Rückkehr zum Mond

Das Problem ist aber zum einen schonmal, das SiO2 (Quarz) ein Feststoff ist. Dadurch ergeben sich schonmal rein technisch einige Probleme diesen in Si und O zu spalten. Si wird auf der Erde durch Reduktion gewonnen, also SiO2 + C -> Si + CO2. Ob diese Reaktion aber fuer die Gewinnung von Sauerstoff auf dem Mond vorteilhaft ist, ist zweifelhaft.

Zweitens: Reiner Quarz duerfte auf dem Mond eher selten sein, da ses sich um mafische Gesteine handelt. Ein Basalt (Regolith ist ja nichts weiter als pulverisiertes Mondgestein) hat maximal 5 % davon, oftmals gar keinen. Man hat es dann eher mit Mineralen wie Plagioklas (Na,Ca)(Si,Al)4O8 oder Pyroxen (Ca,Na)(Mg,Fe++,Fe+++)[Si2O6] zu tun, alles in einer bunten Mischung.

Informationen zur Zusammensetzung von Mondgesteinen gibt es z.B. hier: Chemical composition and origin of nonmare lunar basalts

Oder hier: Mineralogy and composition of Apollo 11 lunar samples
Martin

hi,

ich schätze ja, dass es sinnvoller sein wird, dass man zunächst einen Tank mit Sauerstoff mitbringt, und der dann ausreicht, bis man die Solarmodule aufgestellt hat, die den verbrauchten Sauerstoff dann wieder aufbereiten können.
Weil die Astronauten beim Aufbau der Station unverzichtbar sind, muss genug O2 von Anfang an da sein.
Ich könnte mir vorstellen, dass man erst mit dem Regolith anfängt, wenn Menschen auf dem Mond sind, und genug Infrastruktur steht.
Ansonsten bräuchtest du ein Gerät dass schon vorher da ist, und die Sauerstoffproduktion vorbereitet, was aber auch schon wieder Solarmodule benötigt die vorher aufgestellt sein müssen, wofür vermutlich aber auch erst wieder Menschen nötig sind.

Ich denke bei solchen Arbeiten zum Errichten eines Infrastruktursystems auf der Mondoberfläche wird uns die Wirklichkeit schneller überholen als wir erwarten. Nur weil wir es gewohnt sind solche Arbeiten (Aufstellen, Verlegen, Anschließen, Justieren) auf der Erde von Menschenhand machen zu lassen, heißt nicht, dass das so sein muss und auch im All sinnvoll ist. Ich kann mir sehr gut vorstellen, dass man hier viel mehr automatisieren kann/wird, mit flexiblen und spezialisierten Baumaschinen und -robotern. Durch einen abgestimmten Mix zwischen bauenden und zu bauenden Maschinen wird man den Menschen aus der Gleichung streichen.
Der Betrieb einer ISRU-Anlage würde dann ja auch quasi Menschenlos ablaufen.

Der Mensch ist außerhalb der Erdbiosphäre nicht mehr so leistungsfähig wie wir es gewohnt sind, sondern benötigt selbst allerlei Helferlein (hier z.B. klobige Raumanzüge), die ihn aber selbst wieder einschränken. Was er vor Ort gut/besser kann, ist Überwachung/Kontrolle und Eingreifen bei Notfällen/Anomalien. Überall wo er selbst nur noch "daneben stehen" würde, kann man ihn auch auf der Erde "daneben setzen".

Ich denke man muss sich über jeden Arbeitsschritt auf dem Mond zuerst den Gedanken machen: Wie kann ich das ohne Menschenhand realisieren?
Dabei bin ich mir sicher, dass man überall eine passende Lösung findet, wie auch in der irdischen Produktion der Mensch überall heraustechnisiert werden kann, wenn man nur will/muss.

Ich weiß nicht ob diese Vision realistisch ist. Sicher, ich kann mir gut vorstellen, das eine Fabrik (z.b. zur Sauerstoff-Produktion) auf der Erde in 10, 20t Module aufgeteilt und auf dem Mond aufgestellt wird. Auch automatischem Betrieb mit mobilen Harvestern etc pp. kann ich mir denken.

Das Problem fängt aber an, wenn einem Zahnrad ein Zahn abbricht, ein Regolitbrocken sich im Mahlwerk verklemmt oder durch chemische Ablagerungen ein Ventil verstopft wird.

Ein Austausch des ganzen 20t Fabrikmoduls kommt aus Kostengründen wohl nicht in Frage. Eine automatische Reperatur innerhalb des Modules ist aber eine enorme Herausforderung - ist die Robotik dieser gewachsen? Oder mit aktuellem Bezug: Wäre Dexter in der Lage gewesen das ISS Pumpmodul auszutauschen?

Wenn die Raumfahrt, in diese Richtung Forschungs- und Entwicklungsarbeit leisten würde, würde ich das jedenfalls begrüßen. Allerdings bin ich unsicher, ob wir schon soweit sind, das direkt auf dem Mond anzuwenden - und ob es nicht sinnvoller wäre mit solchen feingliedrigen Automaten ersteinmal auf der Erde Erfahrung zu sammeln.

Man müsste davon abkommen an den Modulen zu montieren oder reparieren und dazu kommen in den Modulen zu arbeiten so dass man keinen Anzüge braucht. Oder man baut eine Montagehalle wie man die einzelnen Module unter Atmosphäre warten kann.

@knt

Ich sagte doch: Bei Anomalien und Notfällen ist der Mensch gut und nowendig.

Was er vor Ort gut/besser kann, ist Überwachung/Kontrolle und Eingreifen bei Notfällen/Anomalien.

Was auch als ein Problem für das Leben auf dem Mond werden dürfte ist der Mondstaub. In der Regel sind die Partikel wenn ich mich nicht irre kleiner und scharfkantiger als das was auf der Erde üblicherweise (zB. Wüste) vorhanden ist.
Das Zeug setzt sich so ziemlich überall fest, wie man auch an den Anzügen der Apollo Astronauten sehen konnte. Außerdem trägt sich der Staub auf verschiedene Wege (verstauen des Anzugs, Schuhe) auch in das innere der Station. Mond-Kolonialisten würden wohl eher weniger so leben wie die Astronauten auf der ISS, sie würden wohl mehr eine gewisse Ähnlichkeit zu Arbeitern aus Kohlekraftwerken haben, zumindest nachdem sie sich des dreckigen Raumanzugs entledigt haben. Ob man da wirklich so viel Wasser für die oftmalige Reinigung (angenommen sind tägliche EVA) verwenden kann?
Abgesehen davon, dass der Staub für die Mechanischen Teile und Dichtungen auch nicht das beste wäre.

Was ich mich auch Frage ist ob der Mondstaub krankheitserregend ist. Ist dazu etwas bekannt?

Was ich mich auch Frage ist ob der Mondstaub krankheitserregend ist. Ist dazu etwas bekannt?

Ich habe einmal dazu gelesen, dass Schmitt und Cernan beide leichtes Fieber bekommen haben. Der Staub scheint schon recht tückisch zu sein...

Hallo,

nicht immer gleich Komplettzitate machen, wenn sich die Antwort auf eine Zeile bezieht.

korrigiert mich wenn ich falsch liege, aber ich behaupte, dass Maschinen mit den selben Technischen Fähigkeiten wie der Mensch wesentlich schwerer sind als der Mensch und demnach auch teurer im Transport.

Wobei ich schon denke, dass man zunächst ein mobiles Baufahrzeug hin schicken wird, was die Grundlagen legt. Für Reparaturen, sind letztendlich doch wieder Menschen notwendig.

Ich schätze den Staub würde man durch Schleusen abhalten können.

Das mag schon sein, aber braucht man immer die volle menschliche Kapazität? Nicht zu vergessen, dass für die menschlichen Lebenserhaltungssysteme ein erheblich höherer Aufwand getrieben werden muss als für die technischen.

Und was den Staub angeht, da dürfte erheblicher Forschungsbedarf bestehen. Da braucht es eine sehr gute Schleuse, um den Staub draußen zu halten. Letztlich würde eine bemannte Mondstation eine komplette Dekontaminationsschleuse brauchen, um die Raumanzüge der Astronauten vom Staub zu befreien. Oder man benutzt ein neues Konzept und lässt die Anzüge immer draußen (und steigt von hinten aus der Station heraus ein). Das macht allerdings die Wartung auch nicht gerade einfach.

@Gaia

So pauschal kannst das nicht sagen, schon beim direkten Vergleich Mensch-Maschine. Außerdem gilt, was ich oben schon sagte: Der Mensch benötigt Helferlein und Versorgung. Diese, auf der Erde zu ignorierende, Komponente/Technik potenziert die Masse und Komplexität des "einfachen Menschen" beim Einsatz im All erheblich. Gerade dieser Aspekt lässt die Maschinen/Roboter da draußen "gewinnen."

am besten wir bauen eine Station für Roboter, die schicken uns dann die Bilder zu *g*

aber stimmt schon, die Automatisierung wird einen beträchtlichen Anteil am ganzen haben.
Weiß jemand wo weltraumtaugliche Roboter gebaut werden? ICh weiß, dass die Japaner einen Roboterarm an der ISS haben und die Kanadier glaube auch, aber was eigenes und Mondtauglich wäre bestimmt auch nciht schlecht

Ich habe einmal dazu gelesen, dass Schmitt und Cernan beide leichtes Fieber bekommen haben. Der Staub scheint schon recht tückisch zu sein...

Das war aber mehr eine 'allergische Reaktion' als eine Infektion... Am Mondstaub (zumindest am oberen) sind unseres Wissens keine Bakterien.

Das war keine körpereigene Substanz und daher wollte der Körper die vermeintlichen Krankheitsereeger mit Fieber bekämpfen. Wobei die Leukozyten wohl kaum in der Lage sind, Staub zu zerlegen...

Man muss sich wahrscheinlich auch Gedanken über Lungengängigkeit von möglichen Kleinstbestandteilen machen.

Das war aber mehr eine 'allergische Reaktion' als eine Infektion... Am Mondstaub (zumindest am oberen) sind unseres Wissens keine Bakterien.

Das hatte ich ja auch keineswegs behauptet. (Ein übles Zusammenspiel zwischen lunarem Staub und mitgebrachten irdischen Erregern ist aber auch nicht völlig auszuschließen.) Aber wie Schillrich schon geschrieben hat, ist der Staub bei den Mondlande-Teams nach den EVAs in die Lungen eingedrungen und hat vermutlich dort Effekte hervorgerufen.

Zu überlegen wäre auch noch, ob Partikel des Mondstaubs womöglich sogar im Feinstaubbereich liegen. Der geht bekanntlich durch die Lunge direkt ins Blut (und hat deshalb die Europäische Kommission zu einer Feinstaubrichtlinie veranlasst). Der sichtbare Staub, der die Raumanzüge dermaßen verdreckt hat, war natürlich viel grobkörniger. Aber auch solcher Staub kann Reizungen tief in den Lungen verursachen.

Ok, aber ich denke, dass man die Raumanzüge so Modifizieren kann, dass man den Staub in einer Schleuse direkt von den Anzügen selbst entfernen kann, und und in einer zweiten Schleuse die Anzüge dann ausgezogen werden können ohne dass direkter Kontakt mit dem Staub auftritt.
Weiß jemand ob und wie stark der Staub aufwirbeln kann so ganz ohne Atmosphäre? Dürfte ja theoretisch nur vom Menschen und eventuelle Meteoriteneinschläge aufgewirbelt werden. Ohne Wind dürfte er sich auch gar nicht so großflächig ausbreiten wenn er aufgewirbelt wurde eigentlich.

Dürfte ja theoretisch nur vom Menschen und eventuelle Meteoriteneinschläge aufgewirbelt werden. Ohne Wind dürfte er sich auch gar nicht so großflächig ausbreiten wenn er aufgewirbelt wurde eigentlich.

So ist es. Dadurch ist der Staub aber ja  gerade da aufgewirbelt, wo die Astronauten sind.
Ein Schleusensystem wären ziemlich aufwändig, wenn man den ganzen Feinstaub entfernen muss

mfg websquid

mmhh..ich könnte mir vorstellen, dass eine kombination aus Wasser, Luft und hohem Druck in der Lage wäre den Feinstaub von den Anzügen zu entfernen. Durch den hohen Druck braucht man dann auhc nciht so sehr viel Wasser dafür.
Aber recht hast du,  ein Schleusensystem wäre aufwendig.
Gibt es eine andere Möglichkeit Menschen aus Lufträumen ins Vakuum zu bringen ohne Schleusen?

So ist es. Dadurch ist der Staub aber ja  gerade da aufgewirbelt, wo die Astronauten sind.
Ein Schleusensystem wären ziemlich aufwändig, wenn man den ganzen Feinstaub entfernen muss

Hast du mit "Feinstaub" wirklich Feinstaub gemeint? Der ist nämlich wirklich so fein, dass er völlig unsichtbar ist. Höchst gefährlich für die Gesundheit, aber unsichtbar. Ob es solchen Staub auf dem Mond gibt, weiß ich nicht. Möglich wäre es aber schon.

mmhh..ich könnte mir vorstellen, dass eine kombination aus Wasser, Luft und hohem Druck in der Lage wäre den Feinstaub von den Anzügen zu entfernen. Durch den hohen Druck braucht man dann auhc nciht so sehr viel Wasser dafür.
Aber recht hast du,  ein Schleusensystem wäre aufwendig.
Gibt es eine andere Möglichkeit Menschen aus Lufträumen ins Vakuum zu bringen ohne Schleusen?

Vielleicht hast du Recht, aber ich könnte mir gut vorstellen, dass das entweder eben schon prinzipiell nicht funktioniert oder auf dem Mond zumindest unpraktikabel ist. Viel Wasser hat es dort oben nicht, und man müsste das Waschwasser natürlich auch wieder vom Staub befreien.

Wie gesagt, für geplante Expeditionsfahrzeuge sind Anzüge in der Entwicklung, die man (wie die russischen?) von hinten besteigt. Diese Anzüge würden die ganze Zeit draußen bleiben. Das macht aber sicherlich die Wartung schwierig und natürlich muss die Luke für den Durchstieg sehr dicht verschließbar sein.

Trivial sind die Probleme leider wirklich nicht.

Hallo Gaia,

"ich könnte mir vorstellen, dass es gehen kann" und "ich denke, dass es möglich ist" reicht leider nicht aus, bzw. diese allgemeinen Gedanken sind zu wenig konkret. Ich kann mir auch vorstellen, dass es mit einem Schleusensystem löst: aber wie?

Bei den Eigenschaften des Staubs ist zu bedenken, dass er elektrostatisch aufgeladen ist und außerdem sehr scharfkantige Körner besitzt. Beides macht ihn so resistent gegen einfaches Abschütteln und Abwaschen.


Wie Ruhri schon sagte: Für Constallation gab es das Konzept von Anzügen, die (im Betrieb) immer außen bleiben, mit der Rückenpartie an die Module "andocken" und die man durch diese Rückenpartie aus dem Stationsinneren besteigen sollte.
Die grundlegende Idee war quais, die Kontaktfläche zwischen (kontaminierter) Anzugshaut und Stationsinnerem zu minimieren.

Ich mag das NASA Konzept, in dem die Astronauten von hinten in die Raumzüge einsteigen - den dieses Konzept realisiert die ultimative Trennung des Menschen von der Umgebung im Normalbetrieb.

Beim Rover sind die Anzüge natürlich direkt der Umgebung ausgesetzt (und dort beim Fahren sicher einer Menge Staub ausgesetzt!). Bei einer fixen Station muss dies aber nicht der Fall sein. Ich kann mir vorstellen, das die Anzüge dort an der Wand zwischen einem Vorraum und dem eigendlichen Stations-Inneren angebracht sind. Das schützt die Anzüge nicht nur vor der Umwelt (auch mit Hinblick auf Mars), dieser Vorraum kann auch als Wartungsraum für die Anzüge dienen und damit eine Kontaminierung der Station an sich verhindern. Dazu wäre er zusätzlich zu den Anzug-Ports mit Schleusen ausgestattet.

Viel Wartungsarbeit sollte an den Anzügen eigendlich nicht anfallen - und das meiste davon betrifft doch auch die Innerrein des Anzugs, und nicht seine Aussenhaut.

Hast du mit "Feinstaub" wirklich Feinstaub gemeint?

Hab ich, hast du schließlich selbst mit angefangen. Ob das wirklich so klein ist, wissen wir aber wohl alle nicht

mfg websquid

Gut, aber wir reden über verschiedene Korngrößen. Der Schmutz an den Raumanzügen ist laut Definition kein Feinstaub, denn der hat eben nur 10 µm Durchmesser. Er kann aber auch tatsächlich durch Erosion von Gestein entstehen, folglich müssen wir leider damit rechnen, dass es auf dem Mond welchen gibt. Feinstaub entsteht auf der Erde unter anderem in den Motoren der Autos, was auch der einzige Grund ist, wieso wir in Deutschland inzwischen rote, gelbe und grüne Platten in unsere Autos kleben.

Und es gilt leider: Je kleiner, desto gefährlicher.

@Schillrich: Tut mir leid, dass meine allgemeinen Gedanken nicht konkret genug sind. Ich werde sie für mich behalten