Raumstation und Raumschiffbau auf dem Mond

Auto, Rad & Mobilität Luft- & Raumfahrt
#1

Hallo,
ich habe irgendwann mal etwas über ein Zukünftiges Vorhaben gehört, eine Raumstation auf dem Mond zu errichten.
Wäre dies nicht eigentlich, aufgrund der geringen Schwerkraft, die optimale Lösung zu entwicklung der Raumfahrt. Es dürfte doch im Grunde kein Problem sein, eine Art großes schwerfälliges Raumschiff vom Mond aus starten und bauen zu lassen, welches in der Lage wäre weiter entfernte Orte zu bereisen oder irre ich mich da?

(Ps:Ich weiß schon, dass ich da ein bisschen leichtgläubig dran gehe, aber ein solches Projekt müsste doch eigentlich in einer Zeit von etwa 10-20 Jahren zu erreichen sein, mit hinblick aus weitere technologischen Fortschritte.)

#2

ich habe irgendwann mal etwas über ein Zukünftiges Vorhaben
gehört, eine Raumstation auf dem Mond zu errichten.
Wäre dies nicht eigentlich, aufgrund der geringen Schwerkraft,
die optimale Lösung zu entwicklung der Raumfahrt.

Ja. Der Mond ist nicht nur eine ausgezeichnete Startbasis für interplanetare Flüge, sodnern obendrein auch eine ideale Rohstoffquelle. Beispielsweiese gibt es dort direkt an der Oberfläche massenweise Titan in Konzentrationen, von denen man auf der Erde nur träumen kann. Man könnte fast meinen, das Ding wurde absichtlich direkt for unserer Haustür geparkt, um uns den Weg ins All zu erleichtern.

Es dürfte
doch im Grunde kein Problem sein, eine Art großes
schwerfälliges Raumschiff vom Mond aus starten und bauen zu
lassen, welches in der Lage wäre weiter entfernte Orte zu
bereisen oder irre ich mich da?

Das wäre in der Tat kein Problem, wenn man über die dafür notwendige autarke Industrie auf dem Mond verfügt. Die haben wir aber nicht und werden sie auch in absehbarer Zeit nicht haben.

#3

Moien

Es dürfte
doch im Grunde kein Problem sein, eine Art großes
schwerfälliges Raumschiff vom Mond aus starten und bauen zu
lassen, welches in der Lage wäre weiter entfernte Orte zu
bereisen oder irre ich mich da?

Es gibt da schon ein paar ganz reale Probleme:

  • Die Herstellung der Einzelteile ist aufwendig, teilweise extrem aufwendig. Deshalb müsste man die Einzelteile immernoch auf der Erde fertigen. Die Fertigunganlagen da oben betreiben ist im Moment ausser Reichweite. Nur die Endmontage ist auslagerbar.

  • Selbst wenn das Schiff gross bis sehr gross wird kommt man immernoch nicht sonderlich weit. Das mehr an Antriebstechnik läst die Transferzeit z.B. zum Mars zwar schrumpfen, aber es wären immer noch Monate. Das mehr an Masse macht auch den Rückflug aufwendiger. Man muss das ganze ja 4x beschleunigen.

  • Der Mond hat keine schützenden Hüllen (weder magnetisch noch über Luft). Länger da oben bleiben ist riskant, man ist einigem an Strahlung ausgesetzt.

  • Die Umwelt sind recht extrem. Es muss also gekühlt/geheizt werden, Sauerstoff muss erzeugt werden, Wasser aufbereitet und die Montage wird auch Strom brauchen. Diese Energiemenge wäre enorm. Solarzellen schön und gut, aber die funktionieren nur in der Sonne. Ein Mond-Tag dauert grob einen Monat. Man hätte also 2 Wochen um die Energiemenge für weitere 2 Wochen zu erzeugen. In den 2 Wochen Nacht muss man stark heizen (-160°C), in den 2 Wochen Tag stark kühlen (130°C). Jetzt flieg mal LiIos für 2-3 Wochen Akku-Betrieb hoch.

Der Mond wäre trotzdem interessant, aber nicht als bewohnte Baustation sondern als Observatorium. Keine andere greifbare Stelle um die Erde ist so gut von unseren Funkwellen abgeschirmt. OK, die 14 Tage Sonne sind schlecht für das Material.

cu

#4

Moien

Guten Morgen,

Es dürfte
doch im Grunde kein Problem sein, eine Art großes
schwerfälliges Raumschiff vom Mond aus starten und bauen zu
lassen, welches in der Lage wäre weiter entfernte Orte zu
bereisen oder irre ich mich da?

Es gibt da schon ein paar ganz reale Probleme:

  • Die Herstellung der Einzelteile ist aufwendig, teilweise
    extrem aufwendig. Deshalb müsste man die Einzelteile immernoch
    auf der Erde fertigen. Die Fertigunganlagen da oben betreiben
    ist im Moment ausser Reichweite. Nur die Endmontage ist
    auslagerbar.

Genau! Koennte man auch recht gut, effizient und (relativ) sicher machen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Weltraumlift

  • Die Umwelt sind recht extrem. Es muss also gekühlt/geheizt
    werden, Sauerstoff muss erzeugt werden, Wasser aufbereitet und
    die Montage wird auch Strom brauchen. Diese Energiemenge wäre
    enorm. Solarzellen schön und gut, aber die funktionieren nur
    in der Sonne. Ein Mond-Tag dauert grob einen Monat. Man hätte
    also 2 Wochen um die Energiemenge für weitere 2 Wochen zu
    erzeugen. In den 2 Wochen Nacht muss man stark heizen
    (-160°C), in den 2 Wochen Tag stark kühlen (130°C). Jetzt
    flieg mal LiIos für 2-3 Wochen Akku-Betrieb hoch.

Halb so wild. Darueber haben sich schon Leute den Kopf zerbrochen und haben ein paar Ideen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Mondkolonisation
Unter „Verschiedene moegliche Kolonisationsorte“ ist der Punkt mit „Polregionen“ sehr interessant gerade bei der Solar-Disskusion.

Der Mond wäre trotzdem interessant, aber nicht als bewohnte
Baustation sondern als Observatorium. Keine andere greifbare
Stelle um die Erde ist so gut von unseren Funkwellen
abgeschirmt. OK, die 14 Tage Sonne sind schlecht für das
Material.

Observatorium ist da wirklcih sehr gut, da man keine laestige Atmosphaere im Weg hat. Wobei man ja schon ein Hubble Telescope hat um das All beobachten zu koennen :smile:

Im grossen und ganzen bin ich schon dafuer dass der Mensch den Mond kolonisiert. Alleine weil es in der Natur der Menschheit liegt neugierig zu sein und immer neue Sachen zu erforschen. Und alleine den Aufbau, Erhalt und Betrieb einer solchen Kolonie wuerde genug Stoff fuer Doktorarbeiten fuer die naechsten 5 Jahre geben :wink:
Wer sich auf keine Risiken einlaesst wird auch nix erreichen.

Man waechst an Herrausforderungen!!! (nicht nur in diesem Zusammenhang)

cu

Gruss,
Stahlkopf

#5

Logisch erscheint mir das auch.
Allerdings dürfte es meiner Meinung nach Probleme geben, wenn man in die Micro-Produktion rein geht. Denn die Anziehungskraft auf dem Mond ist nicht wie auf der Erde. Ich denke, dass somit auch andere mathematischen Gesetze gelten. Außerdem gibt es Ressourcen, die vielleicht nur auf der Erde abgebaut werden können…

Aber für Testzwecke würden Teile der Ausbildung/Tests bestimmt dort besser durchgeführt werden können.

#6

Moin,

Genau! Koennte man auch recht gut, effizient und (relativ)
sicher machen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Weltraumlift

Ist so ein Vorhaben nicht äuerßt riskant? Das seil eines solchen Liftes würde sich doch mehrmals(etwa 3,75 mal) um die Erde wickeln sollte es reißen und dabei erheblichen Schaden anrichten.
Wenn ich mir Vorstelle wie dick das Seil sein sollte und aus welchen Material, dann dürfte das Erbauen eines Liftes von dieser Länge weitaus komplizierte sein als die einzelnen Teile für eine Raumstation,etc per Spaceshuttle auf den Mond zu schaffen.
Und wo soll man das Material für so ein Vorhaben herrbekommen, ich selbst würde für so einen Lift einen speziellen Nylondraht nehmen, aber wo bekommt man soviel von irgendeinem dafür geeigneten Stoff her?

MfG Julius

#7

Moin,
Ist so ein Vorhaben nicht äuerßt riskant? Das seil eines
solchen Liftes würde sich doch mehrmals(etwa 3,75 mal) um die
Erde wickeln sollte es reißen und dabei erheblichen Schaden
anrichten.

Warum so lange? Im Artikel steht 36 000km, der Erdradius ist bei ca 40 000km. Warum sollte es erheblichen Schaden anrichten wenn es reisen wuerde? Auserdem, ein gerissenes Seil ist doch weniger gefaehrlich als eine explodierte Rakete, oder?

Wenn ich mir Vorstelle wie dick das Seil sein sollte und aus
welchen Material, dann dürfte das Erbauen eines Liftes von
dieser Länge weitaus komplizierte sein als die einzelnen Teile
für eine Raumstation,etc per Spaceshuttle auf den Mond zu
schaffen.

Es steht im Artikel, dass man mit den Kohlenstoffnanoroehrchen auf dem richtigen Weg ist. Man braucht dazu ein Verhaeltnis der Seilradien von 1:38.
Warum komplizierter? Wenn es erstmal zwei Lifte gibt (einer auf dem Mond, einer auf der Erde), wird die Fracht in den Erdorbit gehieft, wandert dort auf einer Umlaufbahn Richtung Mondlift (mit evtl noch etwas zusaetzlichen Hub) und wird vom Mondlift auf die Mondoberflaeche geholt.

Und wo soll man das Material für so ein Vorhaben herrbekommen,
ich selbst würde für so einen Lift einen speziellen Nylondraht
nehmen, aber wo bekommt man soviel von irgendeinem dafür
geeigneten Stoff her?

Bitte sei mal ganz ehrlich: Hast du den Link ueberhaupt gelesen den ich gepostet habe?

MfG Julius

Gruss,
Stahlkopf

#8

Moien

Warum sollte es erheblichen Schaden anrichten
wenn es reisen wuerde?

Hängt vom Material ab: Wenn das Zeug auch nur leicht elastisch ist entlädt sich die aufgestaute Energie wie bei einer Feder (sind Nanoröhen elastisch ??). Sieht man nach Pannen beim Abschleppen von Autos manchmal: die Schäden im Blech durch das Seil sind ganz schön gross. An der Bodenstation will ich dann nicht stehen.

OK, in 10km Abstand ist die Sache eine andere. Da kommen dann Schlimmstenfalls ein paar Tonnen Seil runter. Aber da es nicht aufgrollt als Block runterkommt sollte sich der Schaden in Grenzen halten. Lustiger stell ich mir die sekundären Schäden vor: was wenn das Seil nachher quer über einer Autobahn oder Zugstrecke liegt? Das Ding wird sehr, sehr stabil sein. Das gibt dann den ersten Cabriozug …

Ich glaub allerdings nicht dass der Lift so schnell kommen wird. Nachdem die Nanoröhren produktionsfrei sind wird man sich den Windlasten stellen müssen. Und das wird übel. Auf dem Mond gehts einfacher, also wenn testen dann da.

cu

#9

Warum sollte es erheblichen Schaden anrichten
wenn es reisen wuerde?

Hängt vom Material ab: Wenn das Zeug auch nur leicht elastisch
ist entlädt sich die aufgestaute Energie wie bei einer Feder
(sind Nanoröhen elastisch ??).

Nanoröhren können um ein Drittel ihrer Länge gedehnt werden, bevor sie reißen. Da würde also sehr viel Energie drin stecken.

Sieht man nach Pannen beim
Abschleppen von Autos manchmal: die Schäden im Blech durch das
Seil sind ganz schön gross. An der Bodenstation will ich dann
nicht stehen.

Ein reißendes Orbitales Seil ist nicht mit einem reißenden Abschleppseil zu vergleichen. Die frei werdende Energie wäre so groß, dass sich das Seil mit einem lauten Knall in Rauch auflöst. Die durch das Seil laufende Schockwelle würde das Material pulverisieren und der Kohlenstaub würde in der Luft sofort verbrennen. Da bliebe nichts übrig was Schaden anrichten könnte.

Auf dem Mond gehts einfacher

Der Mond dreht sich viel zu langsam. Der Mars wäre viel besser geeignet. Da müßte es sogar schon mit heute verfügbaren Materialien gehen.

#10

http://de.wikipedia.org/wiki/Weltraumlift

Ist so ein Vorhaben nicht äuerßt riskant? Das seil eines
solchen Liftes würde sich doch mehrmals(etwa 3,75 mal) um die
Erde wickeln sollte es reißen und dabei erheblichen Schaden
anrichten.

Hallo, Julius,
wie sollte das mit dem Seil denn gehen?
Wo bleibt bei der Fahrt am Seil zum Mond die Coriolis- Kraft?
Oder habe ich an dem Aufzugs- Prinzip etwas falsch verstanden?
Gruß:
Manni

#11

Hallo
Ich finde die Idee auch ganz gut. Was aber schlecht geht, ist, auf dem Mond Wasser zu finden.
Also Raketen, die Wasserstoff und Sauerstoff benötigen, lassen sich dort nicht bauen.
Auch müsste Ersatz für industrielle Arbeitsmethoden gefunden werden, die auf der Erde viel Wasser benötigen.
Aber Raumschiffe, die z.B. mit Ionenantrieb funktionieren, könnte man da bauen und zum Beispiel mit einer Art Magnetschleuder in den Orbit transportieren. Alles eine technische Frage.
Vielleicht könnte man Eis von Asteroiden, Kometen, Meteoriten oder Kleinplaneten heranschippern.

MfG
Matthias

#12

Also Raketen, die Wasserstoff und Sauerstoff benötigen, lassen
sich dort nicht bauen.

Bauen könnte man sie schon, nur mit dem Betanken wird es schwierig.

Auch müsste Ersatz für industrielle Arbeitsmethoden gefunden
werden, die auf der Erde viel Wasser benötigen.

Wasser (genauer gesagt Wasserstoff, denn Sauerstoff gibt es da oben in Hülle und Fülle) ist nur ein Problem. Ein anderes ist Kohlenstoff. So ziemlich die gesamte chemische Industrie basiert auf Kohlenstoff oder Kohlenwasserstoffen. Wer eine Industrie im All aufbauen will, der fängt buchstäblich bei Null an - nicht nur was die Infrastruktur betrifft, sondern auch bei der Technologie.

Vielleicht könnte man Eis von Asteroiden, Kometen, Meteoriten
oder Kleinplaneten heranschippern.

Wäre es dann nicht sinnvoll auch gleich die Raumschiffe dort zu bauen?

#13

Hallo Dr. Stupid

Auch müsste Ersatz für industrielle Arbeitsmethoden gefunden
werden, die auf der Erde viel Wasser benötigen.

Wasser (genauer gesagt Wasserstoff, denn Sauerstoff gibt es da
oben in Hülle und Fülle) ist nur ein Problem. Ein anderes ist
Kohlenstoff. So ziemlich die gesamte chemische Industrie
basiert auf Kohlenstoff oder Kohlenwasserstoffen. Wer eine
Industrie im All aufbauen will, der fängt buchstäblich bei
Null an - nicht nur was die Infrastruktur betrifft, sondern
auch bei der Technologie.

Nun, ich halte den Menschen aber für ausreichend erfindungsreich.
Ich persönlich komme zum Beispiel aus dem Metallbereich.
Man könnte von einem Trennmittel aufgedampfte Metalle als Folie abziehen und zusammenwalzen, bzw. kontruktiv verarbeiten. Das nur mal als Beispiel.
Man könnte auch Keramik sintern, Glas zu fasern verarbeiten. Es gibt da verschiedene brauchbare Möglichkeiten.
Metalle im Schleuderguss, Strangguss und ähnliches.
Zum Thema Reduktionsmittel:
Zumindest bei den Asteroiden gibt es große Mengen Kohlenstoff. Wie das auf dem Mond aussieht, weiß ich nicht genau, an der Oberfläche gibt es wohl kaum welchen.
Man könnte Oxide thermisch dissoziieren. Größerer Energieüberschuss wäre dafür erforderlich.
Fände man Salze auf dem Mond, wie Kryolith und ähnliche, käme Elektrolyse in Frage.
Der Einsatz von Robotern käme für bestimmte Arbeiten in Betracht.
Ich denke, ich wüßte schon, wie man man sowas anstellen könnte.

Vielleicht könnte man Eis von Asteroiden, Kometen, Meteoriten
oder Kleinplaneten heranschippern.

Wäre es dann nicht sinnvoll auch gleich die Raumschiffe dort
zu bauen?

Die Ausgangsfrage bezog sich ja auf den Mond.
Aber mit dem Wasser in der Schwerelosigkeit braucht man wieder extra Hilfsmittel; die ganze Fabrikation müßte in einer überdimensionalen Zentrifuge stattfinden.
Und die Anlandung von Wasser auf dem Mond wäre auch mit Verlusten verbunden. Danach also lieber dorthingehen, wo Wasser ist.

Aber falls du den Gedanken einer Fabrikation auf dem Mond für müßig hältst, ich habe einfach noch etwas Interesse an Science Fiction usw…
Und da würde ich auch diesen Artikelbaum zu 50% hinstellen.
Die geringe Schwerkraft auf dem Mond macht Ihn auch attraktiv für Transporte von Massen und für Starts mit neuen Methoden, ala Magnetschleuder usw…

Naja, jetzt ist erstmal Ende
MfG
Matthias

#14

Wasser (genauer gesagt Wasserstoff, denn Sauerstoff gibt es da
oben in Hülle und Fülle) ist nur ein Problem. Ein anderes ist
Kohlenstoff. So ziemlich die gesamte chemische Industrie
basiert auf Kohlenstoff oder Kohlenwasserstoffen. Wer eine
Industrie im All aufbauen will, der fängt buchstäblich bei
Null an - nicht nur was die Infrastruktur betrifft, sondern
auch bei der Technologie.

Man könnte von einem Trennmittel aufgedampfte Metalle als
Folie abziehen und zusammenwalzen, bzw. kontruktiv
verarbeiten.

Und woher nimmt man die Metalle?

Zum Thema Reduktionsmittel:
Zumindest bei den Asteroiden gibt es große Mengen Kohlenstoff.

Der Mond ist aber kein Asteroid.

Man könnte Oxide thermisch dissoziieren. Größerer
Energieüberschuss wäre dafür erforderlich.

Und damit wären wir wieder bei völlig neuen Technologien.

Fände man Salze auf dem Mond, wie Kryolith und ähnliche, käme
Elektrolyse in Frage.

Und woraus macht man die Anoden?

Der Einsatz von Robotern käme für bestimmte Arbeiten in
Betracht.

Je komplizierter die Technik um so größer sind die Ansprüche an Technologie und Infrastruktur. Es kommt letztendlich darauf an, ob der die Vorteile vcon Robotern diesen Nachteil aufwiegen. Ich tendiere da eher zu einem Nein.

Aber mit dem Wasser in der Schwerelosigkeit braucht man wieder
extra Hilfsmittel; die ganze Fabrikation müßte in einer
überdimensionalen Zentrifuge stattfinden.

Um Wasser oder Wasserdampf durch Rohre zu pumpen, braucht man in der Schwerelosigkeit keine besondere Technologie. Und wenn man doich für irgend einen Produktionsschritt Schwerkraft benötigt, dann kann man die entsprechende Produktionsanlage einfach über ein Seil mit einem Gegengewicht verbinden und beide um ihren gemeinsamen Schwerpunkt rotieren lassen.

Aber falls du den Gedanken einer Fabrikation auf dem Mond für
müßig hältst

Wie kommst Du denn auf die Idee?

#15

Hallo

Weil sich einige Probleme offensichtlich um Material drehen, finde ich, man sollte ersteinmal etwas Geologie auf dem Mond betreiben, Löcher in den Grund bohren, analysieren usw.

Um Wasser oder Wasserdampf durch Rohre zu pumpen, braucht man
in der Schwerelosigkeit keine besondere Technologie.

Dann brauchst du lauter Druckspeicher und ähnliche Geschichten. Schwerkraft ist da praktisch.

Und wenn
man doich für irgend einen Produktionsschritt Schwerkraft
benötigt, dann kann man die entsprechende Produktionsanlage
einfach über ein Seil mit einem Gegengewicht verbinden und
beide um ihren gemeinsamen Schwerpunkt rotieren lassen.

In welcher Form eine Produktionsanlage rotiert um Schwerkraft zu erzeugen, kann man doch erst einmal offenlassen.

Aber falls du den Gedanken einer Fabrikation auf dem Mond für
müßig hältst

Wie kommst Du denn auf die Idee?

Also bist du ein Science Fiction und Raumfahrt Fan, ok.

Mfg