Personen und Güterverkehr

Personen und Güterverkehr

Einleitung

Die meisten Pläne für einen Flug zum Mars basieren auf dem gleichen Prinzip wie auf Apollo-Flügen und anderen bemannten Missionen:
Alles, was die Astronauten brauchen würden, wird an Bord des Schiffes gebracht. Dabei kann es sich um Treibstoff, Luft, Lebensmittel oder Getränke handelt. Geräte und Maschinen für Experimente auf dem Mars müssen auch mit an Board. Im Falle eines Fluges zum Mars würde dieses Prinzip die zu transportierende Ladung in astronomische Höhen treiben. Wenn man eine Kolonie auf dem Mars aufbauen möchte wird das Problem noch gravierender. Jeder Raketen start kostet viel Geld und benötigt Zeit um ihn vorzubereiten. Es muss möglichst viel Ladung pro Flug zum Mars transportiertet werden. Wir möchten euch in diesem Blogartikel am Beispiel von SpaceX zeigen wie es möglich seien kann, tausende Tonnen Güter und Personen zum Mars zubringen. [1]

Steigern des Payload

Eine Rakete kann nur eine bestimmte Masse transportieren. Die Nutzlast einer Rakete wird als Payload bezeichnet. Anhand der Payload kann man die verschiedenen Raketen miteinander Vergleichen. Dabei wird der Payload zum Low Earth Orbit in Tonnen angeben. Der low earth orbit befindet sich zwischen 200 und 2000 Kilometern Höhe. [2]
Die stärkste Rakete die bisher von der Erde gestartet ist, war die Saturn V. Sie brachte 1969 die Amerikaner zum Mond. Die Saturn V besaß einen Payload von 135 Tonnen. Die aktuell stärkste Rakete, welche tatsächlich gestartet ist, ist die Falcon Heavy von SpaceX. Sie besitzt eine Payload von 54 Tonnen. SpaceX arbeiten zurzeit daran die stärkste Rakete der Welt zu bauen. Diese besteht aus einer obere Raketenstufe genannt Starship und unter einer unteren Raketenstufe genannt SuperHeavy. Im Titelbild seht ihr das Konzept für die Rakete.
Die Super Heavy soll einen Payload von 150 Tonnen besitzen.

Auftanken im low earth orbit

Allerdings wird der Payload in Tonnen bis zum low earth orbit angeben. Der Weg zum Mars ist allerdings deutlich weiter. Deshalb muss dieser Wert kritisch betrachtet werden. Betrachtet man den Payload zum Mars so ist dieser bei der Falcon Heavy ca. 75% geringer als der Payload zum low earth orbit. Die Herausforderung besteht darin den gesamten Payload auch zum Mars zu bringen. Um den tatsächlichen Payload bis zum Mars zu bringen sollen die Raketen im low earth orbit aufgetankt werden. Dazu bringt SuperHeavy die Starship in eine Erdumlaufbahn und fliegt zu Erde zurück. Es startet eine zweite Rakete mit Treibstoff an Board. Diese dockt am Starhship an und betankt es. Mit den vollen Tanks kann Starship bis die 150 Tonnen bis zum Mars bringen. [3]

Elon Musk hat im Januar ein Bild vom ersten Prototypen des Starship getwittert.

SpaceX´s Plan

SpaceX plant im Jahr 2022 zwei SuperHeavy Raketen auf den Weg zum Mars zu schicken. Diese sollen zunächst unbemannt sein, eigenständig zum Mars fliegen und dort landen. Diese beiden Raketen bilden den Start der Marskolonisation. Mit ihnen hofft SpaceX Wasserressourcen zu finden und mögliche Gefahren zu identifizieren. Einzelheiten dazu, wie dies passieren soll hat SpaceX noch nicht veröffentlicht. Denkbar wäre eine Rover ähnlich denen der NASA.
Etwa alle zwei Jahren sind Mars und Erde näher beieinander. Deshalb ist es im Allgemeinen die beste Zeit, um zum Mars zu gelangen. Viele Mars-Missionen haben die Nähe genutzt, um den roten Planeten zu besuchen. Aus diesem Grund kann man feststellen, dass Mars-Missionen etwa alle zwei Jahre gestartet werden. [4]

Im Jahr 2024 sollen dann insgesamt 4 Rakete, zwei davon bemannt zum Mars aufbrechen. Der Flug zu unserem roten Nachbar Mars wird laut SpaceX Gründer Elon Musk ca. 90 Tage dauern. In dieser Zeit sind die Astronauten der Schwerelosigkeit und der Strahlung im Weltall ausgesetzt. Dieses birgt Gesundheitliche Risiken für die Astronauten. Einzelheiten zu dieser Thematik möchten wir in einem unserer nächsten Blogartikel aufarbeiten. [5]

Fazit

Jedes Gram an Board einer Rakete muss seinen Zweck erfüllen, da die Ladungskapazität der begrenzende Faktor ist.
Mit der Super Heavy hat SpaceX vor die stärkste Rakete aller Zeiten zubauen. Die Rakete kann im low earth orbit auf getankt werden. Durch die gefüllten Tanks kann die Nutzlast bis zu unserem roten Nachbarn gebracht werden. Diese soll 2022 zum ersten mal auf dem Mars landen. Zwei Jahre späte sollen die ersten Menschen folgen.
Dies ist ein sehr ambitioniertes Vorhaben. Unabhängig davon ob dies gelingt oder nicht kann man aber sagen das SpaceX uns unserem Nachbarn näher gebracht hat als zuvor.

Quellen:

[1] Hotakainen, Markus. Mars: from Myth and Mystery to Recent Discoveries. Springer, 2009.
[2] Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Trägerraketen – Europas Tor Zum Weltraum. Trägerraketen – Europas Tor Zum Weltraum, DLR, 2014.
[3] SpaceX. Making Life Multiplanetary. Making Life Multiplanetary Transcript, SpaceX, 2017.
[4] “Mars Close Approaches.” NASA, NASA, 2018, mars.nasa.gov/allaboutmars/nightsky/mars-close-approach/.
[5] Chen, Angela, and Loren Grush. “Elon Musk’s Proposed Spaceship Could Send 100 People to Mars in 80 Days.” The Verge, The Verge, 27 Sept. 2016, www.theverge.com/2016/9/27/13058990/mars-mission-spaceship-announced-elon-musk-spacex.
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