Alternative Marsroboter

Habe mir gedacht, so nen Thread könnten wir gebrauchen, der über alle konventionellen Konzepte hinausgeht, die es bisher gab (Rover, Lander, Satellit)




Mir schwebt da eine Idee vor, so eine (evt. aufblasbare) 'Station' am Mars zu bauen.

Ich stelle mir das ganze vor wie eine Eisenhütte mit Wärmeisolierung und einer Schleuse.
Darin ein Radio-Isotop-Generator.
Der erzeugt Wärme darin, und Strom für Rover, Messdaten, Kommunikation (evt ist die Station als Relais zur Erde nutzbar! -> kleinere Antennen der Rover...), ...
Und könnte sogar Treibstoff oder Sauerstoff erzeugen...

Dann können Rover an den Polen darin überwintern, und im Sommer rauskommen und weiterforschen.

Was haltet ihr davon, seht ihr irgendwo einen Haken am Konzept?

seht ihr irgendwo einen Haken am Konzept?

Ja, die Finanzierung 

Gruß, Klaus

Hallo runner02,

Du hast das Stichwort bereits selbst geliefert :  "Radioisotopengenerator"

Warum sollte man eine Station, also eine Art "Garage" zum Mars schicken, welche mittels Radioisotopengenerator mit Energie versorgt wird, und darin dann einen Rover überwintern lassen? Es wäre doch viel effektiver ( sowohl finanziell als auch technisch! ), auf diese Station zu verzichten und gleich den Rover mit solch einer sonnenunabhängigen Energiequelle zu versehen.

Du schreibst weiter, dass eine solche Station nebenbei auch Sauerstoff und Treibstoff produzieren könnte. Okay, gute Idee!!! Allerdings wäre ein solches Konzept erst in der übernächsten Phase der Erkundung unseres Nachbarplaneten wirklich gefragt :  Der Entsendung von Menschen an Stelle von Robot-Missionen. Ich befasse mich zwar primär mit der unbemannten Marsforschung, sehe diese aber lediglich als eine unausweichliche Vorstufe von genau solchen bemannten Missionen zum Mars an. ( Der Name Pathfinder hätte treffender nicht gewählt werden können!!! )

Die nächste Stufe stellt eine "Sample Return Mission" dar. Erst mit den Analyse-Ergebnissen aus einer Gesteinsprobe von der Marsoberfläche werden den Wissenschaftlern genügend Argumente zur Verfügung stehen, um den immensen finanziellen Aufwand einer solchen bemannten Mission zu begründen und politisch durchzusetzen.

Vielleicht erlebe ich das ja doch noch...

Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko

Hallo redmoon,

Die nächste Stufe stellt eine "Sample Return Mission" dar. Erst mit den Analyse-Ergebnissen aus einer Gesteinsprobe von der Marsoberfläche werden den Wissenschaftlern genügend Argumente zur Verfügung stehen, um den immensen finanziellen Aufwand einer solchen bemannten Mission zu begründen und politisch durchzusetzen.

Wäre das nicht viel kostengünstiger mit Sauerstoff vom Mars zu machen?
Oder lohnt der Aufwand die Kosten nicht? Kann ich mir kaum vorstellen, denn die Nutzlast wäre erheblich größer...

Die Idee der Treibstoffproduktion in so einer Station ist auf jeden Fall interessant. Selbst wenn sich das bei einer solchen Mission nicht lohnen sollte, hat man damit zumindest schon mal die komplette Technologie getestet, die man dann für eine bemannte Mission brauchen wird. Die Demonstration einer solchen Technik auf dem Mars wäre allein schon aus diesem Grund sinnvoll ( oder will irgendjemand eine komplette unbemannte Testmission mit einem für bemannten Einsatz ausgelegten Raumschiff? Das dürfte sehr viel teurer sein, als Erprobung mit so einer kleinen Mission)

mfg websquid

Wie wäre es mit einer Flugzeugsonde?

Also, es sollte sich im Orbit aufklappen (Flügel spreizen) und nach dem Transfer langsam in die Marsatmopshäre gleiten...

Wäre sowas denkbar? Also in einem Marsorbit der Höhe 80 km das Flugzeug sich selbst überlassen?

Dort oben ist die Reibung zwar da, aber gering, so könnte es Geschwindigkeit verlieren...
Dann tritt es in immer tiefere Luftschichten ein, wird evt schneller, was aber egal ist, da man keinen fixen Landepunkt bestimmt.
Ein Autopilot hält ihn immer in der Luft...

Hielte das die Struktur aus?

Wie wäre es mit einer Flugzeugsonde?

Gibts doch schon: http://marsairplane.larc.nasa.gov/

Gruß, Klaus

Ja, aber laut Konzept soll es verpackt in einer Kapsel am Mars 'landen' / wassern / ...
Halt bei 300km/h werden erst die Flügel ausgefahren...

/ wassern /

Seit wann geht das denn!

Warum schwierig, wenn's auch einfach geht? Aerobraking und Wiedereintritt mit einer Kapsel ist einfacher sowohl bzgl. Anflug (direkt er Eintritt) als auch Aerodynamik und Abstieg, verglichen mit einem geflügelten Orbiter, der eine Aerodynamik für alle Geschwindigkeitsbereiche benötigen würde.
Diese Aerodynamik wäre ein Kompromiss zwischen den höchsten Anforderungen für den Wiedereintritt/Hochgeschwindigkeitsflug und denen eines langanhaltenden Unterschallflugs. Die kurze Wiedereintrittsphase dominiert mit ihren hohen Anforderungen dann das Design, was zu zu starken Kompromissen für die Auslegung in der langen Unterschallphase führt (um die es bei deiner Idee ja eigentlich gehen soll). Das Space Shuttle ist da ein Beispiel, wie "schlecht" sich so ein Gefährt in den tiefen Schichten dann fliegen lässt. Zum Landen reicht's ... aber zum Cruisen? Bei der dünnen Marsatmosphäre stellt sich generell die Frage, wie gut ein Hyperschallflugkörper (kleine gepfeilte Tragflächen oder Deltaflügel) im Unterschallbereich dann eigenständig fliegen kann.

Wenn man schon auf dem Mars ein Flugzeug haben möchte, dann sollte seine Aerodynamik für genau diesen Abschnitt optimiert sein. Den Eintritt aus dem Orbit sollte man "klassisch" mit einer (Schutz-)Kapsel machen. So kann man beide Abschnitte möglichst unabhängig auslegen und optimieren.

Ist schon eine Weile her, da habe ich im Fernsehn eine Doku über Octkopter gesehen....

Vgl. hier, um einen Eindruck zu bekommen:


Also so eine Art Mini-Hubschrauber, der auch bei Ausfall eines bis zwei Rotoren noch fliegt...


Habe mir gedacht, so eine Sonde wäre doch mal eine Überlegung wert??

Sie ist sehr mobil, und könnte auch Boden analysieren, Fotos schießen und dann weiterfliegen.

Ach ja, zwischen den Flügen sollte die Sonde natürlich landen, um Sonne zu tanken...  

Hallo, runner01!

Kann eine solche Maschine überhaupt auf dem Mars fliegen? Schließlich ist die Atmosphäre wesentlich dünner.

lg

Bevor das funktioniert  muss man noch ein bisschen basteln. Es gibt ja Experimentalflugzeuge, die auf 30km Höhe kommen (was für Mars ausreichend wäre), aber (noch?) keine Helikopter, die das schaffen.

mfg websquid

Mit entsprechend großen Rotoren bzw. entsprechend hoher Drehzahl müsste es möglich sein. Bei Drehflüglern kommt auf Mars vor allem noch dazu, dass der zu leistende Auftrieb nur einem Drittel der Gewichtskraft, die sie auf der Erde betragen würde, gegenübersteht. Also: Der Auftrieb ist zwar schwieriger zu erzeugen (richtig?), allerdings zieht auch weniger Gewichtskraft nach unten, was weniger Auftrieb nötig machen würde.

Hab gerade noch mal nachgeguckt: Höhenrekord mit Drehflüglern liegt bei über 13km. Doppelt so hoch müsste für Flüge auf dem Mars schon reichen - klingt für mich machbar, aber man muss wirklich noch weiter  forschen.

mfg websquid

Woraus schließt ihr, das Helikopter auf 30km kommen können? Weil man gerade so die höchsten Berge der Erde geschafft hat? Das wäre so, als würden wir aus 30km Flughöhe von Hochleistungsflugzeugen pauschal schließen: 60km sind auch drin ....

Ich schließe es mal daraus, dass die verwendeten Helikopter keine extremen Leichtbauversionen sind, die nur auf Höhenerreichung optimiert sind, sondern modifizierte Standardhelikopter sind. Außerdem hat man mit Flugzeugen die 30km erreicht - es ist also machbar mit aerodynamischem Auftrieb die Höhe zu erreichen.

Ob man dieses Ziel allerdings wirklich erreichen kann, wissen wir wohl alle nicht. Man kann ja hoffen, wenn jemand wirklich Interesse daran hat, dass das versucht wird umzusetzen. Aber ich stell mich hier nicht hin und sage: Es geht auf jeden Fall

mfg websquid

die flugzeuge die 30km hoch kommen (SR 71) sind da oben mach 3 geflogen um bildlich gesprochen genug luftmoleküle unter die Tragflächen zu bekommen. langsamer wäre Strömungsabriss..

diese Geschwindigkeiten kann man beim rotieren kaum erreichen. (gibts überhaupt überschall rotierende Hubschrauberflügel, von den Spitzen die am Mach 1 bereich kratzen abgesehen...)

Also müsste man die Rotoren sehr viel breiter machen...  Und mit Leichtbau ist da auch nicht mehr so viel drin... 1-2km vielleicht...

Vorallem kann man Rotoren nicht einfach vergrößern, und dann schneller drehen lassen. Spätestens wenn die Spitzen der Rotorblätter an Mach1 kratzen, ist Schluss. Und umso größer der Rotor desto schneller ist der Punkt erreicht.

Mit einer (oder mehreren) senkrecht eingebauten Turbine wäre vielleicht mehr zu erreichen. Aber wir dürfen dabei nicht vergessen, daß das ganze auch noch zum Mars muss. zu schwer und zu unhandlich sollte das Gebilde also nicht werden.

Mit einer (oder mehreren) senkrecht eingebauten Turbine wäre vielleicht mehr zu erreichen.

Turbinen brauchen für gewöhnlich Treibstoff, sowas gibts am Mars nicht an der nächsten Tanke
Ausser er verdichtet Luft, während er sich am Boden auflädt und nimmt diese dann als Antrieb...

Wieso soll der Octocopter denn 30 km hoch fliegen?

30 m sind eigentlich immer noch viel... Achso.... Die Höhe auf der Erde entspricht dem Luftdruck des Marses...

http://www.handelsblatt.com/technologie/forschung/planetenforschung-mars-sonde-soll-ueber-den-planeten-huepfen;2694387

Zitat

Mit einer (oder mehreren) senkrecht eingebauten Turbine wäre vielleicht mehr zu erreichen.

Turbinen brauchen für gewöhnlich Treibstoff, sowas gibts am Mars nicht an der nächsten Tanke
Ausser er verdichtet Luft, während er sich am Boden auflädt und nimmt diese dann als Antrieb...

Ok, hier wurde meine Idee dann wohl benutzt

Hallo,

dieses Konzept aus dem "Handelsblatt"-Artikel wurde im September auch auf dem EPSC-Kongress in Rom vorgestellt. Hier ein paar weitere Details dazu :  
http://meetingorganizer.copernicus.org/EPSC2010/EPSC2010-763.pdf  ( engl. ) 

Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko

Aber ein Problem sehe ich da:

Die wollen ja eine radioaktive Kammer, die sich von selbst aufwärmt.

Wenn nun aber der Rover Hopper steht, dann wird das doch sehr heiß. Wenn es nicht sehr heiß wird ist der spezifische Impuls grottenschlecht, ansonsten schmilzt die Kammer...

Wäre es da nicht besser, elektrisch mit RTG aufzuheizen?

Und, welche Radioaktiven Elemente gedenkt man, da einzusetzen? Plutonium ist bekanntlich ja alle...

Wäre es da nicht besser, elektrisch mit RTG aufzuheizen?

RTGs produzieren etwa 5% elektrische und 95% thermische Energie. Wozu also eine elektrische Heizung. Die wäre nur Ballast.

Das stimmt.

Aber trotzdem: müsste man ihn nicht im Stand kühlen, damit er sich nicht selbst schmelzen kann??