Marsflug, Marsbasis

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1325 am: 08. Juni 2014, 13:34:42 »
SpaceX bietet sich der NASA keineswegs als Konstrukteur der notwendigen Technik für Marsflüge an, Elon Musk und Gwynne Shotwell haben sich niemals dahingehend geäußert, die Bezeichnung MCT (Mars Colonial Transporter) ist überdies unmissverständlich, Elon interessiert sich nicht sonderlich für Marsexpeditionen der NASA, er will nichts geringeres als die menschliche Besiedlung des roten Planeten, die Mars Society, Mars One und SpaceX haben also mittelfristig das gleiche große Ziel vor Augen.

NASA könnte aber gut dafür bezahlen. Elon Musk will zum Mars. Aber um das zu erreichen, muß er bessere Raketen bauen und damit Geld verdienen. Er sitzt nämlich nicht auf einem Topf Gold, der nie leer wird. Gerade das macht seine Vorgehensweise ja so anders als die eines Milliardärs, der nichts besseres mit seinem Geld anfangen kann.

Mich würde noch interessieren, inwiefern "Mars Colonial Transporter" missverständlich ist.

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1326 am: 08. Juni 2014, 14:06:16 »
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.

Der Flug zum Mars ist etwas qualitativ anderes als der Flug zum Mond damals. Man hat mit viel Mühe alles benötigte in eine Rakete gesteckt und es reichte gerade so.

MCT sieht vor, bis 100t auf einmal zum Mars zu fliegen, man hat also viel mehr Freiräume. Lebenserhaltungssysteme sind zum Glück im Gegensatz zu Triebwerken seitdem sehr viel besser geworden. Energiegewinnung dank Solarzellen auch. Die Lebenserhaltungssysteme müssen sowieso mehr als ein halbes Jahr halten. Da sind zwei Jahre auf dem Mars kein qualitativer Unterschied mehr. Die Menge der Versorgungsgüter ist auch kein begrenzender Faktor. Für Inspiration Mars haben sie mit ca. 300g pro Tag und Person gerechnet. Runden wir vorsichtshalber auf 500g auf. Bei 1000 Tagen sind das 500kg pro Person. Bei 10 Personen beim ersten Flug also nur 5 t, wenn vorsichtshalber gleich mit zwei ganzen Startfenstern zum Mars gerechnet wird, für den Fall das irgendwas schiefläuft, auch nur 10t, die kann der bemannte MCT leicht mitnehmen bei nur 10 Personen.

Das einzige, was unbedingt gegeben sein muß, wäre Wasser vom Mars. Das muß vorher für die Landestelle geklärt sein. Alles andere, Lebensmittel von Pflanzen, Treibstoffherstellung darf notfalls erstmal schiefgehen, obwohl frisches Gemüse die Lebensqualität entscheidend verbessern würde. Notwendige Ersatzteile kommen dann im nächsten Startfenster.

Und warum gleich dauernde Präsenz? Weil es die Motivation und Zielstellung der ganzen Angelegenheit ist für Elon Musk. Machbar wäre das mit ein oder zwei Starts je Startfenster und das kann er leisten, wenn die Firma/Firmen gut laufen. Nur Expansion Richtung mehr Autarkie als Luft und Lebensmittel ist so nicht finanzierbar. Man kann aber Produktion von Lebensmitteln und Lebenserhaltungssysteme so weit optimieren, daß der Nachweis der Machbarkeit erbracht wird.

Offline Ruhri

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1327 am: 08. Juni 2014, 14:21:18 »
Es ist schwierig, aber es könnte klappen. Eine oder zwei Demomissionen (auch zu Werbezwecken) lassen sich intern wie extern als Business Case darstellen. Ein Großinvestor würde sich überlegen, wie wahrscheinlich ein Anschlussauftrag von den staatlichen Agenturen wäre, und dann ggf. sein Geld investieren. Klappt alles wie erhofft, fliegt das Land zum Mars und baut vielleicht sogar eine dauerhafte Basis, was alles weitere Geschäfte bedeutet. Andernfalls ist es halt ein Fehlschlag. Das ist dumm, kommt aber vor und ist Teil des Geschäfts.

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Offline Klakow

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1328 am: 08. Juni 2014, 14:35:49 »
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.
Ich hab das schonmal geschrieben, wenn man C2H4 aus CO2 unter Energieeinsatz herstellt, hat man alles beieinander um Damit verschiedene nötige Kunststoffe herzustellen. Da wir ja auf dem Mars fast nur CO2 in der Luft haben und Wasser in Form von Eis sicher zu finden ist, geht das recht leicht wenn man genug Energie hat.
Da man damit auch hochfeste Fasern herstellen kann, sind auch Seile und Syntetikfassern herstellbar.
Dann braucht man nur noch einen Radlader der mit LCH4/LOX  angetrieben wird und man bekommt mit Röhren und Sand ruck zuck geschützte Unterkünfte.
Anders als hier auf der Erde, darf der Durchmesser bei dem Innendruck auch groß werden, solange man genug Sand draufpacken kann.

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1329 am: 19. Juni 2014, 16:58:36 »
Ich fasse mal meine Meinung zur Lebensmittelproduktion zusammen. Das ist wohl alles schon irgendwo im Thread, aber der ist lang.

Gewächshäuser für Gemüse, Kräuter, Gewürze, wichtig für Geschmack und Abwechslung.

Für die Kalorienversorgung sehe ich zwei Methoden:

Algen können gut hochwertiges Speiseöl herstellen und Kohlehydrate. Die Produktion ist relativ leicht, man braucht nur Schläuche, die nicht einmal besonders druckfest sein müssen. 1 bar ist schon reichlich, plus einen Sicherheitszuschlag. Dafür reichen recht dünnwandige, leichte Schläuche. Eine UV-beständige Schicht läßt sich leicht aufbringen. Also kann man große Flächen mit viel weniger Aufwand als bei einem druckfesten Gewächshaus herstellen bzw. von der Erde transportieren. An den Wachstumsbedingungen wird schon geforscht. Um die Temperaturen auf einen brauchbaren Wert zu bringen, dient eine Kuppel aus sehr dünner Folie zur Rückhaltung der Infrarotstrahlung.

Für Protein gibt es eine interessante neue Herstellung, die schon für Tierfutter zugelassen ist und auch für Menschen leicht modifiziert anwendbar wäre. Herstellung mit Bakterien in Bioreaktoren aus Methan und Stickstoffverbindungen plus Spurenelementen. Wenn man Wasser hat und Energie von Solarzellen, kann man Methan und Stickstoffverbindungen sicher effizienter herstellen als Biomasse in Gewächshäusern.

Beide Methoden können sicher das Überleben von Menschen auf dem Mars ermöglichen. Man muß "nur" noch Methoden entwickeln, das auch schmackhaft zu machen. Nur Überleben genügt für den Notfall, vielleicht für eine Forschungsstation. Siedler müssen auf die Dauer schmackhafter versorgt werden. An neue Lebensmittel aus diesen Quellen müßten sie sich gewöhnen. Geschmack ist aber auch zu einem guten Teil Gewohnheitssache, das ginge schon.

Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1330 am: 19. Juni 2014, 17:28:06 »
Maden, Würmer und Insekten haben sicher einen "Geschmack"  :-[

Hoffentlich kann man die wenigstens vorher kochen oder "mikrowellen", ohne dass die wichtigsten Nährstoffe verloren gehen  :-\

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Offline Klakow

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1331 am: 19. Juni 2014, 17:33:13 »
Mit genug Energie, Wasser und einer funktionierenden Kunststoff und Kraftstoffsynthese hat man alle Zutaten beieinander um beliebig viele Druckröhren herzustellen. Klar müssen die Prozesse weitgehend Automatisch ablaufen, aber wenn das klappt hindert die Siedler von Catan, äh ne, Mars natürlich niemand daran mehr Röhren herzustellen.
Hat man genug Platz, kann man auch Bäume usw. anpflanzen und nützliche Insekten und anderes einbringen. Auch Fische sind sehr nützlich.
In so einem Umfeld kann man vielleicht auch Hühner halten. Eine veganer Speiseplan wäre mir jedenfalls zuwieder und nachdem Kinder da sind, ist sowas eh schlecht.
Auf dem Mars gibt es ja nicht gerade ein Platzproblem, das Ding hat etwa die selbe Fläche wie die Landfläche der Erde.

Führerschein

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1332 am: 19. Juni 2014, 18:34:09 »
Maden, Würmer und Insekten haben sicher einen "Geschmack"  :-[

Hoffentlich kann man die wenigstens vorher kochen oder "mikrowellen", ohne dass die wichtigsten Nährstoffe verloren gehen  :-\

Gegrillte Mehlwürmer sollen ziemlich gut schmecken, sagen Leute, die sich von philippinischen Freunden zum kosten überreden ließen.

Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1333 am: 19. Juni 2014, 18:37:34 »
Ich hab mal eine Frage zum Thema "Basis unter der Oberfläche". Mal angenommen man würde auf dem Mars sehr tief graben und das Loch würde nicht eingekapselt unter Druck stehen. Ab welcher Tiefe hätte man in dem Loch auf dem Mars natürlicherweise einen Druck von 1 Bar ?

Gruß Patrick

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Offline Klakow

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1334 am: 19. Juni 2014, 19:44:00 »
Mit den Werten hier:http://www.oberrheingraben.de/Geophysik/Dichte.htm , z.B. Sandstein, ca. 10m.

Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1335 am: 19. Juni 2014, 21:08:27 »
Ich meinte eigentlich einfach nur ein Loch das oben offen ist  ;) .
Wie tief muss das sein, damit ganz unten am Boden des Loches die Mars-Luft so dicht ist, dass sie 1 Bar Druck hat ?

Gruß Patrick

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Offline Klakow

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1336 am: 20. Juni 2014, 02:12:34 »
Ups, das ist saumäßig Tief, der Luftdruck wird alle 7,5km verdoppelt.
Mach man ein Loch am tiefsten Punkt des Marsbodens, hat man ca. 12mBar.
Also
  24mbar auf  -7,5km
  48mbar auf -15  km
  96mbar auf -22,5km
192mbar auf -30   km
384mbar auf -37,5km
768mbar auf -45   km
also in einem 45km Loch etwa soviel Luftdruck wie in über 2000m Höhe.

Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1337 am: 20. Juni 2014, 13:17:12 »
Das wollte ich wissen ! Danke für die Info .  ;)

Gruß Patrick

Führerschein

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1338 am: 30. Juni 2014, 15:23:27 »
Die Leut (in einem produktiven Beruf) müßten halt nur mal bewußt ihre tägliche Arbeit im Kopf protokollieren. Was sie an Material nutzen, wo das herkommt, wie teuer und woher die Rohstoffe, wie "einfach" seltene Hilfsstoffe zur Verfügung, auf was greifen sie täglich "ohne nachzudenken" einfach zu und beschweren sich, wenns nicht da ist usw. usw. Und dann gehn sie nach Haus und da muß wieder dies und das und jenes dasein.
Meine Güte, ich bin auch SF Fan und würde gern sehn, daß das alles ein bissel schneller geht. Aber da ist die Praxis , die Sicherheit und das kaufmännische Denken.
Freilich sehr lästige Dinge  ;D

Das ist eines meiner Lieblingsargumente, wenn es um den Aufbau einer autarken Kolonie geht. Manche machen sich gar keine Vorstellung von der Komplexität unserer Wirtschaft und glauben, das geht mit ein paar hundert Leuten und ein paar 3D-Druckern. :)

Ich dagegen bin Realist bis in die Haarspitzen und weiß genau, was da geleistet werden muß.

Aber zurück zum Problem der Treibstoffherstellung für den Rückflug. Ich mache mal ein paar Überschlagsrechnungen, um ein Gefühl dafür erzeugen, wovon wir reden. Natürlich wirklich nur grob, für den Zweck der Diskussion reicht es aber.

Kurzfassung: 250t Methan und Sauerstoff müssen im Lauf eines Startfensters hergestellt werden. Dafür wird ca. 150l Wasser am Tag gebraucht für ca. 330kg Treibstoff pro Tag.

Eine Station oder Kolonie kann nur da aufgebaut werden, wo eine gesicherte Wasserquelle vorhanden ist.

MCT braucht für den Hinflug ab LEO ca. 400t Treibstoff. Für den Rückflug ab Marsoberfläche wird ungefähr das gleiche delta-v gebraucht. Aber die 100t Nutzlast sind ausgeladen. Selbst mit Menschen, Materialproben und Versorgungsgütern wiegt MCT dann vielleicht die Hälfte und braucht 200t Treibstoff. Im eingeschwungenen Zustand liegt der Treibstoff bereit und MCT fliegt nach ein paar Wochen wieder ab. Ganz am Anfang wird es aber nach über 2 Jahren zurückfliegen. So lange ist also Zeit, den Treibstoff herzustellen.

200t wären 40t Methan und 160t Sauerstoff, real etwas mehr Methan und weniger Sauerstoff, weil treibstoffreich geflogen wird. Sagen wir also ganz grob 50t Methan, dabei fallen bei der Produktion 200t Sauerstoff an. Sehr praktisch, weil wir dann 50t Sauerstoff übrig haben, mehr als für die Versorgung der Besatzung gebraucht werden.

Dafür brauchen wir ca. 112t Wasser und 138t CO2. Also ca. 150l Wasser am Tag für ca. 330 kg Treibstoff, Methan und Sauerstoff zusammen, davon 66kg Methan und 264kg Sauerstoff.

Zur Gewinnung von CO2 muß die Marsluft verdichtet und fraktioniert verflüssigt werden. Nebenprodukt dabei ist Stickstoff, den wir zufällig auch gerade brauchen für die Atemluft der Astronauten.

Angenommen, die Technik dafür kann 1% ihres Gewichtes pro Tag an Treibstoff erzeugen, dann wären das 33t Gewicht. Ca. ein Drittel der Nutzlast eines MCT. Mit Geräten für die Wassergewinnung und Solarpaneelen für die nötige Energie wäre vielleicht ein MCT voll. Da die Anlage im Lauf von Jahren aber viele MCT betankt, ist es ein lohnender Aufwand. Man sieht, daß man dafür keine Raumfahrt-Ultraleichtbauweise verwenden muß, sondern eher soliden Maschinenbau. Es soll ja Wartung durch Menschen möglich sein und auch robust.

Ich gehe davon aus, daß die ganze Sache nicht vollautomatisch abläuft, das wäre aufwändig und fehleranfällig. Die Anlagen müßten von Astronauten aufgebaut und betrieben werden.

McFire

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1339 am: 30. Juni 2014, 16:31:06 »
Ich denk mal auch, es wird zuerst wirklich billiger sein, eine zwar schwere aber robuste Anlage komplett hochzuschicken und einige der Leute in der Wartung zu unterweisen. Aber die Anlage "am Wasser" zu bauen kann ich mir nicht vorstellen. Denn Eis in wirklich großen Mengen (lohnend für mehr als einmal Produktion) findest Du sicher nicht da, wo die Sonne einen effektiven Winkel hat, sondern erstmal an den Polen. Ich hab auch kein Rezept, wo am Besten. Freilich Strom ließe sich besser zum Pol leiten. Aber zum Start wird halt mehr "Äquator"nähe gebraucht. Also Pipeline. Oder kann jemand heute schon abschätzen, daß man nur tief genug bohren muß nach Wasser? Gibts da schon Erkenntnisse?

Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1340 am: 30. Juni 2014, 16:43:54 »
Zitat
Also Pipeline

Wir reden doch immer noch vom Mars, oder? Bei Temperaturen von -100 °C bis -30°C, je nach Tageszeit. Wenn das Wasser da nicht gefrieren soll, musst Du die Pipeline beheizen. Und das nicht nur über 1,5m. Was da an Strom draufgeht, bekommst Du nicht mit Solarpanels rein.

McFire

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1341 am: 30. Juni 2014, 16:50:20 »
Nein, Strom zum Pol, wenn man in größerer Eisnähe die Anlage baut. Dort gewonnenen Treibstoff u.a.  per Pipeline zum Startplatz (näher am Äquator) zurück. Wobei es dann sinnvoll wäre, Methan, Sauerstoff und evtl. Wasserstoff je nach "Unterwegs"temperatur zu schicken. Wenn die Umschaltzeit reicht.

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1342 am: 30. Juni 2014, 17:35:37 »
Es gibt Wasser/Eis recht nahe am Äquator. Nicht als reine Eisschicht an der Oberfläche, da sublimiert es. Aber kurz drunter. Das zeigen auch Radarbilder. Man wird Wasser genug für Treibstoff und eine größere Siedlung an genügend Stellen finden. An Stellen, wo es auch genug Licht für die Solaranlagen und für Gewächshäuser gibt. Die richtig großen Lagerstätten an den Polen wird man noch lange nicht nutzen können. Das kommt, wenn echte Industrialisierung einsetzt.

Ich sehe es auch so, daß man keine Wasserpipelines bauen kann. Selbst wenn man es mit Heizung und Isolierung schafft, dann geht spätestens dann alles kaputt, wenn der Wasserfluß mal stoppt. Wenn Transport von Wasser in großen Mengen, dann als Eis mit Transportern oder Bahn, noch lange nicht praktikabel.

Führerschein

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1343 am: 30. Juni 2014, 17:36:38 »
Antwort im Marsbasis Thread, da hier bei MCT schon wieder OT, denke ich.

https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=4664.msg294657#msg294657

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Offline Klakow

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1344 am: 30. Juni 2014, 19:21:37 »
Ich hab Bilder nahe beim Äquator gesehen, wo ich mir sicher bin das es dort riesige Eismassen gibt, das Problem wird sein einen Platz zu finden der möglichst tief, nahe beim Äquator, dicht am gefrorenen Wasser, aber nicht auf dem Eis, nahe geologischen Strukturen mit reichen Mineralablagerungen (Erzgebirge auf dem Mars) und vielen stabilen Höhlen.

Damit man hier die Basis legt, muss die Aufklärung sehr viel besser und schneller werden.
Vielleicht wären hier nicht nur mehr und schnellere Rover sinnvoll, sondern neue Orbiter mit sehr viel besseren Kamerasystemen, mit denen man in der Lage ist sehr kleine (unter 10cm), große Strukturen aufzulösen. Kameratechnisch sollte das heute kein großes Problem darstellen, allerdings benötigt man zur Auswertung viel höhere Bandbreiten als man heute zur Verfügung hat,
soweit ich mich erinnere, soll sowas in Zukunft über Laserkommunikation möglich werden.

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Offline Terminus

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1345 am: 30. Juni 2014, 19:38:17 »
Wieviel Treibstoffersparnis macht das überhaupt aus, vom Äquator oder von einem Pol zu starten? Richtung 50%?? Oder nicht doch eher Richtung 5%? Lohnt sich dafür eine Pipeline (auch noch mit Heizung)? Auf der Erde sucht man die Äquatornähe ja sicher aus wirtschaftlichen Gründen, um mehr Gewinn zu machen, aber in einer Pioniersituation wie auf dem Mars müsste man doch erstmal andere Sorgen haben als ein paar Prozent Treibstoffersparnis, oder?

Terminus

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Offline Klakow

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1346 am: 30. Juni 2014, 19:42:42 »
Vergiss die Treibstoffersparnis, Menschen brauchen Licht, Wärme und Energie und das ist an den Polen einfach sehr viel schwerer zu bekommen.
Der einzige Pol der besser als wo anders ist, ist der Merkur.

Offline wulf 21

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1347 am: 02. Juli 2014, 11:25:03 »
Angenommen, die Technik dafür kann 1% ihres Gewichtes pro Tag an Treibstoff erzeugen, dann wären das 33t Gewicht. Ca. ein Drittel der Nutzlast eines MCT. Mit Geräten für die Wassergewinnung und Solarpaneelen für die nötige Energie wäre vielleicht ein MCT voll.

Ich habe mal eine kleine Überschlagsrechnung unternommen, um diese Zahlen auf Plausibilität zu prüfen.

Zu Durchsatz/Gewicht:

Eine Typische Erdöl-Rafinnerie produziert am Tag annähernd ihr Eigengewicht in Benzin. Z.B. die Raffinerie Mitteldeutschland besteht aus etwa 12.000 Tonnen Stahl und produziert 3 Millionen Tonnen Benzin/Jahr oder 8.000 Tonnen pro Tag. (Quelle)

Allerdings ist der Grund für den Bau solcher Riesenanlagen ja, dass die Produktion stärker steigt als der Materialeinsatz, was mit dem Oberflächen/Volumenverhältnis zusammenhängt. (Man kann in einem Großen Tank mit dem gleichen Material mehr Volumen umschließen.) Dieses verbessert sich in etwa linear mit einem Typischen Abmaß. (a^3 / a^2 = a). Die Fläche der Raffinerie oben entspricht etwa einem Quadrat mit 2000 Metern Seitenlänge, während im MCT vielleicht 20 Meter Platz sind. Mit einer Verschlechterung von 100 Gegenüber einer Großanlage kommt man tatsächlich etwa auf eine Produktionskapazität von 1% des Eigengewichts pro Tag.

Nun zum Energiebedarf:

Die Bildungsenthalpe von Wasser ist H=286 kJ/mol. Das ist die Energie, die bei der Elektrolyse hinzugefügt werden muss. Mit einem Durchsatz von m'= 300 kg / 24h (Es muss etwa doppelt so viel Wasser elektrolysiert werden, wie verbraucht wird, weil im Sabatierprozess wieder Wasser entsteht, das im Kreis geführt wird.), Einer Molaren Masse von M = 18 g/mol und einem Wirkungsgrad von 80 % komme ich auf eine Durchschnittliche elektrische Leistung von

Pschnitt = m'/M * H * 1/0,8 = 70 kW.

Bei einer angenommenen Versorgung mit Solarpanelen erfordert das eine Maximale Elektrische Leistung (Mittags) von

Pmax = 2 Pi * Pschnitt = 440 kW. (Weil die Sonne nur die Hälfte der Zeit scheint und sich die Leistung je nach Einfallswinkel verringert)

Eine Energieversorgungseinheit auf der ISS (inkl. Panel, Truss und sonst.) auf der ISS bringt etwa 32,8 kW und wiegt 16 t. (Quelle). Wenn man bedenkt, dass der Mars weiter weg von der Sonne ist und außerdem vielleicht noch Staub in der Atmosphäre und auf den Panel ist und 50 % des Lichts schluckt, entspricht das etwa einer Leistung pro Gewicht von:

P/m = 32,8 kW / 16 t * (1 AE / 1,52 AE)2 * 0,5 = 0,44 kW/t.

Wenn also eine Stromversorung analog zur ISS eingesetzt würde, müsste die ungefähr 1000 Tonnen wiegen  :o. Scheinbar bräuchte es eher ein kleines Kernkraftwerk als Solarpanele.

Diese Zahlen zeigen eindrucksvoll, warum man auf der Erde nach wie vor fossile Brennstoffe verbrennt, anstatt diese mit Sonnenenergie zu synthetisieren. Auf dem Mars wirds nicht leichter.

GG

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Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1348 am: 02. Juli 2014, 11:40:23 »
Von den 16 t eines Gitterstrukturelements mit Solarzellen der ISS entfällt aber nur ein geringer Teil auf die Solarzellen. Heutige Zellen hätten obendrein einen höheren Wirkungsgrad, mindestens doppelt so viel. Batterien sind auch effektiver und leichter geworden. Das sollte zu einer deutlichen Reduzierung der Masse führen.

Trotzdem hielte ich einen kleinen Reaktor für keine schlechte Wahl.

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  • Gast
Re: Marsflug, Marsbasis
« Antwort #1349 am: 02. Juli 2014, 15:15:59 »
Von den 16 t eines Gitterstrukturelements mit Solarzellen der ISS entfällt aber nur ein geringer Teil auf die Solarzellen. Heutige Zellen hätten obendrein einen höheren Wirkungsgrad, mindestens doppelt so viel. Batterien sind auch effektiver und leichter geworden. Das sollte zu einer deutlichen Reduzierung der Masse führen.

Trotzdem hielte ich einen kleinen Reaktor für keine schlechte Wahl.

Ja, schön wärs. Aber für den Anfang glaube ich nicht an einen Reaktor. Erstens gibt es keinen geeigneten, zweitens würde ihn eine private Firma nicht kriegen. Ein kompakter Reaktor mit gutem Leistungsgewicht heißt auch waffenfähiger Nuklearbrennstoff, das wird nie genehmigt. Vielleicht, wenn es ein NASA-Projekt wäre, aber selbst dann zweifle ich daran. Vielleicht später, wenn die Kolonie schon etabliert ist.

Also erstmal Solar. Die Paneele der ISS sind zum Glück kein Maßstab. Die haben ihr Gewicht, weil sie nicht nur Solarpaneele sind, sondern auch gleichzeitg Kühlflächen der ISS. Doppelter Wirkungsgrad, viel geringeres Gewicht pro kW für Zellen. Der Fortschritt im Gewicht pro kW ist viel größer als der Fortschritt in kW pro Fläche.

Die Kalkulation des Leistungsbedarfes entspricht in etwa dem, was ich von Diskussionen bei NSF im Gedächtnis hatte, ca. 400kW. Aber selbst verdoppelt, 800kW, wegen Staub sollte man das heute mit Dünnschichtzellen auf Folienträgern mit 30t hinkriegen und zwar real, keine Laborwerte. Man hat in letzter Zeit aus dem Beispiel der Marsrover auch gelernt, wie man die Zellen anordnen müßte, damit sie wenig Staub ansetzen. Der Staub in der Luft streut das Licht auch mehr als daß die Gesamteinstrahlung sinkt. Nicht konzentrierende Zellen arbeiten auch mit dem Streulicht, besonders morgens und abends, wenn die direkte Einstrahlung sinkt.