätten wir vielleicht in 20 Jahren einen grünen Mars!

Die 1,4kW sind wohl der Wert im Weltraum auf Höhe der Erdbahn. Ja, ich hätte einen Wert für die Oberfläche ansetzen sollen.

Die NASA gibt regelmäßig Daten über die Lichtdurchlässigkeit der Atmosphäre bekannt. Das ist ja ein wichtiger Wert für die Rover Spirit und Opportunity. Wenn ich mich recht erinnere, reduziert der Staub das Licht maximal etwas mehr als 50%. Die Leistung der Solarzellen sinkt aber zusätzlich durch abgelagerten Staub. Gertrud weiß es sicher besser. In den Rover Threads muß auch was dazu stehen. Einen genauen Wert habe ich eben bei einer schnellen Suche nicht gefunden. Dafür die Tatsache, daß es während Staubstürmen viel wärmer wird, weil das Licht den Staub in der Atmosphäre aufwärmt.

Das mit der Biologie ist so eine Sache, in der ISS haben sie wohl immer mit Schimmelpilzen zu kämpfen und Fenster aufmachen zum Lüften wird nicht nur auf der ISS ne schlechte Idee sein. OK, vielleicht wäre man den Schimmel los, es sei den der gedeiht prächtig auf dem Mars, dann hätten wir vielleicht in 20 Jahren einen grünen Mars!

Grün?
Wohl eher Grau


Jedenfalls, was wenn man sich das zu nutze macht? Schimmel entsteht ja, wo Wasser kondensiert. Man müsste de Habitate so designen, dass das Wasser von dort abfließt. Oder einen "guten Schimmelpilz" ansetzen, der nicht giftig bzw sogar essbar ist.

Oder, man isoliert ordentlich

Das mit der Isolierung wird wohl eh kein großes Problem werden, das Groß an Energie in den zum Wohnen genutzten Räumlichkeiten geht wohl über Konvektion verloren und die Sinkt mit dem Luftdruck, da der auf dem Mars selbst im Hellas Becken kaum über 1% vom Erdlevel beträgt, muss man wohl vor allem durch Farbgestaltung erreichen das man möglichst das Gegenteil eines schwarzen Strahlers bekommt (weis jemand ob es dafür einen Nahmen gibt?)
Würde mich mal interessieren die Schimmelsporen reagieren wenn sie 11mbar Luftdruck ausgesetzt werden? Eins kann man wohl eh vergessen, sobald da eine Siedlertruppe auf dem Planeten rumwerkelt, ist es mit der biologischen Unberührtheit eh vorbei. Eine Sonde bekommt man ja vielleicht sauber zum Mars, beim Menschen geht das nur in einer Kiste, deren Masse sind ca. 200x40x50(cm^3)
Ach ja, das Ding heißt Sarg! Und vor dem Transport im Dampfkochtopf bei 130°C gut durchkochen.
Es ist wirklich ärgerlich, das der Planet nicht 2000km mehr Durchmesser hat, dann hätte er vermutlich über 0,55G und in der Entfernung zur Sonne vermutlich über 7km/s Fluchtgeschwindigkeit.
Das hätte bei den Temperaturen und bei einem Magnetfeld dann wohl wirkungsvoll verhindert das der Plant fasst seine ganze Lufthülle verloren hat.
Aber das hat vielleicht mit Jupiter zu tun, der hat denke ich in der Frühzeit wie ein großer Staubsauger in relativer Nähe seiner Umlaufbahn fast alles geschluckt oder vielleicht auch aus nimmer wiedersehen aus dem Sonnensystem Katapultiert.
Naja vielleicht hat die ja bei der Erde als Schutz gewirkt.
Ist halt wirklich super Schade das wir andere Planeten selbst mit dem 40m Teleskop das gebaut wird fast nicht sehen werden.

Da man noch nichtmal eine Sonde "sauber" zum Mars bekommt kann man das bemannt wohl vergessen.

Es ist wirklich ärgerlich, das der Planet nicht 2000km mehr Durchmesser hat, dann hätte er vermutlich über 0,55G und in der Entfernung zur Sonne vermutlich über 7km/s Fluchtgeschwindigkeit.
Das hätte bei den Temperaturen und bei einem Magnetfeld dann wohl wirkungsvoll verhindert das der Plant fasst seine ganze Lufthülle verloren hat.

Venus und Mars hätten (in der Frühzeit des Sonnensystemes) vertauscht gehört, dann wäre alle prima. Und beide bewohnbar (zumindest aber der große Palnet in der heutigen Marsbahn)

Venus und Mars hätten (in der Frühzeit des Sonnensystemes) vertauscht gehört, dann wäre alle prima. Und beide bewohnbar (zumindest aber der große Palnet in der heutigen Marsbahn)

Tja, Pierson Puppenspieler müßte man sein. 

" Mars One" hat weitere Investoren gefunden...

http://www.space.com/19530-mars-one-martian-colony-investors.html

Hm, die Organisation wird, so zumindest die Zeitplanung, zwischen 2016-und 2020 die ersten Roboter zum Mars schicken.

Da wir schon 2013 schreiben, stellt sich die Frage :

Welches Raumfahrtunternehmen und welches Konzept (z.b.die Roboter ) , wie soll das in diesem Zeitrahmen funktionieren ?

 Darüber ist nichts bekannt, oder weiss einer von Euch mehr, hat jemand Infos dazu in den Weiten des Internets gefunden ?

Alleine schon für die Starts können ja nicht x-beliebige Raketen verwendet werden, hat ein User hier dafür plausible Erklärungen ?

Danke für Antwort, Mfg Marslady