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
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.