Marsflug, Marsbasis

zum Thema Marsflug hätte ich gerne mal eine Einschätzung.
Kann das Bedürfnis nach einem Marsflug in Bezug zur Gesundheit und Sicherheit der Astronauten mit
der aktuellen Technologie befriedigt werden?

Ich denke das hängt davon ab mit welchem Antrieb man die Beschleunigung vom Erdorbit zum Mars und dann zurück macht.
Chemisch ist man da wegen der Masse vor allem beim Rückflug sehr eingeschränkt, noch dazu hat man nach längere Rückflugzeiten als schon beim Hinflug.
Alternativen sind meines Achtens heute schon machbar.
Schau dir mal dieses Dokument an: http://elib.uni-stuttgart.de/opus/volltexte/2006/2546/pdf/Doktorarbeit_T_DSchmidt.pdf
Die junge Frau beschreibt das recht gut und das noch ohne DS4G Antriebe zu berücksichtigen.
Mit DS4G ist das schon mal mit dem von ihr zugrunde gelegten Solarpanels nochmals viel besser und das ist noch lange nicht das ende der Fahnenstange.
Schau dir mal das an was ich dazu hier https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=12520.msg288314#msg288314
geschrieben habe.
Damit hat man zwar immer noch keinen Impulsantrieb, aber 5t mehr Wasser für einen Wassermantel in Sonnenrichtung wäre sicher sehr hilfreich.
Wenn man das Wasser als Scheibe (d=8m, dicke ca.10cm ) zwischen Lebensraum und Sonne bringt, wird was schon ganz schön was bringen denke ich.
Faktisch wird man wohl eher mehrere Tonnen Wasser benötigen. Vielleicht kann man es auch so konstruieren, das Bauteile die eh benötigt werden, konstruktiv so verbaut werden das sie zusammen mit einem Wassermantel die Intensität weit genug herabsetzen. Aber es gibt sicher andere hier die dazu mehr Zahlen haben als ich.

Ein wenig Mars-Basis

Unter der Marsoberfläche, aber auch wie in den folgenden Bildern auf ihr, könnten diese netten Wohnhöhlen/-kuppeln entstehen, feste hermetisierbare und vor Mars- und Sonnenstürmen geschützte Unterkünfte:



Und damit nicht jeder rein und raus kann, ein hermetisierbarer Zugang (Zufahrt) und dass man auch fit bleibt, viele Tunnel, auch für eine Erd-Schwere erzeugende, geräuscharme "Schwebe-Ringbahn" :


Quelle: http://www.humansinspace.org
           http://www.humansinspace.org/tips-for-living-a-luxurious-life-on-mars/
           http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum10/topic14223/message1259719/#message1259719

Gruß, HausD

So ein Tunnel ist halt schick! Die ersten 20 Flüge von MCT sollten allein dem Zweck dienen, die Einzelteile einer am Ende ca. 10m durchmessenden Tunnelbohrmaschine (ca. 2000t) von Herrenknecht und ca. 10-20 Techniker auf den Mars zu transportieren. Somit könnte die Zuverlässigkeit der Flüge demonstriert werden, bevor man anfängt Unmengen an Kolonisten zu transportieren. Dann lässt man die TBM mal ein Jahr lang in ca. 20m Tiefe buddeln (10m Vortrieb pro Tag sollten da mindestens drin sein) und hätte mehr als genügend Platz (nebst zukünftiger Kapazität) um eine unterirdische Kolonie nebst Transportband auf zwei Ebenen aufbauen zu können.
Das finde ich beinahe so schön und zeitnah umsetzbar wie eine gasgefüllte fliegende Station in der oberen Atmosphäre der Venus...., soll heißen: Für absehbare Zeit halte ich größere Erdarbeiten bei den Umweltbedingungen auf dem Mars für nicht machbar.
Im Gotthard Basistunnel hat eine TBM pro Tag ja auch nur tägl. max. 63 MWh benötigt, das Äquivalent zum Energieverbrauch von 4200 Einfamilienhäuser....

Was in diesem Zusammenhang interessant wäre, ist die Beschaffenheit des Bodens. Tunnel werden wir so schnell keine graben auf dem Mars, aber Habitate mit "Erde" bedecken ist sicher sinnvoll. Jedenfalls wenn die Station länger als ein paar Wochen bemannt ist. Gibt es denn dazu Erkenntnisse?
Kann man mit einem Bagger dort Graben und Material bewegen, oder stößt man schnell auf Granit?

Ich denke man ist sich überall ziemlich sicher, dass man oberflächennah mehr als genügend Regolith sammeln kann, um eine stationsartige Behausung adäquat abdecken zu können.
Nur gibt es fürchte ich aktuell noch zu wenig Kenntnis über die genauere Beschaffenheit bzw. Härte des Bodens in einigen Metern Tiefe und dort müssten unterirdischemarsianische Tunnel ja gegraben werden.

Ich bin kein Profi, aber die Tatsache das es auf der Erde billiger ist überirdisch zu bauen, verleitet mich zu der Annahme das dies auch für den Mars gilt. Außerdem benötigt man für gegrabene Tunnel auch eine Verschalung, damit einem nichts auf den Kopf fällt. Beton fällt wohl eher flach. Gebohrte Tunnel im Gestein bräcuhten das vermutlich nicht, aber auch die wollen sicher verkleidet werden, damit die Atmosphäre gehalten wird.

Ich bin kein Profi, aber die Tatsache das es auf der Erde billiger ist überirdisch zu bauen, verleitet mich zu der Annahme das dies auch für den Mars gilt. Außerdem benötigt man für gegrabene Tunnel auch eine Verschalung, damit einem nichts auf den Kopf fällt. Beton fällt wohl eher flach. Gebohrte Tunnel im Gestein bräcuhten das vermutlich nicht, aber auch die wollen sicher verkleidet werden, damit die Atmosphäre gehalten wird.

Die Schwierigkeit auf der Oberfläche ist der Luftdruck, den jedes Bauwerk halten muß, mal abgesehen von Strahlung. Ich bin kein großer Fan von Tunneln, es könnte aber doch eine Lösung für viele Probleme sein, vorausgesetzt, daß sich ein geeigneter stabiler Untergrund finden läßt. Am besten wäre es, wenn man irgendwo oberirdisch an der Oberfläche beginnen und dann horizontal in einen Hang hinein bohren könnte.

Es müssen ja nicht gleich 10m sein. 6m reichen für zwei Etagen und 3 Meter am Tag reichen auch. 20 MCT-Flüge incl. Solarpaneele, warum nicht? Wieviele Habitate ließen sich damit transportieren im Vergleich zu dem, was die Tunnelbohrmaschine hinkriegt?

Natürliche Höhlen wären noch besser, wenn man sie abdichten kann.

Die Habitate werden ja erst mal Blechbüchsen sein, evtl. auch aufblasbar von Bigelow.Die sollte man dann schon vergraben können. In einen Tunnel schieben ist da schon komplizierter.

Die Habitate werden ja erst mal Blechbüchsen sein, evtl. auch aufblasbar von Bigelow.Die sollte man dann schon vergraben können. In einen Tunnel schieben ist da schon komplizierter.

Tunnel sollen das ja gerade ersparen. Die Tunnel sollen den Luftdruck aufnehmen. Blechbüchsen oder Bigelow-Habitate werden dann nicht mehr gebraucht. Wenn sie das nicht leisten, werden die Tunnel tatsächlich nicht gebraucht.

Hmmm, mir fällt es schwer zu glauben das die Tunnel die Atmosphäre halten können. Sicher nicht ohne erneuert zu werden.

Hmmm, mir fällt es schwer zu glauben das die Tunnel die Atmosphäre halten können. Sicher nicht ohne erneuert zu werden.

Es geht um Luftdichtigkeit. Man kann dafür noch eine passivierende Schicht aufsprühen. Man wird kaum wollen, daß der Luftsauerstoff mit dem Gestein reagiert. Luftaufbereitung ist was anderes. Die wird auf dem Mars aber anders funktionieren müssen als in Weltraumhabitaten. Pflanzen erzeugen Sauerstoff und reduzieren CO2. Es wird also nötig sein, die Luft zwischen Wohnhabitaten und Gewächshäusern/Algenwachstumsröhren zirkulieren zu lassen. Abgesehen davon, daß bei der Herstellung von Treibstoff für die MCT eine Menge Atemluft als Nebenprodukt anfällt.

Das war eigentlich nicht wirklich ernst gemeint von mir, andererseits hat die Vorstellung natürlich schon ihren Reiz...
Da man Regolith wohl sehr gut hochfest verbacken kann, könnten (auch in lockerem oder instabilem Untergrund) durch eine TBM vor Ort Ringsegmente ähnlich der Tübbinge im irdischen Vortrieb aus Marsmaterial gesetzt werden, vorausgesetzt man bekäme die Fabrikation serienmäßig vor Ort hin. Ich meine folgendes:

http://www.vde8.de/Tuebbingproduktion------_site.site..html_dir._nav.81_likecms.html

Das Endergebnis wäre aber schließlich ein vollautomatisch gefertigter und verkleideter (!) Tunnel.
Die NASA und verschiedenste Universitäten arbeiten ja schon länger an Methoden, wie man "Mars-Bricks" also Marsziegel herstellt. Eine Forschergruppe am College of William and Mary hat schon vor über 10 Jahren sogar erfolgreich Polyethylen untergemischt, um den Strahlungsschutz zu verbessern, was man aber natürlich unter der Erde kaum bräuchte.
Die NASA wiederum forscht auch an Biobricks, möchte also mittels speziell gezüchteter Bakterienkulturen, Urin und Regolith festes Baumaterial herstellen, was allerdings aktuell noch etwas zu lange dauert.

http://inhabitat.com/nasa-harnessing-the-power-of-microbes-to-create-bricks-and-mortar-on-mars/mars-nasa-building-brick-bacteria/

Die Luftdichtheit könnte man auch relativ einfach mit einer speziellen Polymerfolie hinbekommen, die dann mit dem Luftdruck gegen die Tunnelwand drückt. Durch den Gegendruck der steifen Wand würde sie keine Belastung sehen.

Das wäre natürlich ganz im Sinne von Zubrins Motto: "travel light and live of the land", also sinngemäß: Mit leichtem Reisegepäck ankommen und möglichst vieles auf dem Mars selbst herstellen.

Ich denke das ganze könnte sicherlich zukünftig einmal interessanter werden, aber eben kaum für die ersten Marsbesucher. Wenn man sich außerdem anschaut, wie wartungsintensiv (schon bei Normaldruck) und logistisch anspruchsvolll eine heutige TBM ist, gesellen sich zu den schon genannten Problemen wie Energie, Masse schnell noch weitere hinzu.

Das war eigentlich nicht wirklich ernst gemeint von mir, andererseits hat die Vorstellung natürlich schon ihren Reiz...

Das war mir schon klar.

Ich denke das ganze könnte sicherlich zukünftig einmal interessanter werden, aber eben kaum für die ersten Marsbesucher. Wenn man sich außerdem anschaut, wie wartungsintensiv (schon bei Normaldruck) und logistisch anspruchsvolll eine heutige TBM ist, gesellen sich zu den schon genannten Problemen wie Energie, Masse schnell noch weitere hinzu.

Sicher, wenn sowas jemals in Frage kommt, dann in einer Phase, wenn die Kolonie schon etabliert ist, eine Anzahl von Spezialisten für sowas aufgenommen werden kann und ein substantielles Wachstum der Bevölkerungsgröße angestrebt wird. Ob es dann eine erdübliche Tunnelbohrmaschine würde oder etwas anderes, müßte man auch betrachten. Die großen Tunnel auf der Erde haben ganz andere Probleme und Anforderungen als auf dem Mars. Methan- und Wassereinbrüche wären dort eher nicht zu erwarten. Man würde da Tunnel bauen, wo der Untergrund keine Probleme erwarten ließe. Auf der Erde baut man da, wo man einen Tunnel braucht und muß mit den lokalen Gegebenheiten fertig werden, die ganz unterschiedliche Probleme bringen können.

Ich würde hoffen, daß man keine aufwändige Verschalung braucht, sondern mit einfachem Aufsprühen einer Isolierschicht arbeiten kann. Aber natürlich habe ich keine rechten Vorstellungen von den zu erwartenden Problemen und Anforderungen.

Noch mehr hoffe ich aber, daß man auf der Obefläche bauen kann. Senkrechte Stahlzylinder, wie sie alte NASA-Bilder von Stationen zeigen. Wäre doch toll, wenn man in der Nähe ein paar zehntausend Tonnen Meteoreisen von einem alten Einschlag findet, die sich leicht in Bleche verwandeln lassen. Nur obendrauf dann ein Meter Regolith für den Strahlenschutz. Seitlich dann wenigstens ein paar Fenster zum raussehen.

Hallo,

die Finanzierung würde ich hier ebenfals diskutieren.
Wenn wir einen Rückflug als Option wollen, wären die Kosten deutlich größer.

Gruß,
Jens

So ein Tunnel ist halt schick! Die ersten 20 Flüge von MCT sollten allein dem Zweck dienen, die Einzelteile einer am Ende ca. 10m durchmessenden Tunnelbohrmaschine (ca. 2000t) von Herrenknecht und ca. 10-20 Techniker auf den Mars zu transportieren. Somit könnte die Zuverlässigkeit der Flüge demonstriert werden, bevor man anfängt Unmengen an Kolonisten zu transportieren. Dann lässt man die TBM mal ein Jahr lang in ca. 20m Tiefe buddeln (10m Vortrieb pro Tag sollten da mindestens drin sein) und hätte mehr als genügend Platz (nebst zukünftiger Kapazität) um eine unterirdische Kolonie nebst Transportband auf zwei Ebenen aufbauen zu können.
Das finde ich beinahe so schön und zeitnah umsetzbar wie eine gasgefüllte fliegende Station in der oberen Atmosphäre der Venus...., soll heißen: Für absehbare Zeit halte ich größere Erdarbeiten bei den Umweltbedingungen auf dem Mars für nicht machbar.
Im Gotthard Basistunnel hat eine TBM pro Tag ja auch nur tägl. max. 63 MWh benötigt, das Äquivalent zum Energieverbrauch von 4200 Einfamilienhäuser....

Die Idee mit einer TBM eine Station zu bohren finde ich jetzt nicht so abwegig. 3 Meter Durchmesser und 100 Meter Radius oder so ähnlich sollte durchaus möglich sein. Das Ding wiegt dann auch keine 2k Tonnen sondern eher so 60.

Hallo,

die Finanzierung würde ich hier ebenfals diskutieren.
Wenn wir einen Rückflug als Option wollen, wären die Kosten deutlich größer.

Gruß,
Jens

Das sehe ich anders. Wenn es denn überhaupt eine Chance gibt, daß es dazu kommt, dann mit den MCT von SpaceX. An NASA, russiche oder chinesische Projekte glaube ich zur Zeit nicht.

Und MCT soll zwecks Wiederverwendung leer zurückfliegen. Bei Bedarf können auch Menschen damit zurückfliegen.

Die Idee mit einer TBM eine Station zu bohren finde ich jetzt nicht so abwegig. 3 Meter Durchmesser und 100 Meter Radius oder so ähnlich sollte durchaus möglich sein. Das Ding wiegt dann auch keine 2k Tonnen sondern eher so 60.

Im ersten Moment habe ich daran gezweifelt, daß 3 Meter praktikabel wären. Man braucht ja Privatsphäre, also persönlichen abgeschlossenen Wohnraum und das geht bei 3m nicht. Aber man könnte vielleicht 5 Röhren nebeneinander bohren und nach Bedarf Durchbrüche quer machen. Dann wäre der in der Mitte öffentlicher Verkehrsraum, die Röhren rechts und links davon zum wohnen und arbeiten.

Aber ich finde leben an der Oberfläche trotzdem attraktiver, falls es möglich ist.

Edit: Bösen Tippfehler beseitigt.

Zitat von: ZeT am 25. Mai 2014, 16:14:05

Die Idee mit einer TBM eine Station zu bohren finde ich jetzt nicht so abwegig. 3 Meter Durchmesser und 100 Meter Radius oder so ähnlich sollte durchaus möglich sein. Das Ding wiegt dann auch keine 2k Tonnen sondern eher so 60.

Im ersten Moment habe ich daran gezweifelt, daß 3 Meter praktikabel wären. Man braucht ja Privatspähre, also persönlichen abgeschlossenen Wohnraum und das geht bei 3m nicht. Aber man könnte vielleicht 5 Röhren nebeneinander bohren und nach Bedarf Durchbrüche quer machen. Dann wäre der in der Mitte öffentlicher Verkehrsraum, die Röhren rechts und links davon zum wohnen und arbeiten.

Aber ich finde leben an der Oberfläche trotzdem attraktiver, falls es möglich ist.

Das eine muss das andere ja nicht ausschliessen. Zumindest wäre das Strahlungsproblem gelöst. Man wäre vorallem flexibel. Eine äussere Station zu erweitern funktioniert ja nur, indem man mehr Material hinschafft. So könnte man einfach einen zusatzlichen Ring ziehen.

Eine TBM mit 5 Metern Durchmesser wäre natürlich toll - da könnte man sogar 2 Stockwerke draus machen. Aber das geht halt dann ins Gewicht... 80 oder 90 Tonnen sind halt doch was anderes.

Nein, er bietet sich der NASA als Konstrukteur der notwendigen Technik für Marsflüge an und hofft, dass die bzw. die Politik zuschlägt - nicht mehr und nicht weniger.

Nein, er will eindeutig mehr. Sicher möchte er die Technik der NASA zu einem guten Preis verkaufen. Aber die NASA oder die US-Regierung werden keine Siedlung oder Kolonie aufbauen. Bestenfalls eine permanent besetzte Forschungsstation.

Er will eine Siedlung und zumindest die Anfänge davon wird er aus eigener Kraft bauen müssen, bevor andere einsteigen. Wenn er seine Kostenziele auch nur annähernd erreicht, ist das auch möglich. Der Gewinn und die Erfahrungen aus dem Aufbau einer Station für die NASA würden dabei sicher helfen.

Was er vielleicht insgeheim will und was er schaffen kann, das sind zwei sehr unterschiedliche Dinge. Selbst für die Landung einer Kurzzeitexpedition hat er selber kaum das nötige Geld. Falls er es doch aufbringen sollte, etwa mit Krediten und Investoren, dann nur als Demonstrationsprojekt mit der Hoffnung auf Anschlussaufträge. Auf dem Mars ist eben kein Geld zu machen, aber Geld braucht man, und das nicht zu knapp.

Was er vielleicht insgeheim will und was er schaffen kann, das sind zwei sehr unterschiedliche Dinge. Selbst für die Landung einer Kurzzeitexpedition hat er selber kaum das nötige Geld. Falls er es doch aufbringen sollte, etwa mit Krediten und Investoren, dann nur als Demonstrationsprojekt mit der Hoffnung auf Anschlussaufträge. Auf dem Mars ist eben kein Geld zu machen, aber Geld braucht man, und das nicht zu knapp.

Die erste bemannte Marslandung wird vor 2030 stattfinden. Und danach wird es permanent Menschen auf dem Mars geben. Das ist nicht sicher, aber ich sehe eine gute Chance. Mit oder ohne NASA. Eher ohne, denn wenn die NASA sich entscheidet, brauchen sie noch 15 Jahre und 30 Milliarden für die Entwicklung eines Habitats und eines Rovers.

Wir erleben durch die Aktivitäten von SpaceX vielleicht gerade den Anbruch einer neuen Zeit. Das Gerede über Kosten, Möglichkeiten und die Frage der Machbarkeit ist sehr oft auch hier im Forum noch davon geprägt. Fast 40 Jahre nahezu Stillstand, verleiten uns leicht dazu zu denken das es einfach nicht anders geht.

Schaft es SpaceX den Transportflaschenhals ins LEO aufzubrechen, dann werden wird eine technologische und vermutlich auch wirtschaftliche Revolution erleben.

Die sich daraus ergebenden Möglichkeiten sind heute nur zu erahnen, weshalb auch keiner weiß, welche Ideen jemand haben wird, um mit dieser neuen Transportbasis ein neues Geschäftsmodell zu begründen. Das einzige wo ich mir sehr sicher bin, das wir gerade erst die Anfänge erleben. Vielleicht so das sich das Geschäftsvollumen alle 4-Jahre verdoppeln wird.

Deshalb ist die Frage ob für ein Marsflug/Basis genug Geld da sein wird, heute einfach nicht beantwortbar.

Die erste bemannte Marslandung wird vor 2030 stattfinden. Und danach wird es permanent Menschen auf dem Mars geben. Das ist nicht sicher, aber ich sehe eine gute Chance. Mit oder ohne NASA. Eher ohne, denn wenn die NASA sich entscheidet, brauchen sie noch 15 Jahre und 30 Milliarden für die Entwicklung eines Habitats und eines Rovers.

Das kann sicherlich klappen, aber eine ständige Präsenz des Menschen? Wer soll das machen, und warum? Auf dem Mond ist man vor 42 Jahren das letzte Mal gelandet, und seither war niemals wieder jemand dort, geschweige für mehr als 2-3 Tage.

Zitat von: Führerschein am 08. Juni 2014, 09:57:01

Die erste bemannte Marslandung wird vor 2030 stattfinden. Und danach wird es permanent Menschen auf dem Mars geben. Das ist nicht sicher, aber ich sehe eine gute Chance. Mit oder ohne NASA. Eher ohne, denn wenn die NASA sich entscheidet, brauchen sie noch 15 Jahre und 30 Milliarden für die Entwicklung eines Habitats und eines Rovers.

Das kann sicherlich klappen, aber eine ständige Präsenz des Menschen? Wer soll das machen, und warum? Auf dem Mond ist man vor 42 Jahren das letzte Mal gelandet, und seither war niemals wieder jemand dort, geschweige für mehr als 2-3 Tage.

@Ruhri:
Du bestätigst das was ich vorher geschrieben habe, das ist genau das Denken. Damals war es undenkbar das mit der damaligen technologischen Basis es wirtschaftlich irgendwie sinnvoll sein kann auf den Mond zu kommen. Ich vermute das der unser Mond auch nur dann wirtschaftlich eh schlechter als der Mars abschneidet. Der Mars hat zumindest genug Druck das man kleine Hochvakuum geeigneten Dichtungen braucht und auch sowas wie Luftschleusen sind eine ganze Ecke einfacher als im All.
Rover sind eigentlich nur dann sehr komplex wenn man sie so bauen muss das keine Wartung nötig wird. Habitate sind von der Komplexität auch sehr viel einfacher als mit der ISS, es gibt vermutlich genug Schwerkraft um z.B. Toiletten und Bäder sehr viel einfacher zu konstruieren, da reicht schon fast die Konstruktion von ToiToi aus.
Das ist alles heute bekannte Technologie.
Die eigentlichen Knackpunkte in ihrer Bedeutung: 1) viel Energie; 2) Wasser; 3) Chemische Kleinfabrik für Kunststoffe und Metallpulvergewinnung; 4) 3D-Printer für kleine und große Strukturen
mit Punkt 3 kenne ich mich nicht genug aus, aber vielleicht ist hier ja ein Chemiker der den Punkt beleuchten kann?

Für Toiletten braucht man auf dem Mars doch auch nur ein Loch im Boden, oder? 


Nein, im Ernst: Jede Basis muss natürlich erstmal - unbemannt - Wasser und Sauerstoff aus dem Mars-Eis-Boden erzeugen können.

Und dann braucht Sie eine Menge Energie - und zwar nicht irgendwelche Weicheier-Sonnenkollektoren, sondern da werden die Russen wieder mal einen ihrer Reaktoren hinfliegen müssen.

Vorkonstruierte Habitate schön und gut, aber... wir wollen und müssen ja die Ressourcen auf dem Mars nutzen.

Kann man mit einem 3D-Drucker aus dem roten Marssand nicht einfache Ziegelsteine drucken? Damit kann man die ersten Gebäude bzw. Befestigungen bauen - bevor es dann irgendwann zwangsläufig unter die Marsoberfläche geht.