Diskussion:Der bemannte Flug zum Mars – ein Weg voller Gefahren

=Mit konventionellen Raketenantrieben kommt man nur bis zum Mars, aber nicht zurück!

In den Wochenendausgaben der MAZ und KN (….) vom 11./12. März 2017 wurde das NASA-Mars-Projekt für das Jahr 2030/2035 vorgestellt. Zunächst ist zu konstatieren, dass der Aufsatz eine sehr gute Machbarkeitsskizze zu einem Marsprojekt darstellt! Wären fundierte Daten, Fakten und Berechnungen zur Stützung und Unterfütterung der Behauptungen und Intensionen der NASA zu ihrem Mars-Projekt „Journey to Mars“ ausgeführt worden, dann hätte man von einer guten Machbarkeitsstudie sprechen können! Wie sieht es nun wirklich um ein realistisches Marsprojekt aus? Wie mathematisch-physikalisch und mittels raketentechnischen Parametern eindrucksvoll gezeigt werden kann, kommt man mit konventionellen Raketenantrieben und Treibstoffen mit unbemannten und bemannten Raumsonden nur bis zum Mars – eine Rückkehr ist aus raketentechnischen Gründen absolut unmöglich! Dies hängt mit der zu geringen effektiven Ausströmgeschwindigkeit ve, einen wesentlichen und wichtigen raketentechnischen Parameter zusammen, die bei Wasserstoff-Sauerstoffantrieben maximal ca. 4000 m/s (4 km/s) beträgt (technische Optimierungen sind denkbar). Angenommen, der Raumflugkörper hat eine (utopische) Startmasse von Mo=1200 Tonnen (t) im Erdorbit, dann werden für das Erzielen der notwendigen 2. Kosmischen Geschwindigkeit (11,2 km/s) bei einer Ausströmgeschwindigkeit ve von nur 2,6 km/s des Triebwerkes MTr= 760 t Treibstoff erforderlich (kann mit der Formel MTr=Mo*[1- (1: evB:ve)] nachgerechnet werden) . Damit würde die Restmasse nur noch 440 t betragen (also rund ein Drittel der ursprünglichen Startmasse von 1200 t - 440:1200 ≈ 0,367). Die Einmündung in den Marsorbit macht eine Treibstoffmenge von weiteren 355 t erforderlich. Damit würde die Restmasse lediglich nur noch 45 t ausmachen (potenzielle Masse des Raumschiffes). Da die Dichte der Marsatmosphäre lediglich 2 Prozent der der Erde ausmacht, würde die Masse des Fallschirms bei einem zu transportierenden Gewicht von 45 t und einer Sinkgeschwindigkeit von 5 m/s (18 km/h) ungefähr vier Tonnen betragen! Damit verbleibt nur noch eine effektive Masse von 41 t für den Raumflugkörper auf dem Mars übrig. Dies wäre die absolute Schmerzgrenze! Damit wäre allerdings eine Rückkehr vom Mars unmöglich, auch wenn bereits ein weiterer Raumflugkörper von 41 t zuvor auf dem Mars gelandet worden wäre. Denn: Es muss nicht nur die Schwerkraft des Mars bei der Rückkehr zur Erde überwunden werden, sondern auch noch die Fluchtgeschwindigkeit von ca. 5 km/s vom Mars zur Erde zurück „überwunden“ bzw. forciert werden. Dazu wären rund 39 t Treibstoff erforderlich, wie eindrucksvoll demonstriert werden kann, womit bei einer Gesamtmasse von 41 t eine Rückkehr vom Mars zur Erde mit den restlichen 2 t mit einem konventionellen Raketenantrieb unmöglich wäre. Es gibt aber berechtigte Hoffnung: Am 02. 04.2016 vermeldete der Fernsehsender n-tv, dass in den USA die NASA an einem Plasmaantrieb VASMIR (Variable Spezific Magnetoplasma-Impuls Rocket) arbeiten würde. Mit diesem revolutionären Raketenantrieb solle man nur innerhalb von 39 Tagen von der Erde zum Mars gelangen, so der geniale Konstrukteur dieser Erfindung. Damit würden sich die obigen Überlegungen und Ausführungen erübrigen, da sich mit Plasmaantrieben mit effektiven Ausströmgeschwindigkeiten von bis zu 1000 km/s ganz neue raketentechnische Perspektiven eröffnen! Ob allerdings dieser Plasma- Antrieb bis zum gesetzten Termin von 2035 der NASA zur Verfügung stehen wird, steht in den Sternen. Die immense kosmische Strahlung ist nach neusten Erkenntnissen auch nicht mehr so ein gewaltiges technisches Problem! Denn ein Magnetfeld könnte die Besatzung vor dieser tödlichen Strahlung abschirmen. Die Energie dazu könnte über Sonnenkollektoren mit einem relativ hohen Wirkungsgrad unproblematisch gewonnen werden. Die Abschirmung mit Wassertanks ist keine so gute Idee, da der Abschwächungskoeffizient µ (sprich Mü) vor kosmischer Strahlung nur ein Zehntel von Blei beträgt. Damit müsste die Wandstärke schätzungsweise rund 2*3,5=7 m betragen [I=Io *e (-µ*d) → d=2*(ln 24000 : 0,03) m= 7 m]. Das Raumschiff würde so gewaltige Dimensionen annehmen. Und der Wiedereintritt in die Erdatmosphäre wäre bei einem potenten Plasmaantrieb auch nicht mehr so problematisch, weil ja sehr hohe Bahngeschwindigkeiten erzielt werden können und damit das Abbremsen damit kein Problem mehr darstellt. Ansonsten sollte man von solchen Mars-Missionen und anderen Exkursionen ins Weltall absehen und die eingeplanten Hunderte Milliarden einfach einsparen, um unsere Mutter Erde und die Menschheit mit effektiven alternativen Energieformen und einer vernünftigen Umweltpolitik noch rechtzeitig zu retten! Siegfried Marquardt, Königs Wusterhausen

Eine bemannte Raumfahrt im All außerhalb der Magnetosphäre der Erde wird niemals stattfinden können!

Ausgangspunkt und Impuls zur Erstellung einer Machbarkeitsstudie mit einer mathematisch-physikalischen Prüfung der Realisierung einer Marsmission war eine Meldung in der Märkischen Allgemeinen Zeitung vom 02. Mai 2015 zum erfolgreichen Verlauf der Merkurmission mit der Sonde „Messenger“, die nach Faktenlage auf dem Merkur aufschlug und zerschellt sein sollte. Von den astrophysikalischen Aspekten her betrachtet regten sich beim Verfasser dieser Schrift Zweifel an der Richtigkeit dieser Meldung, so dass diese Information durch Rechnerchen im Internet auf die Wahrheit hin überprüft wurde. Und man wurde fündig: Es erwies sich tatsächlich als korrekt, dass die Sonde auf dem Merkur aufgeschlagen sein musste, da die Endgeschwindigkeit der Sonde in der Endphase des Fluges nach einer Flugzeit von 10 Jahren auf relativ energiearmen Bahnen zum Merkur lediglich nur noch 0,8 km/s betrug. Damit konnte die Sonde nicht in eine Umlaufbahn in den Orbit des Merkurs einmünden und war somit dazu verurteilt, auf den Merkur zu stürzen. Spontan stellte man sich die Frage, wie ein Marsprojekt aussehen könnte und müsste, wo ja in den nächstem 10 bis 20 Jahren die Absicht einiger Staaten besteht, innerhalb von 500 Tagen eine Marsexpedition durchzuführen. Wie gedacht, so getan: Es sollte also die Machbarkeit eines Marsprojektes von den astrophysikalischen und technologisch-technischen Voraussetzungen geprüft werden. Dabei konnte auf eine ganze Reihe von Materialien mit Vorarbeiten zurückgegriffen werden, konnte man doch erst ca. ein Jahr davor das Apolloprojekt von 1969 auf vier Ebenen mathematisch-physikalisch eindrucksvoll widerlegen, ja ab absurdum führen. Diese Vorarbeiten erleichterten wesentlich die mathematisch-physikalischen Berechnungen zu einem etwaigen Marsprojekt! Um es vorwegzunehmen: Es wären fast 1200 t Raketentreibstoff erforderlich, um die 78.000.000 km- Tour vom Erdorbit aus zum Mars und zurück zur Erde zu bewältigen. Wenn dies auch keine prinzipielle technologisch-technische Barriere darstellt, so würden die Astronauten innerhalb der rund vier Jahre währenden Expedition einer tödlichen Strahlendosis von ca. 170.000 Sievert bei einer Dosisleistung von DL= 5 Sv/h ausgesetzt sein. Es gibt allerdings eine technisch-physikalische Lösung, um eine Abschirmung der Besatzungsmitglieder gegen die kosmische Strahlung zu erzielen. Diese Lösung besteht in der Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes. Ob dies allerdings funktioniert, steht in den Sternen, da es sich dabei um eine im Weltall fliegende Bombe handeln würde, wo der Zündzeitpunkt sehr ungewiss ist. Würde die Abschirmung vor der kosmischen Strahlung mit einem elektromagnetischen Feld trotzdem funktionieren, dann wären rund 77 t Sauerstoff zur Versorgung der vier Crew-Mitglieder über vier Jahre erforderlich. Zur Regeneration von 77 t Sauerstoff müssten 186 t Natriumperoxyd zur Verfügung gestellt werden. Damit erhöht sich die Menge an Raketentreibstoff von 360 t auf ca. 1200 t, um von der Erde zum Mars und zurück zur Erde zu gelangen.

Siegfried Marquardt, Königs Wusterhausen im Mai 2015

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Konzept

Einleitung

• Vorstellung der Studie

Geschichte kurz angerissen

• Wann ist die Idee aufgekommen und was wurde unternommen, um sie zu realisieren?

• • Die Ideen des Wernher von Braun, nachdem bereits 1982 ein Marsflug stattfinden sollte. [1] In Wikipedia steht außerdem: „Von 1970 bis 1972 war Wernher von Braun stellvertretender Direktor der NASA und setzte sich für eine Fortführung der Projekte ein, darunter auch für eine bemannte Mars-Mission.“ [2] Dafür sollten wir eine Quelle finden und in den Artikel einbauen. --Franz 11:52, 8. Mär. 2007 (CET)

Zum Punkt „Wann ist die Idee aufgekommen“ habe ich ein bisschen was geschrieben. Und kleine Vorgeschichte der Marserkundungen mittels unbemannter Sonden. Gruß --Wolf-Dieter 19:29, 8. Mär. 2007 (CET)

Laufende Pläne für einen bemannten Marsflug

• Vereinigte Staaten erl. --Franz 11:25, 8. Mär. 2007 (CET)
• Pläne anderer Staaten außer den USA
  • Europa Aurora-Programm

Gefahren eines bemannten Marsfluges

• Schwerelosigkeit
• Radioaktivität

Mögliche Quellen

• Könnten marsianische Lebensformen für uns auf der Erde gefährlich werden, wenn wir es mit zur Erde brächten? (nicht wirklich als Quelle geeignet, eher als Denkanstoß)

• Mission to Mars
  • Da habe ich mal einige grundsätzliche Angaben entnommen: Entfernungen, etc. --Franz 20:29, 21. Feb. 2007 (CET)
• Space Medicine
• Surviving the Stress of Extreme Environments
• Space Station Astronauts: Trip to Mars is Doable
• Astronauts' Bodies Suffer Without Gravity
• Canadian University Works to Sustain Life in Deep Space

Gruß --Wolf-Dieter 19:46, 21. Feb. 2007 (CET)

Titel

Müsste das „Ein“ im Titel nicht klein geschrieben werden? Gruß --Wolf-Dieter 21:57, 21. Feb. 2007 (CET)

Ja. Hab mal die beiden Seiten verschoben... ;-) Viele Grüße --Angela H. 22:04, 21. Feb. 2007 (CET)

Peng, Angela; einmal wegen des falschen „daß“ im Kommentar. :-( --Angela H. 22:06, 21. Feb. 2007 (CET)

News?

Hallo! Auch wenn das Artikelkonzept auf einen interesannten Artikel schließen lässt, frage ich mich wo genau die Nachricht liegt. Reicht der "Rosetta-Tag" als Anlass, wobei im Artikel darauf ja auch noch nicht sehr eingehend eingegangen wird? (Um hier nicht nur zu meckern, biete ich hier auch meine Mithilfe am Artikel an, wenn mir wer erklärt, wie man ihn mehr zum Nachrichtenartikel macht) Schöne Grüße, --Mg22 20:33, 22. Feb. 2007 (CET)

Ich hatte sowieso vor, den Einleitungsteil zur Rosetta-Raumsonde auszuweiten. Dann ziehe ich das jetzt mal vor. Grüße --Franz 21:30, 22. Feb. 2007 (CET)

Jetzt habe ich mir den Artikel und so auch mal angeschaut, und ich finde das, was ich da sah, nicht so gut. Die Verknüpfung von Rosetta, ein Projekt zur Erforschung eines Kometen, welcher aus praktikablen Gründen einen Marsvorbeiflug beinhaltet, mit einem generellen wie schaut es denn aus mit einem bemannten Flug zum Mars finde ich sehr weit hergeholt, zu weit hergeholt. Die Übergang mit … ist Anlass für Wikinews, einmal … beinhaltet dazu überhaupt keinen Aspekt der Raumfahrt. Wenn es um eine Sonde zur Erkundung eines geeigneten Landeplatzes für eine bemannte Mission zum Mars ginge oder ein anderes Ereignis rund um das Thema Menschen zum Mars, aber so, finde ich das schlecht. MfG Blaite 07:01, 23. Feb. 2007 (CET)

Die Kritik ist sicher teilweise berechtigt, obwohl ich der Meinung bin, dass der Anlass reicht. Ich werde mich mal nach einem aktuellen Bezug umschauen und bei dem Artikel stehen wir ja nicht unter Zeitdruck. Außerdem wird er ja noch weiter ausgebaut. Grüße --Franz 10:56, 23. Feb. 2007 (CET)

moien, geil, wusste garnicht, dass noch andere marsfans hier sind ;), das freut mich wirklich! aber ich hab da mal ein paar anmerkungen.

dieser satz "Für den Marsflug wird bereits an der „Orion-Kapsel“ gearbeitet, welche voraussichtlich 2010 ihren ersten Flug antreten wird. Die Kapsel soll außerdem den veralteten Spaceshuttle ablösen. Zuerst sollen die Orion-Kapseln aber den Mond erreichen." liest sich, dass die orionkapsel hauptsächlich für einemission zum mars gebaut wurde, aber zusätzlich man damit auch andere sachen machen kann. meines wissens ist da sgenau andersrum, dass man als ersatz zum spaceshuttle ein neues system für den erdnahaben orbit bis hin zum mond haben will un dman weg von diesem wollmilchschwein system shuttleweg wollte. dass es auch für marsflüge vorgesehen sein soll stimmt schon, aber ob das realistisch ist stell ich mal dahin, denn es ist was anderes mit ner kleinen kapsel zum mond und zurück zu fliegen, was ca 6 tage effektiv braucht, oder ob man jahre fliegt. da gehe ich eher von einem anderem neuen system aus. aber da ich das nicht mit quellen belegen kann lass ich das mal aussen vor, sollte aber nochmal überprüft werden, denn beim shuttleersatz bin ich mir sehr sicher.

ausserdem finde ich diese verquickung von kometensonde und marsmission nicht ganz so gut. sowas könnte man besser direkter machen. schade, dass das niemand gemacht hat als president bush das letztes jahr offiziell verkündet hatte weiter ins all vorzudringen und dabei auch den mars erwähnte. für diese news würde ich dann doch eher die reinen fakten nehmen. gerade in der raumfahrt weiss man nie, WANN und ob ÜBERHAUPT was gemacht wird. das kann in 5 jahren genau anders aussehen und die haben wieder mal kein geld für den mars. lieber fakten.

und WENN es doch was mit der news wird, freu mich halt über mwars news, dann muss da mehr newsähnliche seiten rein als nur nasa-missions-erklärseiten. und www.marssociety.org und www.marssociety.de sollten da auch versucht werden einzubauen, denn die sind verdammt lange mit privatem engagement dabei und sind auch sehr vielzahlig. ich hab selber mehrere bücher von mitgliedern von denen bei mir im regal ;). grüße, --Andreas -horn- Hornig 20:07, 23. Feb. 2007 (CET)

Hallo Andreas, Du hattest geschrieben: „...liest sich, dass die Orionkapsel hauptsächlich für eine Mission zum Mars gebaut wurde, aber zusätzlich man damit auch andere Sachen machen kann. Meines Wissens ist das genau andersrum.“ Da hast Du vollkommen recht, ich ändere das einmal ab. Magst Du nochmal über den Artikel rüberschauen? Besonders die Anfänge der Idee eines bemannten Marsflugs sind noch etwas im Dunkeln, da könnte ich Hilfe gebrauchen. Grüße --Franz 10:27, 8. Mär. 2007 (CET)

moien Franz, ich hab mich in der en.wiki mal ein wenig umgesehen und das hier gefunden [3], soll ich daraus was verwursten? dazu finde ich wenigstens dann quellen und deckt sich auch mit dem, was ich so noch in erinnerung habe. ausserdem ist das eh schon kurz genug, um daraus was für die news zu machen, und keinen neuen wikipediähnlichen artikel. grüße, --Andreas -horn- Hornig 14:34, 8. Mär. 2007 (CET)

Aktueller Bezug

Ich habe ein paar Probleme einen aktuellen Bezug zu finden. Es kann noch was dauern. Wenn einer von Euch eine Idee hat...immer her damit. Grüße --Franz 20:41, 26. Feb. 2007 (CET)

Den aktuellen Bezug habe ich jetzt auf jeden Fall gefunden, das passt sehr gut. Grüße --Franz 10:19, 8. Mär. 2007 (CET)

moien, das problem was ich nun habe ist, dass der artikel ja für einen raumfahrtunerfahrenen verständlich sein muss. das geht aber nicht ohne weiteres ausholen. wenn man ds aber macht besteht die gefahr, dass diese "nachricht" zu einem wikipediaartikel mutiert. und wenn ich das erklären würde, dann sind da zum beispiel auch die aktualitätsgründe wieder weg, weil as thema marsreise alle paar jahre aufkommt. das war unter von braun während der mondmissionen schon geplant, wurde aus geld- und interessensmangel wieder eingestampft, dann in den 80 während der anfangszeit des shuttles wieder angerissen, weil weltraum wieder "in" war. in den 90ern, wegen pathfinder. also das schwankt immer, ist aber leider viel zu lange her. was weitestegehend aktuell wäre ist das projekt der eu, ABER esa projekte sind noch unsicherere als nasaprojekte. wenn nur wieder ein land kuscht, dann wird das schneller wieder eingestampft als man a sagen kann. selbst mit dem angekündigten mondprojekt wird meiner meinung nach so schnell nichts. liegt halt an der politik. ich schau aber mal, ob ich da noch was newsartiges über die eu-programm finde. das gehört meinermeinung da noch rein, aber auch nur, wenn wir "aktuelle" news als grundlagen finde. das mit den grundquellen ist auch so ne sache bei den anderen erklärungen, ich hab leider keine zur hand. ich hab zwar viel gelesen, kann aber aus dem stehgreif nicht mehr sagen, woher ich das habe :(. also lass ich das lieber erstmal aussen vor. ich schau mal, was ich machen kann. zur not einfach mal ins www.marssociety.de forum anfragen, ob jemand von denen helfen will. die sind dort echt freundlich. da findet sich schon wer ;). grüße, --Andreas -horn- Hornig 13:24, 8. Mär. 2007 (CET)

gefährlicher als bisher angenommen

Was wurden denn bisher angenommen? und von wem? --Histio 09:06, 7. Mär. 2007 (CET)

Hallo Histio! Ich versuche mal, die Frage aus meinem Wissen heraus zu beantworten: Bisher war den Wissenschaftlern nicht klar, dass die Schädigung der Knochensubstanz so nachhaltig ist. Man wusste zwar, dass die Schwerelosigkeit negative Auswirkungen hat, dachte aber (vielleicht war es auch Wunschdenken), dass sich das Problem nach Rückkehr der Astronauten erledigen würde. Grüße --Franz 10:22, 8. Mär. 2007 (CET)

Danke Franz. Die bisherige Meinung von Wissenschaft und Forschung sollte schon beschrieben werden, damit man erkennen kann, was gefährlicher als bisher angenommen ist. Und sie sollte belegt werden, denn es gibt sicher einige, die schon vorher noch mehr Risiken gesehen haben. --Histio 13:02, 8. Mär. 2007 (CET)

Das ist richtig, Histio. Das ist eine harte Nuss. Ich hoffe, ich finde einen Hinweis. Wenn du zufällig etwas findest, wäre ich für einen Hinweis sehr dankbar. Grüße --Franz 13:22, 8. Mär. 2007 (CET)

Studie: von wann?

Wann wurde die Studie veröffentlicht/bekannt gemacht? Gruß -- 172 11:52, 8. Mär. 2007 (CET)

• Ich habe die Meldung gefunden, auf die sich die Agenturen beziehen könnten: [4]. Dort heißt es, dass die Forschungen "einer der ersten Untersuchungsprogramme am Menschen seien, die auf der Raumstation ISS nun abgeschlossen werden konnten. Demnach haben die Untersuchungen auf der ISS im März 2001 mit der Besatzung Expedition 2 begonnen und wurden im April 2004 bei der Expedition 16 abgeschlossen. 16 Astronauten haben an der Studie teilgenommen. Der Artikel beruft sich auf eine Julie Robinson, sie ist „International Space Station program scientist at NASA's Johnson Space Center“ in Houston. Veröffentlicht wurde der Artikel am 5. März 2007 mit der Anmerkung NASA-MSFC NEWS RELEASE. Hmm... Grüße --Franz 12:10, 8. Mär. 2007 (CET)

Dann habe ich noch beim Marshall Space Flight Center recherchiert: [5] Dort ist die PM aber nicht veröfentlicht :-( Grüße --Franz 12:15, 8. Mär. 2007 (CET)

Hmm... Die Frage scheint nicht so ganz einfach zu beantworten zu sein. :-( Gruß -- 172 12:24, 8. Mär. 2007 (CET)

Welche Einrichtung?

Um welche Einrichtung handelt es sich im ersten Satz bei der US-amerikanischen Einrichtung der NASA? Gruß -- 172 11:54, 8. Mär. 2007 (CET)

Richtig, das stand ein wenig versteckt im Text, muss natürlich nach oben. Habe ich korrigiert. Grüße --Franz 12:19, 8. Mär. 2007 (CET)

Danke. Gruß -- 172 12:25, 8. Mär. 2007 (CET)

Private Organisationen?

moien, wie wäre es auch kurz auf privates engegement wie solche hier [6] einzugehen? hat das einen platz verdient? marssociety wird ja eh schon als quelle genannt. grüße,--Andreas -horn- Hornig 14:29, 8. Mär. 2007 (CET)