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Thema: SpaceX - Mondbasis

  1. #21
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    Zitat Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen
    Die Bedingungen auf Erde 1.0 variieren stark von Ort zu Ort. Menschen haben es mit steinzeitlicher Technologie überall geschafft, sich an die lokalen Bedingungen anzupassen. Ich sehe keinen Grund, warum das auf dem Mars - mit Technologie aus dem 21. Jahrhundert - anders sein sollte. .
    Atmosphärischer Druck, Gravitation, Temperatur, Sauerstoffgehalt und die Magnetfeldstärke sind, im direkten Vergleich zwischen Erde und Mars, sehr unterschiedlich.



  2. #22
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    Da die kosmische Strahlung laut Wikipedia bis zu einem Meter tief in den Mondboden eindringen kann, müsste eine Mondstation wohl unter der Oberfläche gebaut werden. Über der Fläche könnte man dann ein großes Solarfeld anlegen, das den Strom für die Station liefern müsste.

    Um an den Sauerstoff des Regoliths (Mondstaub) zu kommen, müsste man den Staub also aufschmelzen? Der Aufwand, um eine Station mit diesen Möglichkeiten zu errichten wäre trotz der Nähe zur Erde noch immer sehr hoch. Es fehlt leider auch eine Quelle für CO2, was für Pflanzen wichtig wäre. Mir ist damit nicht klar, wie eine einmal errichtete Station von sich aus wachsen oder sich regenerieren könnte.
    Freundliche Grüße, B.

    Überhaupt droht ja jedem universelle Geltung heischenden Ansatz die Sphinx der modernen Physik, die Quantentheorie - T. Kaluza, 1921

  3. #23
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    Zitat Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
    Da die kosmische Strahlung laut Wikipedia bis zu einem Meter tief in den Mondboden eindringen kann, müsste eine Mondstation wohl unter der Oberfläche gebaut werden. Über der Fläche könnte man dann ein großes Solarfeld anlegen, das den Strom für die Station liefern müsste.

    Um an den Sauerstoff des Regoliths (Mondstaub) zu kommen, müsste man den Staub also aufschmelzen? Der Aufwand, um eine Station mit diesen Möglichkeiten zu errichten wäre trotz der Nähe zur Erde noch immer sehr hoch. Es fehlt leider auch eine Quelle für CO2, was für Pflanzen wichtig wäre. Mir ist damit nicht klar, wie eine einmal errichtete Station von sich aus wachsen oder sich regenerieren könnte.
    Einige Meter, sogar. Die Schutzwirkung der Erdatmosphäre entspricht etwa 1000 g/cm2. Das ist so wie 10 m Wasser, oder etwa 5 m Regolith (3 m festes Gestein).

    Ausser an den Polen - auf den "Gipfeln des ewigen Lichts" (die wegen der geringen Neigung der Mondachse gegenüber seine Bahn um die Erde stets im Sonnenlicht sind - ist Solarenergie auf dem Mond nicht so optimal, wegen der 14-tägigen Mondnacht. Ausserhalb der Pole bieten sich deshalb nukleare Energiequellen an. Uran und Thorium gibts in der Mondkruste eh genug.

    Für den Sauerstoff muss man den Regolith mit Wasserstoff reagieren lassen - aus 2 Fe2O4 wird dann 2 Fe2O3 + O2. Schmelzen allein bringt nichts, denn dann hat man einfach eine Gesteinsschmelze.

    CO2 gibts im polaren Eis zur genüge, noch häufiger ist CO. Aus CO und H2O lässt sich sowohl Methan als auch CO2 gewinnen.

    Aber es ist definitiv so, dass der Aufwand für den Bau der Station (ohne den Aufwand der Anreise gerechnet) auf dem Mond höher sein dürfte. Die Gravitation ist noch geringer als auf dem Mars, es gibt extrem lange Nächte und die damit einher gehenden Temperaturschwankungen sind nochmals deutlich höher als auf dem Mars, der Staub ist extrem gefährlich (eingatmet können die sehr scharfen Staubteilchen, die nie Wasser- oder Winderosion gesehen haben, Lungenbläschen aufschneiden), es gibt keine Atmosphäre, die vor Mikrometeoriten oder auch nur einem Teil der Strahlung schützt. Der Mond ist auch näher an der Sonne und Sonneneruptionen sind entsprechend doppelt so energiereich (gefährlich).
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  4. #24
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    Zitat Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen
    Für den Sauerstoff muss man den Regolith mit Wasserstoff reagieren lassen - aus 2 Fe2O4 wird dann 2 Fe2O3 + O2.
    OK. Das funktioniert dann so ähnlich, wie bei diesem Schülerversuch. Es ist eine endotherme Reaktion, die relativ leicht durchzuführen ist.

    Schmelzen allein bringt nichts, denn dann hat man einfach eine Gesteinsschmelze.
    Ich dachte da an eine Schmelzfluss-Elektrolyse.

    CO2 gibts im polaren Eis zur genüge, noch häufiger ist CO. Aus CO und H2O lässt sich sowohl Methan als auch CO2 gewinnen.
    Methan wäre als Energieträger natürlich sehr hilfreich. EDIT: Man könnte eine Methanisierung nutzen, bräuchte dazu aber ebenfalls Wasserstoff, den man per Elektrolyse aus Wasser gewinnen könnte.

    Eine langfristige Perspektive ergibt sich damit auf dem Mond ohne Kernenergie eigentlich nicht, weil das Eis an den Polen irgendwann aufgebraucht wäre.
    Geändert von Bernhard (06.08.2017 um 02:54 Uhr)
    Freundliche Grüße, B.

    Überhaupt droht ja jedem universelle Geltung heischenden Ansatz die Sphinx der modernen Physik, die Quantentheorie - T. Kaluza, 1921

  5. #25
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    Zitat Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
    Um an den Sauerstoff des Regoliths (Mondstaub) zu kommen, müsste man den Staub also aufschmelzen? Der Aufwand, um eine Station mit diesen Möglichkeiten zu errichten wäre trotz der Nähe zur Erde noch immer sehr hoch. Es fehlt leider auch eine Quelle für CO2, was für Pflanzen wichtig wäre. Mir ist damit nicht klar, wie eine einmal errichtete Station von sich aus wachsen oder sich regenerieren könnte.
    Der Mond ist noch nicht vollständig erforscht.
    Einige Gesteine sind seit der Mondlandung bekannt, weitergehende Erkundungen wie z.b. Tiefenbohrungen wurden noch nicht durchgeführt.

    Für eine gründliche Erforschung des Mondes und seiner Ressourcen, ist eine Mondbasis die beste Ausgangslage.

    Auf der ISS besteht ein permanenter CO2 Ueberschuss, welcher aus der Raumluft gefiltert und abgeleitet wird.
    In künstlichen Biosphären, soll ein Gleichgewicht zwischen Menschen und Pflanzen in Bezug auf CO2, Sauerstoff und Feuchtigkeit erreicht werden.

    Astronews:EDEN-ISS
    Scinexx.de:Vulkanisches Mondgestein enthält Wasser

  6. #26
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    Zitat Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
    Ich dachte da an eine Schmelzfluss-Elektrolyse.

    Methan wäre als Energieträger natürlich sehr hilfreich. EDIT: Man könnte eine Methanisierung nutzen, bräuchte dazu aber ebenfalls Wasserstoff, den man per Elektrolyse aus Wasser gewinnen könnte.

    Eine langfristige Perspektive ergibt sich damit auf dem Mond ohne Kernenergie eigentlich nicht, weil das Eis an den Polen irgendwann aufgebraucht wäre.
    Bei der Schmelzfluss-Elektrolyse wird aber kein Sauerstoff freigesetzt. Sauerstoff bildet vorwiegend stabile Oxide, und die Reduktion mit dem Wasserstoff greift deshalb genau ein auf dem Mond relativ häufiges Mineral an, das seinen Sauerstoff vergleichsweise bereitwillig abgibt.

    Ja, für Methan braucht es Wasserstoff, aber diesen gibt es ja auf dem Mond: in Form von Wassereis (+Sonnenlicht). Ich denke, die Vorräte an den beiden Polen werden auf Millionen von Tonnen geschätzt. Die halten nicht ewig, aber doch ein Weilchen. Trotzdem kann man sich die Dimensionen mal vergegenwärtigen, wenn man sich klar macht, dass das SpaceX-Mars-Raumschiff etwa 1000 Tonnen Sauerstoff und Methan tanken muss für einen Flug. Kommen diese vom Mond, wäre also nach ein paar 1000 Flügen Schluss - selbst bei 100 Passagieren pro Flug also bei einigen 100'000 Marssiedlern. Musks Ziel wäre also knapp zu erreichen, bevor die Vorräte auf dem Mond erschöpft sind.

    Aber mit einem günstigeren Zugang zum Weltraum von der Erde aus mag es sein, dass das Mondeis nie für Treibstoff für Marsraumschiffe genutzt wird, sondern nur lokal genutzt wird. Dann hält es wohl auch länger hin. Und langfristig könnte man es natürlich auch von Wasser-reichen Asteroiden einführen, falls nötig. Dort kann man fast beliebige Mengen nutzen.

    Zitat Zitat von spacewalk1
    In künstlichen Biosphären, soll ein Gleichgewicht zwischen Menschen und Pflanzen in Bezug auf CO2, Sauerstoff und Feuchtigkeit erreicht werden.
    Ich denke, künstliche Biosphären, in denen sich Menschen und Pflanzen gegenseitig ergänzen, sind gegenwärtig Sci-Fi und werden es noch einige Zeit bleiben - viel zu komplex für den Anfang. Zudem würde ja das Gleichgewicht jedes Mal gestört, wenn neue Siedler kämen. Für die ersten Jahrzehnte auf dem Mars wird man sich mit mechanischer Klimaregulierung/Lebenserhaltung (CO2-Wäsche, Wasser-Kondensation, Generierung und Freisetzung von frischem Sauerstoff) wie auf der ISS (oder einem Atom-U-Boot) behelfen müssen.
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  7. #27
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    Zitat Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen
    Aber mit einem günstigeren Zugang zum Weltraum von der Erde aus mag es sein, dass das Mondeis nie für Treibstoff für Marsraumschiffe genutzt wird, sondern nur lokal genutzt wird. Dann hält es wohl auch länger hin.
    Alles zusammen genommen rückt damit eine Mondstation tatsächlich in weite Fernen. So lange wir hier auf der Erde noch derart primitiv miteinander umgehen sollte man wohl eher froh sein, wenn man den täglichen Überlebenskampf übersteht.
    Freundliche Grüße, B.

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  8. #28
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    Zitat Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
    Alles zusammen genommen rückt damit eine Mondstation tatsächlich in weite Fernen.

    Die Gewinnung der Treibstoffbestandteile auf dem Mond, für eine Marsbesiedelung, wäre viel zu teuer.
    Damit rückt eine Besiedelung des Planeten Mars in weite Ferne.

    Die permanent besetzte Mondstation kann Treibstofflager im Mondorbit betreiben, welche in naher Zukunft benötigt werden.
    Damit wird die Mondstation ein wichtiger Ausgangspunkt, für weitere Missionen in naher Zukunft.


  9. #29
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    Zitat Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen

    Aber mit einem günstigeren Zugang zum Weltraum von der Erde aus mag es sein, dass das Mondeis nie für Treibstoff für Marsraumschiffe genutzt wird, sondern nur lokal genutzt wird. Dann hält es wohl auch länger hin. Und langfristig könnte man es natürlich auch von Wasser-reichen Asteroiden einführen, falls nötig. Dort kann man fast beliebige Mengen nutzen.
    Ja. Der Treibstoffbedarf für eine Besiedelung des Mars, kann aus dem Asteroidengürtel gedeckt werden.

    Die permanent besetzte Mondstation, ist eine gute Ausgangslage für zukünftige Missionen.


    Geändert von spacewalk1 (07.08.2017 um 10:18 Uhr)

  10. #30
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    Damit rückt eine Besiedelung des Planeten Mars in weite Ferne.
    Nö. Der Treibstoff wird in Musk's Mars-Plan von der Erde her in den LEO eingeflogen. Da gibt es genügend Wasser, CO2 - und Methan. Der grosse Unterschied zu früheren Plänen ist, dass die Kosten viel tiefer liegen, weil die Rakete, die den Treibstoff bringt, und der Tanker selbst, jedes Mal wiederverwendet werden. Dass dies technisch möglich ist, hat er - zumindest für die erste Stufe - längst gezeigt.

    Die permanent besetzte Mondstation kann Treibstofflager im Mondorbit betreiben, welche in naher Zukunft benötigt werden.
    Um nur auf dem Mond zu landen braucht man kein Treibstofflager im Orbit - dann kann man auch einfach eines (günstiger) auf der Oberfläche bauen. So kann ich mir tatsächlich die Nutzung des Mondeises für Treibstoff vorstellen: ein Raumschiff fliegt zum Mond und landet mit dem von der Erde (oder aus dem LEO) mitgebrachten Treibstoff. Auf dem Mond wird es für den Rückflug wieder teilweise aufgetankt - aus Treibstoff, der vor Ort hergestellt worden ist. Das bedeutet, dass man sich auf die Pole beschränken muss: aber da will man eh hin wenn man Solarenergie nutzen will (und das will man, zumindest vorerst, so lange es keine Weltraumtauglichen Atomreaktoren gibt).

    Ja. Der Treibstoffbedarf für eine Besiedelung des Mars, kann aus dem Asteroidengürtel gedeckt werden.
    Wenn man von Asteroidenrohstoffen redet meint man eigentlich fast nie den Asteroidengürtel, sondern die erdnahen Objekte (die NEOs).
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