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Rückkehr zum Mond

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hibi

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #275 am: 26. August 2007, 15:57:14 »
@spaceman

Ich hatte lange Zeit keinen Zweifel an der Notwendigkeit einer Orbitalstation. Die Argumentation "das Spaceshuttle war schon immer als Raumfahrzeug konzipiert, das irgend ein Ziel (!) im Orbit ansteuert" hatte mich geprägt.

Damals hat auch niemand wirklich an eine schnelle Rückkehr zum Mond gedacht; auch wenn mir der wahre Grund (außer die Finanzen) für das einstellen der Flüge bis heute nicht bekannt ist.

Aber andere Zeiten andere Notwendigkeiten .... irgendeinen Drang wird es (außer der amerikanischen coolness) sicher geben. Für eine Raumstation UND für Flüge zum Mond/Mars und weiter ....
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jakda

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #276 am: 26. August 2007, 18:52:58 »
Verstehe die Diskussion um einen Fusionsreaktor auf dem Mond überhaupt nicht...
Wir haben noch keinen auf der Erde, geschweige denn einen kompakten für den Mond.
Der "ITER" in Frankreich wird eine Vorstufe, kommerzielle Nutzung nicht vor 2030/40... und für Raumfahrt noch gar nicht denkbar.

Was anderes sind "normale" Atomreaktoren. Da gibts auch schon etliche Einsatzfälle.
Auf russland.ru waren gearde 2 Beiträge:
http://russland.ru/ruall0012/morenews.php?iditem=1265
http://russland.ru/ruall0012/morenews.php?iditem=1267

Grüße
jakda...
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Offline chris

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #277 am: 27. August 2007, 09:48:02 »
@jakda:

Allerdings bleibt bei Atomreaktoren immer ein gewisses Risiko, wie wir von den Störfällen auf der Erde wissen. Gleiches gilt natürlich auch auf dem Mond...

Glaube auch nicht, dass das Thema Atomenergie für die künftigen Mondflüge überhaupt relevant ist.
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jakda

  • Gast
Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #278 am: 27. August 2007, 11:12:55 »
ja, chris, es gab schon genug Probleme - z.B. bei Abstürzen von KOSMOS-Satelliten - wo die enthaltenen
Atomreaktoren für Verseuchungsgefahr sorgten...

Aber ich wüsste im Moment keine andere machbare, weil schon erprobte, Alternative zu Solar- oder Brennstoffzellentechnik.

Grüße
jakda...
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Offline -eumel-

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #279 am: 27. August 2007, 17:21:24 »
Eine ausreichende Energieversorgung ist auch für Raumfahrzeuge eine grundlegende Voraussetzung.
Solarenergie ist nur im Sonnennahen Bereich (bis zum Mars) verfügbar.
Genaugenommen reicht es auf dem Mars für Forschungsaufgaben schon nicht mehr aus.
Die beiden Marsrover stehen den größten Teil ihrer Zeit auf dem Mars nur herum und warten auf bessere Sonneneinstrahlung und Strom.
Dabei haben sie nur relativ kleine Verbraucher an Bord.

Die für eine bemannte Mondstation erforderlichen Lebenserhaltungssysteme (Heizung, Kühlung, Sauerstoffgewinnung) brauchen viel viel mehr Strom.
Dieser Strombedarf kann mit Sicherheit nicht mit Solarzellen erzeugt werden.

Wir stöhnen hier auf der Erde schon über zu hohe Heizkosten, obwohl wir nur wenige Grad Temperaturdifferenz im Winter ausgleichen müssen.
Auf dem Mond sinken die Nachttemperaturen auf minus zweihundert Grad!
Da muß die Heizung ganz anders zur Sache gehen! Da ist Leistung gefragt! Und die kann nicht aus Solarzellen kommen - schon gar nicht in der Nacht!

Das sind also Alternativen erforderlich. Das geht gar nicht anders.
Fussionsreaktoren sind noch nicht verfügbar, Spaltungsenergie schon.

Wärend wir noch Angst vor der Kernenergie haben und uns kaum trauen, auch nur das Wort auszusprechen, wird anderswo am Problem gearbeitet.

Hier ein Artikel aus einer russischen Zeitung:
Teil 1: http://russlandonline.ru/ruall0012/morenews.php?iditem=1265
Teil 2: http://russlandonline.ru/ruall0012/morenews.php?iditem=1267
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Offline Schillrich

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #280 am: 27. August 2007, 18:40:12 »
Auf dem Mond machen Solarzellen für eine Station keinen Sinn, außer an den Polen, wo sie dauerhaft in die Sonne ragen können. Auf allen anderen Stellen ist es für gut die Hälfte eines Monats dunkel. Wie eumel sagte, da muss was anderes her ...
« Letzte Änderung: 27. August 2007, 19:08:21 von Schillrich »
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Gero_Schmidt

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #281 am: 27. August 2007, 19:03:20 »
Was ist denn mit den Berater-Titeln? Sind die auf dem Treffen erfunden worden? Ich war während der letzten Woche nicht online, bin erst seit heute früh wieder da. Jedenfalls eine nette Idee.
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Offline Schillrich

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #282 am: 27. August 2007, 19:09:42 »
Hallo Gero,

ja, die wurden da aus der Taufe gehoben. Die meisten Berater waren nach dem Wochenende dann auch etwas überrascht im Forum ;).
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Martin

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #283 am: 27. August 2007, 20:33:17 »
Zitat
Auf dem Mond machen Solarzellen für eine Station keinen Sinn, außer an den Polen, wo sie dauerhaft in die Sonne ragen können. Auf allen anderen Stellen ist es für gut die Hälfte eines Monats dunkel.
Gut, hier könnte man auf lange Sicht vielleicht wie bereits im Asteroidenabwehrthread mit Spiegeln im Orbit arbeiten oder Solarkraftwerke auf der Mondoberfläche verteilen und mittel Überlandkabel verbinden (da gibts interessante Entwicklungen, Gleichstrom über weite Strecken verlustarm zu transportieren).
Aber das ist SciFi. Für die nahe Zukunft werdens wohl Kernrektoren machen, was anderes fällt mir da gar nicht ein. Oder man speichert Sonnenenergie in Form von H2 oder so für Brennstoffzellen, aber bei den langen Mondnächten bräuchte man da eine Riesenvorratshaltung.
Kerneaktoren sind vielleicht auch gar nicht so problematisch. Im Erdorbit sollte man da doch verzichten, aber auf dem Mond oder Mars stellen die kein so großes Problem dar. Beim Brennstoff sollte man für den Transprot auf Pu als Brennstoff verzichten, falls eim Transport was schief geht, und ihn eben erst auf dem Mond anwerfen, dann hat man auch das Problem von Spaltprodukten unterwegs nicht. Eine Idee wäre ja, das Reaktor einzeln zu transportieren und für die Startphase mit einem Rettungsturm wie bei bemannten Flügen auszustatten, dann liese sich das Risiko noch weiter minimieren.
Die NASA sollte doch da eigentlich schon ein Konzept für die Energieversorgung haben, oder? Sind doch nur noch 10 Jahre, bis die wieder hinwollen.

Martin
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Matthias1

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #284 am: 27. August 2007, 22:23:29 »
Zitat
Zitat von: Schillrich
Die NASA sollte doch da eigentlich schon ein Konzept für die Energieversorgung haben, oder? Sind doch nur noch 10 Jahre, bis die wieder hinwollen
[/quote

Eine Alternative zu Kernreaktoren wären noch  Radioisotopengeneratoren. Beim Mars Science Laboratory haben die eine Leistung von 110 Watt, 24 Stunden am Tag, das ist schon einiges

Matthias
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Offline Halbtoter

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #285 am: 27. August 2007, 22:36:35 »
Die Speicherung der Energie in H2 - O2 also Elektrolyse und Brennstoffezelle ist sehr verlustreich ~50% die Speicherung in Schwungrädern wäre da weitaus sinnvoller vor allem weil man das Speichermedium ,was bei H2 - O2 mitgenommen werden mus, am Mond in vorm von Mondgestein massenhaft vorhanden ist und man nur den Moter-Generator, der einen sehr hohen Wirkungsgrad hat ~95%, zum Mond transportieren muß. Schwungrädern wörden auch optimal am Mond funktionieren weil durch die geringere Schwerkraft der Lagerwiederstand kleiner ist und durch die fehlende Atmosphere der Luftwiederstand wegfällt.
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Offline Schillrich

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #286 am: 27. August 2007, 22:51:52 »
Zitat
Eine Alternative zu Kernreaktoren wären noch  Radioisotopengeneratoren. Beim Mars Science Laboratory haben die eine Leistung von 110 Watt, 24 Stunden am Tag, das ist schon einiges

Matthias

Naja, nicht wirklich,

110 Watt ... das sind 2 Glühbirnen (konventionelle Bauart). Für eine entsprechend optimierte Sonde mag das passen, dass sie damit heizen, fahren, forschen und funken kann. Aber eine bemannte Station hat eine so immens höheren Bedarf ... was da alles an Systemen arbeiten muss: Klimaanlage, Lebenserhaltung, Licht, Computer noch und nöcher.
Die aus Raumsonden bekannten RTGs nutzen die beim radioaktiven Zerfall freigesetzte Wärme zum Erzeugen elektrischer Spannung. Der Wirkungsgrad ist mit weniger als eher 10% gering. Die Leistung lässt sich wahrscheinlich auch nicht in der Größe einfach nach oben skalieren (also: doppelte Größe =  doppelte Leistung).
Ich glaube nicht, dass das eine Lösung wäre.

EDIT:
Ich muss mich gerade etwas korrigieren. Beim MSL wird wohl erstmals ein SRG (Stirling Radioisotope Generator) genutzt, bei dem die Zerfallswärme des radioaktiven Materials Helium erhitzt, welches dann einen Stirlingmotor antreibt, und dieser dann einen Generator zur Stromerzeugung. Die Effizienz soll bei bis zu 20% liegen. Damit ließe sich ganz ordentlich elektrische Energie erzeugen und speichern. Das könnte eine Lösung für den Mond werden.
« Letzte Änderung: 27. August 2007, 23:07:05 von Schillrich »
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tobi453

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #287 am: 27. August 2007, 23:11:51 »
Also CASSINI hatte bei Beginn der Mission immerhin ca. 900 Watt an elektrischer Leistung zur Vefügung. Ist zwar immer noch nicht besonders viel, aber für 15 Glühbirnen reichts. ;)
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Martin

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #288 am: 27. August 2007, 23:37:32 »
Zitat
Zitat
EDIT:
Ich muss mich gerade etwas korrigieren. Beim MSL wird wohl erstmals ein SRG (Stirling Radioisotope Generator) genutzt, bei dem die Zerfallswärme des radioaktiven Materials Helium erhitzt, welches dann einen Stirlingmotor antreibt, und dieser dann einen Generator zur Stromerzeugung. Die Effizienz soll bei bis zu 20% liegen. Damit ließe sich ganz ordentlich elektrische Energie erzeugen und speichern. Das könnte eine Lösung für den Mond werden.[/i]

Glaube ich trotzdem nicht so richtig, da das Material für RTGs, also Pu-238 oder Cf extrem aufwändig in der Herstellung sind. Die USA wollen jetzt zwar wieder Pu-238 herstellen, aber das ist ziemlich umstritten und auch teuer.
Hier gibt nochmal eine Übersicht zu Reaktoren für Raumfahrtanwendungen:
http://www.world-nuclear.org/info/inf82.html
Die haben aber alle eine relativ geringe Leistung. Die USA hatten aber auch schon in der Antarktis einen per Flugzeug transportablen Reaktor in Betrieb mit 1,2MWe Leistung.
Ich hatte auch erst an Reaktoren auf Schiffen gedacht, aber die sind schon richtig schwer.  

Martni
« Letzte Änderung: 27. August 2007, 23:39:44 von Martin »
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Offline -eumel-

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #289 am: 28. August 2007, 00:18:20 »
Zitat
Eine Alternative zu Kernreaktoren wären noch  Radioisotopengeneratoren. Beim Mars Science Laboratory haben die eine Leistung von 110 Watt, 24 Stunden am Tag, das ist schon einiges
Aber nur, wenn man mehrere hundert davon hat! 8-)
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Offline Schillrich

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #290 am: 28. August 2007, 06:48:54 »
Also bei echten Kettenreaktions-Reaktoren muss ich auch an ein USAF-Experiment denken: Convair NB-36H.
Dabei wurde in 1959ern in einen Bomber (B-36) ein Reaktor eingebaut und betrieben. Er hat zwar nicht das Flugzeug selbst angetrieben, sondern war nur im Leerlauf. Aber es gelten folgende Daten für den Reaktor:

Leistung: 1000kW
Masse: ca. 16000 kg

So etwas ließe sich grob geschätzt schon zum Mond transportieren, v.a. da man heute wahrscheinlich effizientere Technik benutzen könnte. Schwierig wäre evtl. die Landung mit so einer großen Nutzlast. Aber es gab mal Infos, dass der LunarLander um die 20t Nutzlast zur Mondoberfläche transportiren soll. Sicherheitsaspekte lasse ich erst mal außen vor.

Ein Bild und ein paar Quellen:
http://home.att.net/~jbaugher2/b36_14.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Convair_B-36#Experiments
http://www.flightglobal.com/articles/2007/05/22/213935/lunar-lander-office-opens-for-business.html
« Letzte Änderung: 28. August 2007, 07:04:22 von Schillrich »
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Matthias1

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #291 am: 28. August 2007, 11:18:28 »
Etwas OT: Hätten denn die 1000kW gereicht, das Flugzeug zu betreiben? Dann wären ja teorätisch unbegrenzte Flugzeiten möglich :o :D


Matthias
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tobi453

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #292 am: 28. August 2007, 11:33:05 »
Hallo matthias,

nein hätten sie nicht. Ich habe gerade mal nachgeschaut und die Convair NB-36 hatte 6 mal das Triebwerk Pratt & Whitney R-4360, das eine Leistung von bis 3200kW entwickelt.

Quelle:
http://en.wikipedia.org/wiki/Pratt_%26_Whitney_R-4360
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Offline Halbtoter

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #293 am: 28. August 2007, 15:52:00 »
Find leider immer nur angaben wieviel Watt was erzeugen kann aber niergends wieviel Watt bzw Kilowatt für eine Mandbasis erforderlich oder geplant sind?
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Offline Schillrich

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #294 am: 28. August 2007, 15:54:04 »
Hallo Halbtoter,

im Zweifelsfall können wir ja versuchen, das hier zusammenzurechnen ... ausgehend von einem notwendigen Inventar einer Mondbasis ;). Aber so etwas würde dauern, und die Relevanz zur Realität wäre auch nicht gegeben.

EDIT:
Oder man nehme als Anhaltspunkt die ISS. Da sollen auch 6 Leute leben und die installierte Technik erhält sie vollständig am Leben. pi mal Daumen sollte das hinkommen.
« Letzte Änderung: 28. August 2007, 15:58:06 von Schillrich »
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Martin

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #295 am: 28. August 2007, 16:14:03 »
Zitat
Hallo Halbtoter,

im Zweifelsfall können wir ja versuchen, das hier zusammenzurechnen ... ausgehend von einem notwendigen Inventar einer Mondbasis ;). Aber so etwas würde dauern, und die Relevanz zur Realität wäre auch nicht gegeben.

Wo sind den hier die NASA Experten? Da sollte doch bereits zumindest irgend ein Konzept oder zumindest eine Studie in eine Schublade existieren. Weiß da niemand was?
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Offline Schillrich

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #296 am: 28. August 2007, 16:22:24 »
Also die ISS wird am Ende maximal ca. 110kW elektrische Leistung produzieren können. Damit kann man im Orbit 6 Menschen am Leben erhalten und Forschung betreiben.
Auf dem Mond sollte das grob auch reichen. Man wird weniger Systeme wie Lagekontrolle und Ventilatoren versorgen müssen. Dafür sollte es mittelfristig Maschinen im Außenbereich geben, die auch Strom benötigen werden (Bagger? Bohrer? Kräne? Rover?).
Bei der Stromversorgung sollte man aber auch an Ausfallsicherheit und Redundanz denken. Alles was (zu viele) bewegliche Teile hat, unterliegt dem Verschleiß. Evtl. wären sogar 2 Reaktoren sinnvoll, die man am Boden dann auch ordentlich von einander dislozieren sollte.
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Offline Halbtoter

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #297 am: 28. August 2007, 16:59:20 »
Dann lag ich mit meiner Schätzung von 50 - 100 kW nicht einmal so sehr daneben.
Finde das Reaktoren egal ob Atom oder Fusion noch nicht ausgereift genug for die Raumfahrt sind da sie bis jetzt nur für stationeren Betrieb erforscht sind und deshalb sehr sehr schwer sind und der Energiebedarf für kleine Stationen wie sie bis jetzt geplant sind noch problemlos mit leichteren und schon für die Raumfahrt erprobten Technologien gedeckt werden kann.
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knt

  • Gast
Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #298 am: 28. August 2007, 20:43:24 »
Problem ist ja das man Atomreaktoren wohl nicht nicht beliebig klein machen kann. Ein Atomreaktor der nur 100kw produziert und dann auch entsprechend klein ist - ist anscheinend komplizierter als einer mit 1000kw aber 16 Tonnen.
« Letzte Änderung: 28. August 2007, 20:59:24 von knt »
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Offline Schillrich

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Re: Rückkehr zum Mond
« Antwort #299 am: 28. August 2007, 20:57:37 »
Hallo knt,

schau noch mal zu dem Reaktor im Flugzeug, ein paar Antworten weiter oben ;):

Masse 16t
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