von Sven Piper

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Bemannte Marsmission

November 11, 2017

In den 20-30er Jahren dieses Jahrhunderts wird es wahrscheinlich realisiert werden, wobei Russland oder private Anbieter gelegentlich mit unrealistisch ehrgeizigen Ziele an die Öffentlichkeit gehen. 60 Jahre nachdem der erste Mensch auf dem Mond gelandet ist, könnte es diesmal ein anderer Planet sein. Aber bis dahin werden noch einige Raumsonden den Mars erkunden und weitere Daten über den Roten Planeten sammeln.

 

Die größten Hürden für ein solches Unternehmen sind nicht die benötigten Technologien, denn die gibt es schon heute, sondern die Finanzierung und der menschliche Faktor, denn bisher gibt es noch keine Informationen darüber, wie die menschliche Psyche einen so langen Aufenthalt im All übersteht, denn auch mit den schnellsten verfügbaren Antrieben dauert ein Flug zum Mars noch ungefähr 6 - 8 Monate. Hinzu kommt, das anders als bei einem Aufenthalt auf einer Raumstation, die Erde auf halber Strecke nicht mehr zu erkennen ist und auch die Kommunikation nicht mehr in real-time funktioniert, da die Signale selbst mit Lichtgeschwindigkeit 8 Minuten für die Strecke Erde- Mars brauchen.

 

Des Weiteren ist es wesentlich kostspieliger ein Raumschiff auf der Erde zusammenzubauen und dann in den Orbit zu bringen, als ein Raumschiff direkt im Orbit zusammenzubauen. Deswegen könnte die ISS  oder eine geplante Mondbasis als Brücken zum Mars dienen.

 

Raumschiff

 

Das Marsraumschiff gehört zu den technisch schwierigsten und bedeutendsten Objekten bei einer bemannten Marsmission. Es müsste 6-7 Menschen für einen längeren Aufenthalt beherbergen und müsste zumindest so voluminös ausgestattet sein, dass sich die Astronauten nicht ständig auf den Füßen stehen.

 

Ein wichtiger Punkt ist, dass es die Menschen an Bord gegen die schädliche Kosmische Strahlung schützt. Da anders als auf der Erde, wo wir durch das Erdmagnetfeld vor den gefährlichen Auswirkungen geschützt werden, es im Weltall keinen natürlichen Schutz vor dieser Strahlung gibt. Dies ließe sich durch einen speziellen abgeschirmten Aufenthaltsraum realisieren, indem die Astronauten während erhöhter Sonnenaktivität Schutz suchen. Eine andere Möglichkeit wäre der experimentelle NASA – Antrieb VASMIR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) [1], da dieser Antrieb durch eine ungewöhnliche Konfiguration von Elektromagneten auch ein relativ starkes Magnetfeld erzeugt.

 

Außerdem ist ein längerer Aufenthalt in der Schwerelosigkeit für den menschlichen Organismus schädigend, weshalb es von Vorteil wäre, wenn das ganze Raumschiff rotieren würde, da man so ein künstliches Schwerkraftfeld erhält. Man könnte die Astronauten so sogar auf die geringe Schwerkraft auf dem Mars „einstellen“, in dem auf der Hinreise die Rotationsgeschwindigkeit bzw. der Rotationsradius dem Marsniveau schrittweise angepasst wird.  

 

Die größte technische Herausforderung einer solchen Mission wäre sicherlich der Antrieb. Denn er müsste auf der einen Seite einen hohen Schub entwickeln und dürfte dabei auf der anderen Seite nicht allzu viel Treibstoff verbrauchen. Ein Vorteil wäre, wenn es auf dem Mars leicht zugängliche Wasservorkommen unter der Oberfläche gibt, denn dann könnte man den Sauerstoff für den Antrieb des Raumschiffs, direkt vor Ort gewinnen und für den Rückflug benutzen. Dies würde eine erhebliche Gewichtseinsparung bedeuten.

 

Beteiligte Nationen

 

Genau wie bei der Internationalen Raumstation wäre eine Zusammenarbeit von verschiedenen Ländern von Vorteil, da die erheblichen finanziellen Belastungen auf mehrere Schultern verteilt würden. Außerdem haben die verschiedenen Raumfahrtnationen bisher unterschiedliche Erfahrungen gemacht, so haben die russischen Kosmonauten, dank ihrer verschiedenen Raumstationen (MIR und das Saljut- Programm) bisher die meiste Erfahrung in Langzeitaufenthalten, während die USA als einzige Nation mit dem Space Shuttle einen wiederverwendbaren Raumtransporter besitzten, der über die Projektphase (europäisches Hermes Projekt) bzw. Prototypphase (russische Raumfähre Buran) hinausgekommen ist.  Aber auch die Europäer und Japaner könnten Entscheidendes zum Projekt beitragen. China wird wohl aus politischen Gründen nicht beteiligt, auch wenn dieses Land ein sehr ehrgeiziges Raumfahrtprogramm besitzt. Daneben könnten aber Indien und Brasilien ebenfalls beteiligt sein, zumal zumindest Brasilien auch an der ISS mitarbeitet.  

 

Konzepte

 

Die NASA hat zwar schon einige Konzepte (so z.B. das 90 Day Programm – geschätzte Kosten $ 450 Milliarden) ausgearbeitet, aber das bisher vielversprechendste Projekt stammt vom Gründer der Mars Society Robert Zubrin [2]. Sein Mars Direkt Programm wäre wesentlich kostengünstiger (etwa $ 50 Milliarden) und leichter zu realisieren. Dieses Projekt sieht vor, die gesamte benötigte Ausrüstung vorab zum Mars zu transportieren, bevor die ersten Menschen aufbrechen. Außerdem soll vorab ein Kernreaktor zum Mars geschickt werden der 100 kW elektrische Leistung liefern soll und darüber hinaus benötigte und verwendbare Bestandteile der Marsatmosphäre entzieht.

Aber auch andere Menschen haben schon über alternative Möglichkeiten nachgedacht. So hat der amerikanische Scifi- Autor Ben Bova ein sehr interessantes Buch zum Thema geschrieben.

 

Mission

 

Die Mission wird ungefähr so ablaufen, dass die Astronauten einige Monate auf dem Mars bleiben, da man warten müsste, bis Erde und Mars bei ihrem Umlauf um die Sonne wieder nah beieinander stehen, denn andernfalls würde sich eine bemannte Marsmission kaum rentieren. Der Vorteil von Menschen gegenüber automatischen Robotermissionen ist deren Flexibilität und Unabhängigkeit. 

 

Rückkehr

 

Nachdem die wissenschaftlichen Arbeiten abgeschlossen worden sind, werden die Astronauten mit Proben vom Mars in den Orbit aufsteigen und sich dort wieder mit dem Marsraumschiff andocken. Nachdem dies passiert ist, werden sich die Menschen an Bord aber noch einige Monate gedulden müssen, bevor sie den Blauen Planeten wiedersehen können.

 

[1] http://www.adastrarocket.com/aarc/VASIMR

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Robert_Zubrin

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