Rückkehr zum Mond

Um das Thema Mondstaub etwas konkreter zu machen hier drei schöne Präsentationen:
http://www.lpi.usra.edu/meetings/leagilewg2008/presentations/oct30pm/christoffersen.pdf
http://www.lpi.usra.edu/meetings/leagilewg2008/presentations/oct29am/crosby.pdf
http://www.lpi.usra.edu/meetings/leagilewg2008/presentations/oct29am/Tranfield4110.pdf

Wenn ich recht sehe, geht es bei 10 µm, die Oberfläche spielt aber eine Rolle, man weiß noch sehr wenig über die chemischen Reaktionen, Verschleiß am Raumanzug und allen technischen Einrichtungen ist ein großes Problem, das Verhalten des Staubs ist aufgrund der statischen Aufladung und der geringen Gravitation ganz speziell. Wie gesundheitsschädlich es ist, müßte man erst noch weiter erforschen. 

Hallo Gaia,

es geht nicht darum etwas abzuwürgen oder dass du deine Gedanken für dich behalten sollst. Wir sollen hier miteinander diskutieren.
Ich möchte vielmehr die Diskussion so lenken, dass man thematisch sinnvoll miteinander sprechen und Ideen und Meinungen abwägen kann. Mit "ich denke es geht", ohne irgendwelche Details, Ausführungen und Erklärungen geht das nicht. Ich könnte auch nur sagen: "Ich denke doch, dass die Erde eine Scheibe ist." Und dann? Dann kann man meine Meinung einfach nur zur Kenntnis nehmen, mehr nicht. Oder man muss beginnen mir meine Gedanken aus der Nase zu ziehen, um zu "beweisen", dass ich mir keine Gedanken gemacht haben und keine Erklärung liefern kann, sondern einfach nur eine Meinung habe.

Also: Behalte nichts "Durchdachtes" für dich. Fülle es dann aber mit mehr. Wenn du eine Idee hast, darin aber notwendige Details fehlen, dann stell sie vor und frag nach offenen Punkten.


PS:
runner02 kann davon wahrscheinlich ein Lied singen ;-). Er hatte oft Ideen, die wir hier einfangen und auf ordentliche Füße stellen mussten.

Hallo Schillrich,

Ich werde das im Auge behalten. Ich denke aber, dass du deine Hinweise hättest geben können, ohne meine Formulierungen in den Vordergrund zu stellen. Aber recht hast du: Halbwissen ist unangebracht.

Und wenn der Sand elektrostatisch aufgeladen ist, kann man mit E-Feldern Arbeiten

Ein paar interessante Fakten aus den von tomtom verlinkten Dokumenten:

• Die Reaktionsfreudigkeit wird durch mechanische Belastungen (Schleifen/Reiben/Kleinmahlen) stark angeregt, also genau durch das, was Mensch und Maschinen bewirken. Gleichzeitig nimmt diese Reaktionsfreudigkeit aber in einer "menschlichen" Umgebung schnell über Minuten wieder stark ab.
  Die durch Strahlung induzierte Reaktionsfreude ist (in dieser Untersuchung) noch unbekannt.
  Insgesamt wurden die Apolloproben nicht unter dem Aspekt der chemischen Reaktionsfähigkeit untersucht und man arbeitet mit irdischen Analogen.
• Die Apollo-Anzüge wurden nach Missionsende quasi nicht untersucht, sondern gereinigt und auf "Museumstouren" geschickt. Nur Alan Beans Anzug wurde ausführlicher unter die Lupe genommen. Man untersuchte sie jetzt so gut wie möglich auf die Eigenschaften der Kontamination und die Abnutzung, v.a. den relativ ungereinigten Anzug von Harrison Schmitt.
  An den Dichtungen und Laufflächen der Handschuhe konnte keine erhöhte Abnutzung festgestellt werden, obwohl damals von erhöhter Reibung und Schwergängigkeit während der Missionen berichtet wurde.

http://www.cmu.edu/news/archive/2007/September/sept20_scarab.shtml

Hier, diesen Roboter habe ich in der NTV-Doku 'Bergbau auf dem Mond' zum ersten Mal gesehen...

Er soll die Möglichkeiten für ISRU untersuchen...

Wenn man die beiden widersprüchlichen Ergebnisse (während der Mission erhöhte Reibung, bei heutiger Untersuchung keine Verschleißspuren) aus der obigen Untersuchung gleichzeitig als "wahr" ansieht, könnte eine mögliche Erklärung vielleicht sein:

• Damals ist Staub in die Laufflächen und Lager eingedrungen und hat "direkt" die Funktion behindert, als für Blockaden und Schwergängigkeit gesorgt. Bei der Reinigung der Anzüge ging diese Kontamination auf "blanken" Flächen verloren.
• In den wenigen Tagen reichte die Belastung aus Kontamination und Bewegung nicht aus, um größere Schäden auf den Laufflächen zu verursachen.

Ich denke, mittelfristig würde der Staub deutliche Verschleißspuren hinterlassen. Das schafft "Sand" immer, vor allem da er auch in "unendlichen Mengen" vorhanden ist und immer wieder neu kontaminieren und reiben kann. Interessant wären die Härtewerte des Mondstaubs. Damit ließe sich schnell sagen/abschätzen, wer der Sieger beim Verschleißwettkampf ist.

Ich denke, dass man die nächsten Anzüge so beschichten kann, dass sich kein Sand daran/darin festsetzt oder haften bleibt. Die Materialforschung hat gute Fortschritte seither gemacht, und die nächsten Raumanzüge werden noch bestimmt 10 Jahre mindestens brauchen, bis sie auf dem Mond zum Einsatz kommen.
Aber es schadet bestimmt nicht, immer ein paar Ersatzanzüge in Reserve zu haben Letztendlich wird alles für eine bestimmte Haltbarkeit ausgelegt, und das selbe wird man für Raumanzüge machen, und wenn die Lebensdauer der Anzüge für den Mond nur 1 Jahr oder 6 Monate ist, wird man diese so konzipieren, dass man sie dort für andere Sachen wiederverwenden kann, oder so recyclen, dass man daraus wieder Anzüge gewinnt.

Sollte man die Variante verwenden, die Anzüge von außen an die Station zu docken und von drinnen ein zu steigen, muss man trotzdem aufpassen, dass nicht irgendwann ein Leck auftritt und Luft entweicht, sollte ein Anzug beschädigt sein.
Das heißt, man muss die Anzüge letztlich in jedem Fall resistenter gegen den Staub machen.
Wäre mal eine Herausforderung für die Textilindustrie, einen geeigneten Mondanzug herauszubringen *g*

Das ist ein guter Punkt, bzw. eigentlich ein echtes potentielles Risiko und Problem dieses "Außenandockens".
Die Außenseite der Anzüge ist Teil des Dockingmechanismus. Gleichzeitig ist wird die Außenseite mit Sicherheit kontaminiert.

dazu kommt, dass die Anzüge einer höheren Strahlung ausgesetzt sind, wenn sie außen an der Station andocken, zumindest wenn sich diese oberirdisch befindet.
Einige Ideen plädieren dafür die Station unterirdisch zu bauen, damit weniger Strahlung auftrifft, und die Gefahr für Meteoriteneinschläge kleiner wird. Für diesen Fall bräuchte man dann eh Schleusen früher oder später.
Ich denke, dass man auch aus reinen Sicherheitsbetrachtungen Schleusen einrichten wird, und die Anzüge dann an einem Teil innerhalb der Schleusen sichert, denn falls mal etwas wie eine Explosion oder ein Feuer statt finden sollte, würde man noch ein Raum mit Sauerstoff brauchen, in den man sich zurück ziehen kann, in dem aber auch Anzüge sind, falls man zum Shuttle muss.

Mahlzeit!


Um die außen angebrachten Anzüge vor Strahlung zu schützen würde man es auf dem Mond wie auf der Erde machen:
http://www.guenter-grau.de/Dorsten/STRASSEN/09RECKST/0912RECK.JPG
Man achte auf die Stoffbahnen über den Schaufenstern. Unter-"irdisch" oder/und ein weiteres Modul mit Schleuse würde natürlich auch funktionieren (ist auch lukrativer für die Hersteller der Bergwerkstechnik oder/und des Moduls).

Das Thema Mondstation unter der Mondoberfläche mit den vielen ungelösten Problemen wurde hier auch schonmal behandelt und war sehr interessant. Bitte bei Bedarf selber suchen.

Man kann zwar die außen angebrachten Raumanzüge von innen öffnen und besteigen, aber natürlich gibt es innen noch eine verschließbare Luke, damit die Luft nicht aus der Station oder dem Rover entweichen kann, wenn kein Anzug mehr da ist (ein Raumfahrer befindet sich im Anzug und holt z. B. Bier beim Wirt umme Ecke) oder wenn ein angedockter Anzug ein Leck haben sollte.


Gruß
Peter

Ich denke, dass man die nächsten Anzüge so beschichten kann, dass sich kein Sand daran/darin festsetzt oder haften bleibt. Die Materialforschung hat gute Fortschritte seither gemacht, und die nächsten Raumanzüge werden noch bestimmt 10 Jahre mindestens brauchen, bis sie auf dem Mond zum Einsatz kommen.

Möglich, dass man so etwas heute entwickeln kann. Ich frage mich aber nur, ob man ausreichend genug weiß, womit man es eigentlich zu tun hat? Und selbst wenn dies der Fall sein sollte, kann man zu Testzwecken künstlichen Mondstaub herstellen, um die neu entwickelte Ausrüstung daran zu erproben?

Um die außen angebrachten Anzüge vor Strahlung zu schützen würde man es auf dem Mond wie auf der Erde machen:
http://www.guenter-grau.de/Dorsten/STRASSEN/09RECKST/0912RECK.JPG
Man achte auf die Stoffbahnen über den Schaufenstern.

Da Strahlung an der Mondoberfläche reflektieren kann, werden egal welche Stoffbahnen nichts helfen, wenn sie nur nach oben hin abdecken. Da wird man schon drum herum bauen müssen, denke ich.

Möglich, dass man so etwas heute entwickeln kann. Ich frage mich aber nur, ob man ausreichend genug weiß, womit man es eigentlich zu tun hat? Und selbst wenn dies der Fall sein sollte, kann man zu Testzwecken künstlichen Mondstaub herstellen, um die neu entwickelte Ausrüstung daran zu erproben?

Ich glaube kaum, dass man ausreichend genug weiß, da nie Langzeitversuche auf dem Mond gemacht wurden. Ich finde es eh erstaunlich, dass die Astronauten auf dem Mond keine Strahlenschäden bekommen haben. Aber von der kurzen Zeitdauer, kann man glaube ich nicht sagen, wie sich die Anzüge nach einem Monat oder einem Jahr verhalten hätten.
Die Nachuntersuchungen haben wohl keine Schäden festgestellt, aber ob spontane Korrosionserscheinungen nach ein paar Tagen länger auf dem Mond aufgetreten wären, weiß keiner.
Mit den Mitgebrachten Gesteinsproben, kann man bestimmt etwas Staub herstellen, wenn man es intensiv genug mahlen und mit Strahlung behandelt hat etc., aber ob das ausreicht um Aussagen über reale Situationen zu treffen? Man müsste jemanden in solch einem Raumanzug extrem lange in eine Umgebung stellen, in der solch ein Staub auf ihn einwirkt. Der Anzug muss sich bewegen, damit man sehen kann ob Gelenke beschädigt werden würden etc.
Wenn der Anzug mit Teflon beschichtet ist, gleitet vielleicht alles Problemlos ab, aber was ist mit Mikrometeoriten die möglicherweise einschlagen könnten?

Nun ja, die NASA hat die Anzüge, teilweise gereinigt, teilweise ungereinigt. Es wäre gut, wenn man den Staub gut aufbewahrt hätte. Mit "gut" meine ich auch unter möglich geringem Druck. Der Staub auf den ungereinigten Anzügen wird sich chemisch verändert haben, nachdem er ca. 40 Jahre lang der Erdatmosphäre mit ihrem Sauerstoff ausgesetzt gewesen ist.

Hallo Gaia,
das hört sch ja fast wie in den Anfangstagen von Apollo an. Was Währe Wenn.
Ein rest Risiko bleibt bei sollchen Missionen immer. Ich glaube bei Apollo 16 war es so, das wenn sie etwas länger aus den Mond geblieben währen, sie ein problem mit der Stahlung bekommen hätten (Sonne).

Die Anzüge betreffend der Haltbarkeit:
Apollo 11 rund 2 Std.
Apollo 17 ein paar Tage
warum sollte es anders sein bei neuen Anzügen?
Der langzeit Test kommt dann mit einer festen Station dann von ganz alleine und denn daraus folgenden verbesserungen.

Mfg Collins

@ruhri: das stimmt. Aber der Staub von den Anzügen hätte vermutlich nicht gereicht um damit weitere Tests zu fahren, wie sich die Anzüge damit verhalten. Um die Situationen gut simulieren zu können muss man immer wieder neuen Sand nachlegen können.

@collins:

Die Anzüge betreffend der Haltbarkeit:
Apollo 11 rund 2 Std.
Apollo 17 ein paar Tage
warum sollte es anders sein bei neuen Anzügen?
Der langzeit Test kommt dann mit einer festen Station dann von ganz alleine und denn daraus folgenden verbesserungen.

Was meinst du? warum sollte was anders sein bei neuen Anzügen? Ich verstehe die Frage nicht ganz. Aber wenn der Mensch nur für ein paar Tage oder Stunden auf dem Mond ist, werden die alten und neuen Anzüge schon reichen. Da sie ja offensichtlich schon gereicht haben bisher.
Meiner Meinung ging es hier aber insgesamt darum, was Anzüge in Zusammenhang mit einer permanenten Raumstation aushalten müssen. Und da ist es ganz sicher zu spät Langzeituntersuchungen zu machen, wenn man schon auf dem Mond ist. Weil du dort keine Toleranz für Fehler hast. Mal eben zur Basis zurückkehren nachdem dein Anzug ein Leck bekommen hat, ist leider nicht so leicht. und dort schnell mal einen neuen zu basteln. ist nicht einfacher

Einige Ideen plädieren dafür die Station unterirdisch zu bauen, damit weniger Strahlung auftrifft, und die Gefahr für Meteoriteneinschläge kleiner wird. Für diesen Fall bräuchte man dann eh Schleusen früher oder später.

Das sollte nicht der einzige Grund sein.
In einer alten Lavaröhre hat man bereits 90% der Wände, man muss also nur mehr 2 Schleusen mitnehmen, die den Gang vorne und hinten verschließen. Dann Sauerstoff und Stickstoff rein und ... Voilà...

Ob das Mondgestein wirklich vollkommen dicht ist, kann ich nicht sagen, allerdings ein gewöhnlicher Stein auf der Erde sieht mir nicht gerade durchlässig aus...

Und sonst nimmt man so eine Art 'Haarspray' mit, den man dort an die Wände sprüht, und wenn er getrocknet ist, hat man eine dichte Schicht, die alle eventuellen Poren verschließen sollte.

Ausserdem könnte man in so einer Höhle Mondmaterial von den Wänden abkratzen und untersuchen, und muss dafür nichteinmal ins Vakuum

... allerdings ein gewöhnlicher Stein auf der Erde sieht mir nicht gerade durchlässig aus...

Hallo runner,

dann denk mal ueber soetwas wie Grundwasser oder Erdgas/-oel nach.

Cheers,

Martin

Naja, ich war schon ein paar mal in Höhlen, und das Gestein dort war nicht von lehmiger Konsistenz oder gar Tonerde, sondern festes Gestein.

 (Siehe hier aus Hawaii https://images.raumfahrer.net/up009733.jpg )

Da drinnen staut sich sogar das Wasser, wie man auf dem Bild gut erkennen kann... Insofern denke ich also, dass sie relativ dicht sein müsste...

@Gaia
Was ich damit meinte, ist das zu den Apollo Flügen, heute die Staub problematik bekannt ist. Das war damals nicht der Fall.
Entsprechend kannst du heute planen und produzieren.
Ferner hat die Materrial Forschung in gegensatz zu den 60ern gewaltige fortschritte gemacht und damit sehen die Mondanzüge anders aus und werden mehr schutz bieten als "Model 1".

Mfg Collins

@Collins: joar cool, genau das habe ich ja auch gesagt. Freut mich, das wir da einer Meinung sind   

Naja, ich war schon ein paar mal in Höhlen, und das Gestein dort war nicht von lehmiger Konsistenz oder gar Tonerde, sondern festes Gestein.

Hi,

Ton waere sogar besser als fests Gestein was das dichtsein angeht (Grundwasserstauer, beliebt fuer Endlager und dergleichen), gibt es aber auf dem Mond nicht.

Unten ein paar Bilder von den Lavatunneln im Undara Park, Queensland, Australien. Gestein ist wie auf dem Mond reichlich vorhanden Basalt. Hier kommen aber auch schon Probleme rein, wenn magmatische Gesteine abkuehlen schrumpfen sie und es entstehen Risse. Auf dem Mond auch nicht zu vergessen die tektonische Beanspruchung durch Meteoriteneinschlaege. Das heisst es gibt auch auf dem Mond einige Dinge die fuer Kluefte und damit Wegbarkeiten in Gesteinen sorgen. Ich sage nicht unbedingt, das solche Roehren ungeignet sind und man kann hier technisch nachhelfen (wie auch im Tunnel-/Bergbau). Aber es ist womoeglich nicht unbedingt einfacher als technische Bauwerke zu realisieren, zumal man diese fuer die gewollten Zwecke massschneidern kann.  







 

--> was wäre, wenn man dort eine Maschine vorraus schickte, die Tunnel vorgraben würde, wäre das praktischer?

Möglich ist viel, realistisch ist das für unsere Raumfahrt der nächsten Dekaden nicht.

Ein Kompromiss wäre:

• Ausheben einer Grube
• Einsetzen fertiger Wohnmodule in die Grube
• Zuschütten der Grube und Module

Ein Kompromiss wäre:

• Ausheben einer Grube
• Einsetzen fertiger Wohnmodule in die Grube
• Zuschütten der Grube und Module

Anstelle des ersten Punkts wäre die Suche nach einem passender Krater die einfachere Alternative.

Hallo Flandry,

das sehe ich nicht so, oder wir reden aneinander vorbei. Ich denke immer noch in kleinen Maßstäben, also eine Hand voll Module, die evtl. in einem langen Graben aneinander gefügt werden können, um dann schrittweise zugeschüttet zu werden und weiter zu wachsen.
Um einen Krater zuzuschütten, benötigt man auch viel (bzw. viel mehr Material) und um Bodenarbeiten zum Platzieren der Module käme man auch nicht herum.

Solche Bodenbewegungen wären mit einer "Schildraupe" machbar, die einfach immer wieder in den Graben einfährt und jedes mal etwas mehr Material aus ihm heraus schiebt.

Noch eine Möglichkeit, um zu tiefe Schachtungen zu vermeiden (evtl. wird ja auch der Boden in wenigen Metern tiefe schon schwieriger zu bearbeiten), wären halbversenkte Module in einem flachen Graben, dessen abgetragenes Material zusammen mit neuem Material der Umgebung dann die obere Hälfte zuschüttet.