Rückkehr zum Mond

(Leichtbau-)Kräne waren auch geplant ... und mit Demonstratoren auf der Erde bei den DesertRats bereits getestet. Den Aspekt bei Altair hatte man schon nicht vergessen ...

Bei dem ULA-Konzept müssten man auch erst mal schauen, wo man große Fracht unterbringt. Bei Altair gäbe es immerhin ein großes Frachtdeck.


Edit
Hier noch eines der Bilder von damals:



Das "einfache Gestänge" mag zwar erstmal belächelt werden, aber warum nicht? Wie schon Koroljow sagte: ... kompliziert bauen kann jeder.

Was mir besonders gefällt ist die horizontale Konfiguration des Mondlanders. Ein turmhohes Gefährt wie der Altair aus Constellation war nie besonders realistisch. Da hätte man ja Kräne gebraucht, um die Nutzlast zu entladen!

Diese horizontale Konfiguration ist nicht ganz neu. Ob das jetzt die alten aufgewärmten Pläne sind oder etwas neueres kann ich aus dem Kopf nicht sagen, da müsste man mal in den Tiefen des Forums graben.

Ja, schon am Anfang von Constellation, quasi in der Sturm- und Drangphase, hatte Lockheed Martin eine horizontale Ableitung der Centaur als Lander präsentiert.

In der Frachtversion würde die Landefähre ohne die Aufstiegskabine landen und so stände mehr Platz für Nutzlast zur Verfügung.

Die Module der Mondbasis würden auch eher wie ISS-Module aussehen. Diese Konfiguration ist für den Mond besser geignet als die "Tuhnfischdose", da man solche Module leichter eingraben kann.

Darin sehe ich einige Vorteile: Modular erweiterbar (ok, auch anders möglich), Wenn die Astronauten die Tanks rausnehmen, ist der überbleibende Raum noch um einiges größer. Außerdem könnte dies billiger sein, da kein LEM in dem Sinne gebraucht wird...

Die Astronauten? Möchtest du, dass der Lander bei laufender Mission umgebaut wird?

Darin sehe ich einige Vorteile: Modular erweiterbar (ok, auch anders möglich), Wenn die Astronauten die Tanks rausnehmen, ist der überbleibende Raum noch um einiges größer. Außerdem könnte dies billiger sein, da kein LEM in dem Sinne gebraucht wird...

Abgesehen davon, dass das Ausbauen der Tanks viel zu aufwändig wäre, werden die Tanks doch gebraucht zur Lagerung von Treibstoff z.B.

Zitat von: runner02 am 14. August 2010, 16:00:21

Darin sehe ich einige Vorteile: Modular erweiterbar (ok, auch anders möglich), Wenn die Astronauten die Tanks rausnehmen, ist der überbleibende Raum noch um einiges größer. Außerdem könnte dies billiger sein, da kein LEM in dem Sinne gebraucht wird...

Abgesehen davon, dass das Ausbauen der Tanks viel zu aufwändig wäre, werden die Tanks doch gebraucht zur Lagerung von Treibstoff z.B.

Das Ausbauen der Tanks wäre bei entsprechender Konstruktion ein leichtes. Die Tanks könnte mann ein stück abseits eingraben und weiter benutzten.
Ich sehe jedoch nicht den Vorteil dabei, da das Risiko das etwas beim Ausbau schief läuft sehr hoch ist.
Ferner müste der Raum in dem das Triebwerk ist Druck fest sein, was ein mehr gewicht zur folge hätte (kosten/nutzen).

Mfg Collins

Die Tanks sind doch meisst auch ein Teil der tragenden Struktur. Sonst würde die Konstruktion viel schwerer werden. Was spricht denn dagegen, die Tanks in ihrer halbwegs isolierten Stufe zu lassen und sie dort ohne viel Aufwand zu nutzen?

Hallo,

"Innenausbau" auf der Oberflaeche, oder generell Zerlegen und Zusammensetzen von Geraeten, ist eine schlechte Idee. Der Mondstaub kommt ueberall rein und kontaminiert alles, an dem sich die Astronauten guetlich tun.

Ausserdem, feingliedrige Handwerksarbeiten in Raumanzuegen wuerde ich generell so weit wie moeglich vermeiden. Systeme baut man besser auf der Erde "fertig" zusammen.

Es gab früher mal Pläne, Tanks nach Brennschluss als Wohnraum zu nutzen. Die dazu nötigen baulichen Veränderungen wären zum größten Teil aber schon auf der Erde installiert worden. Vorne an den Tank wäre als Teil der Nutzlast ein Modul gekoppelt gewesen, welches das Lebenserhaltungssystem und die Gase lagert. Nach Brennschluss hätten die Astronauten den Tank evakuiert und danach mit Luft gefüllt. Zum Schluss hätte man dann Leitungen an den Tankwänden (Luft- u. Flüssigkeitaustausch) entlangezogen und Trennwände installiert.

Die ULA hat in ihrer Mondflugstudie ähnliches angesprochen. Die ACES-41 Stufe des Mondlanders verbleibt auf der Oberfläche, um später entweder als zusätzlicher Raum oder als Tank für auf dem Mond produzierte Treibstoffe genutzt zu werden.

Ich denke, von diesen "Wet"-Plänen ist man zu Recht abgekommen. Die Wiederverwendung eines Tanks als Tank würde unter Umständen immer noch Sinn machen. Grundvoraussetzung ist natürlich, dass man während einer Mission etwas zum Einfüllen auftreiben kann.

Grundvoraussetzung ist natürlich, dass man während einer Mission etwas zum Einfüllen auftreiben kann.

Auf dem Mond wäre das gar nicht mal so einfach...
Wasser, Sauerstoff aus Regolith.... Dann wirds eh schon eng...

Ob man davon wirklich größere Mengen finden bzw. gewinnen kann?

Zitat

Grundvoraussetzung ist natürlich, dass man während einer Mission etwas zum Einfüllen auftreiben kann.

Auf dem Mond wäre das gar nicht mal so einfach...
Wasser, Sauerstoff aus Regolith.... Dann wirds eh schon eng...

Ob man davon wirklich größere Mengen finden bzw. gewinnen kann?

Was willst du denn anderes als Wasserstoff und Sauerstoff in die Tanks füllen? Nur dafür sind sie ja gebaut worden und mir fällt auch gerade nichts ein, was man noch in großen Mengen brauchen würde (z.B. als Treibstoff).

Finden kann man Sauerstoff auf dem Mond in Unmengen. Wasserstoff ist wesentlich seltener, aber inzwischen weiss man ja, das es auch den in signifikanten Mengen gibt.

Gewinnen kann man den Sauerstoff mit verschiedenen Methoden, z.B. erhitzen. Wassereis könnte man mit Mikrowellen erhitzen und den Wasserdampf absaugen.
Es gibt sogar Wettbewerbe für Regolithabaumaschinen, die irgendwann man auf dem Mond eingesetzt werden könnten.

In den Tiefen des Forums finded sich zu all den genannten Punkten noch genauere Informationen.

All das braucht massig Energie. Wenn man eh schon nuklear Reaktoren in den Orbit schießt - warum sie dann nicht gleich in Verbindung mit elektrischen Antrieben verwenden, anstatt sie zu nutzen chemischen Treibstoff zu produzieren?

Naja, für schnelle Flugbahnen Erde-Mond-Erde und auch einen Pendelverkehr zwischen LLO (Low Lunar Orbit) und Oberfläche benötigt man weiterhin schubstarke Antriebe mit kurzen aber effektiven Manövern. Um die chemischen Antriebe kommen wir also auf dem Mond absehbar nicht herum.

Klar braucht die Treibstoffherstellung viel Energie (das meisste davon wird ja dann bei der Verbrennung wieder frei) aber auf dem Mond hat man ja Zeit. Man kann sich da ein Maschinchen mit Solarflächen hinstellen und es Monatelang Treibstoff oder Sauerstoff zum Atmen herstellen lassen.

Interessant wäre mal eine Abschätzung, wieviel Solarfläche man bräuchte, um für einen Astronauten dauerhaft genug Sauerstoff herzustellen. Kann das jemand gaaanz grob überschlagen?

Interessant wäre mal eine Abschätzung, wieviel Solarfläche man bräuchte, um für einen Astronauten dauerhaft genug Sauerstoff herzustellen. Kann das jemand gaaanz grob überschlagen?

Ich versuchs mal...

Also, pro Kopf verbraucht ein Astronaut ca. 1 kg Sauerstoff, wenn ich mich richtig eriinere...

So jetzt such ich mal die Bindungsenthalpie von Silikat raus..

EDIT: OK, habs gefunden: SiO2 hat eine Bindungsenthalpie von -910,86 kJ pro Mol, bei einer molaren Masse von 60,1 Gramm pro Mol. (Reine Elemente -Si und O2 - haben 0)

Daher komme ich auf einen Energieeinsatz von 15,16 kJ pro Gramm
Sprich: Wenn du 1 kg Siliziumdioxid zerlegen willst, brauchst du 15160 kJ

Das Gewichtsverhältnis ist Si 28,09 zu Sauerstoff 32
Dh. vereinfacht kannst du mit 1:1 oder 50/50 rechnen.

1 halbes Kilo Sauerstoff kostet somit 15160 kJ an Energie.

Pro Tag und Kopf muss man also mit ca. 30320 kJ rechnen.

Ok, Zusammenfassung: Um ein halbes Kilo Sauerstoff zu erzeugen, braucht man 8.422222222 Kilowattstunden.

Ein Quadratmeter Solarmodule erbringt eine Leistung von 130 Watt auf der Erde (am Mond sinds mehr)...

Man hat also 24 Stunden Zeit, 8,5 kWh zu erzeugen...

0,355 kW oder 355W muss dann die Fläche haben... Also bräuchte man rund 3 Quadratmeter (2,7)  pro Kopf.

Aber nur an den Polen, wenn dauernd Licht scheint, sonst bräuchtest du das Doppelte. (Länge der Nacht = Länge des Tages = 14 Erdtage = 14 Erdnächte)

Das ist aber nur die Energie die für die Chemie benötigt wird,
der Prozess hat mit sicherheit einen Wirkungsgrad, wodurch sich die benötigte Fläche nochmals Verfielfältigt,

zusätzlich dürfte ein socher Prozess erst ab einer Mindestgröße effektief Arbeiten.

Was man noch mit einkalkulieren muss: Energiebedarf für Abbau und Transport des Rohstoffs und für die Lagerung jedes Kilogramms Sauerstoff.
Der Abbau dürfte des Regolith als Rohstoff dürfte dabei auch ziemlich flächenintensiv sein (werden).

Soll die Menge des verstoffwechselten Sauerstoff ständig neu aus dem SiO2 gewonnen werden?

Wenn nicht, reicht doch ein bestimmter Vorrat, der bei Gelegenheit wieder aufgefüllt wird. Der Sauerstoff verschwindet ja nicht, sondern ist im CO2 gebunden. Da man davon auch nicht zuviel haben will, wäre es sinnvoller dieses wieder aufzuspalten.

Soll die Menge des verstoffwechselten Sauerstoff ständig neu aus dem SiO2 gewonnen werden?

Stimmt, das hatten wir scheinbar ganz vergessen.

Eigentlich bräuchte man ganz wenig, um Lecklagen auszugleichen.

Man wird ja nicht so verschwenderisch sein und das CO2 einfach in die Mondexosphäre auslassen... Man kann CO2 genauso elektrolytisch spalten, das verbraucht sogar weniger Energie (die Bindung ist schwächer...)

Zitat

Soll die Menge des verstoffwechselten Sauerstoff ständig neu aus dem SiO2 gewonnen werden?

Stimmt, das hatten wir scheinbar ganz vergessen.

Eigentlich bräuchte man ganz wenig, um Lecklagen auszugleichen.

Das war mein ursprüngliches Ansinnen. Ich bin von einem nicht ganz geschlossenen Kreislauf ausgegangen, ähnlich wie auf der ISS.

Die benötigte Solarfläche scheint mir trotz aller Unsicherheit beim rechnen aber nicht völlig unrealistischen zur Umsetzung zu sein.

Einverstanden, das überzeugt mich. danke.