Das Lunar Gateway ist eine schlechte Idee

Lunar Gateway Konzeptkunst. Quelle: NASA

So aufregend es für Kanada auch ist, bei der Erforschung des menschlichen Weltraums Hand anzulegen (oder besser gesagt, Roboterarm), das Lunar Gateway-Projekt ist eine weitere Sackgasse. Es besteht keine Notwendigkeit für einen, und es macht weder finanziellen noch wissenschaftlichen Sinn.

Das ursprünglich von der NASA vorgeschlagene Lunar Gateway ist eine kleine Raumstation, die den Mond umkreist und Operationen im cislunaren Raum unterstützt. Am 28. Februar kündigte der kanadische Premierminister Justin Trudeau an, dass Kanada die erste Nation sein werde, die sich offiziell für das Projekt einsetzt. Wenn das Ziel jedoch darin besteht, die Reichweite des Menschen im Weltraum zu vergrößern, sollten die erforderlichen Ressourcen besser an anderer Stelle investiert werden, beispielsweise bei der tatsächlichen Landung auf dem Mond.

Erstens ist für das Lunar Gateway keine spezielle Wissenschaft geplant, die nicht stattdessen in der Erdumlaufbahn (z. B. auf der Internationalen Raumstation), auf der Mondoberfläche oder mit einem Satelliten durchgeführt werden kann. Es bietet auch wenige finanzielle, sicherheitstechnische und technische Vorteile gegenüber diesen Standorten.

Auf der Mondoberfläche haben Astronauten Zugang zu Wassereis in schattigen Bereichen, Regolith, um sich vor Strahlung zu schützen und als Baumaterial zu verwenden, und etwas Schwerkraft. Keines davon ist im Orbit vorhanden.

In Bezug auf die Strahlung wird sich das Mondtor außerhalb des Erdmagnetfelds befinden. Das Magnetfeld schwächt und lenkt die kosmische und solare Strahlung ab und reduziert so die Exposition von Astronauten und das Leben auf der Erde. Die Bewohner des Mondtors werden chronisch dem vollen Strahlungsangriff ausgesetzt sein. Ein ungeschützter Astronaut auf der Mondoberfläche würde eine ähnliche Dosierung erhalten, aber Astronauten könnten ihre Gebäude mit Regolithen bedecken oder einfach unter der Erde leben, um dies zu vermeiden. Wenn für das Lunar Gateway eine Strahlenabschirmung geplant ist, muss diese von der Erde transportiert werden.

ESA-Konzept für Mondbasen, die durch eine Schutzhülle aus Regolith vor Strahlung geschützt sind. Quelle: Europäische Weltraumorganisation (geteilt unter CC BY-SA 4.0)

Auf der Mondoberfläche würden die Nutzung lokaler Ressourcen, das Vorhandensein von festem Boden und die Schwerkraft es den Bewohnern ermöglichen, umfangreichere Oberflächenanlagen zu errichten, als dies für die Montage im Orbit möglich wäre. Eine Raumstation wird notwendigerweise beengt sein, während eine Oberflächenbasis so groß sein könnte wie eine geologische Formation, wie beispielsweise eine natürliche Lavaröhre.

Im Allgemeinen ist es viel einfacher, auf einem Planeten oder Mond zu bauen als im Orbit. Während die Wissenschaft des Bauens auf festem Boden seit den ersten Gebäuden in Mesopotamien Fortschritte gemacht hat, steckt der Bau im Orbit noch in den Kinderschuhen und ist sehr teuer. Die Versammlung der Internationalen Raumstation begann 1998 und ist noch im Gange. Bisher hat es über 150 Milliarden US-Dollar gekostet und wird weiter steigen. Beachten Sie, dass es nur 400 Kilometer über der Erde umkreist und die Hin- und Rückfahrt nur wenige Stunden dauert.

Der Versuch, eine Raumstation um den Mond herum zu errichten, fast 400.000 Kilometer und drei Tage von der Erde entfernt, während die Montagetechniken im Weltraum noch in den Kinderschuhen stecken, ist Wahnsinn. Die Übertragung der Komponenten von der Erde in die Mondumlaufbahn erfordert wesentlich mehr Energie, stärkere Raketen und eine höhere Missionskomplexität. Dies erhöht die finanziellen Kosten, das Risiko und die Gefahr dramatisch. Komponenten können möglicherweise nicht geliefert werden, Docking-Manöver können fehlschlagen und Unfälle werden aufgrund der Entfernung von der Erde drastisch gefährlicher.

Ein kollisionsgeschädigtes Solarpanel auf der Raumstation Mir. Quelle: NASA

Nehmen wir zum Beispiel das Feuer der Raumstation Mir von 1997, das glücklicherweise erfolgreich gelöscht wurde. Oder um ein weiteres Beispiel von Mir im selben Jahr zu nehmen, als ein Frachtraumschiff darauf prallte, wodurch ein Modul drucklos wurde und die Astronauten gezwungen wurden, es abzudichten. Ein neuerer Vorfall auf der Internationalen Raumstation ist der Ausfall des Kohlendioxid-Entfernungssystems im Jahr 2010, der zum Ersticken der Astronauten hätte führen können. Glücklicherweise wurde bei diesen Unfällen niemand verletzt oder getötet. Stellen Sie sich jedoch vor, diese Vorfälle wären außer Kontrolle geraten, hätten schwere Verletzungen verursacht oder eine kritische Komponente irreparabel beschädigt, und die Sicherheit wäre eine halbe Woche entfernt. Diese Risiken wären auf der Mondoberfläche geringer als in der Umlaufbahn, wo der Schutz vor Strahlung und Schmutz einfacher ist, die Schwerkraft Objekte festhält und das Feuer leichter zu kontrollieren ist und die Bodenschätze leicht zugänglich sind.

Ein genannter Zweck des Projekts ist es, die Auswirkungen der kosmischen und solaren Strahlung auf Astronauten außerhalb des schützenden Magnetfelds der Erde zu untersuchen, um Expeditionen in den Weltraum zum Mars und darüber hinaus vorzubereiten. Die Durchführung solcher Experimente im Mondorbit ist wenig vorteilhaft. Strahlungsstudien können an der Mondoberfläche von Astronauten in absichtlich ungeschützten Lebensräumen durchgeführt werden (deren Ethik dem Leser als Übung überlassen bleibt), während auf der Internationalen Raumstation alle Schwerelosigkeitsexperimente durchgeführt werden können. Zusätzlich werden Astronauten auf oder in der Nähe des Mondes mindestens drei Tage von der Hilfe entfernt sein, wenn keine nuklearen Antriebssysteme vorhanden sind. Besser, dass Notfälle auf einer gut ausgestatteten Oberfläche auftreten als auf einer beengten Orbitalstation.

Zusätzlich erfordert jede Raumstation oder jeder Satellit gelegentliche Manöver, um zu verhindern, dass ihre Umlaufbahn zerfällt. Dies ist ein Prozess, der als Stationierung bekannt ist. Die Internationale Raumstation erreicht dies, indem Raumschiffe ihre Triebwerke für kurze Zeit abfeuern, während sie angedockt sind, wie beispielsweise das russische Sojus-Raumschiff. Zu diesem Zweck wird das Lunar Gateway mit einer Batterie von Hochleistungs-Ionenmotoren ausgestattet, die offiziell als Advanced Electric Propulsion System (AEPS) bekannt sind. Der finanzielle Aufwand beinhaltet:

  1. Die Motorenentwicklungskosten.
  2. Die Kosten für den Transport der Hardware und des Treibmittels (in diesem Fall Xenon) in die Mondumlaufbahn. Die erforderliche Hardware umfasst die Solaranlagen, die zur Stromversorgung der Motoren erforderlich sind, und die Wärmestrahler, die zur Kühlung der Motoren erforderlich sind.
  3. Wartungs- und Treibstoffnachfüllkosten.

Jede langfristige Raumstation muss diese Kosten berücksichtigen oder das Risiko eingehen, aus ihrer geplanten Umlaufbahn herauszukommen. Der Unterhalt wird weiter verschärft, da die Station weit von der Erde entfernt ist und der Mond auf absehbare Zeit nicht über die industrielle Basis verfügt, die für die Wartung von Raumstationen erforderlich ist. Gegenwärtig können die Vorteile einer Station in der Mondumlaufbahn die Kosten nicht rechtfertigen.

Eine Raumstation ist auch thermisch anfälliger als eine Oberflächenbasis. Die Internationale Raumstation muss die von Astronauten und Ausrüstung erzeugte Wärme in den Weltraum abgeben oder überhitzen. Dies wird durch einen Ammoniakkühlkreislauf erreicht, der Wärme aus dem Inneren der Station aufnimmt, durch Kühlerplatten fließt und die Wärme durch Strahlung an den Weltraum abgibt. Strahlung ist im Vergleich zu Konvektion und Wärmeleitung die am wenigsten wirksame Methode zur Wärmeabgabe, da die beiden letzteren Materie als Medium für den Wärmetransport verwenden. Da der Raum ein Vakuum ist, ist nur Strahlung eine praktikable Wärmemanagementtechnik, die das Abkühlen erschwert.

Wärmekühlerplatten auf der Internationalen Raumstation. Quelle: NASA

Fehlfunktionen des Kühlsystems sind äußerst gefährlich, wie die engen Anrufe bei der Internationalen Raumstation in den Jahren 2007, 2012 und 2013 belegen. Der Ammoniakkühlkreislauf löste ein Leck aus, blutete Kühlmittel in den Weltraum und gefährdete das Wärmemanagementsystem. Wenn das System weiterhin Kühlmittel verlieren könnte, wäre die Station schließlich zu heiß geworden, um bewohnbar zu sein. Eine Oberflächenbasis kann die thermische Belastung effektiver bewältigen, da sie Wärme direkt in den Boden abgeben kann. Dies wird durch die Forschung von York et. al. an der Harvard University, was darauf hinweist, dass die Temperatur in den Mondlava-Röhren nur -20 ° C beträgt.

Menschen, die direkt dem Vakuum des Weltraums ausgesetzt sind, werden in (armen) Science-Fiction-Filmen oft als sofort einfrierend dargestellt. Im wirklichen Leben bleibt ein Mensch viel eher warm und muss sich stattdessen um Erstickung und schwere Sonnenbrände sorgen. Um diesen Punkt nach Hause zu bringen, werden häufig Staubsauger verwendet, um Wärmeverluste zu vermeiden, wie z. B. bei Thermoskannen und Dewar-Flaschen, und alles im Weltraum ist von einem nahezu perfekten umgeben.

Ein möglicher Vorteil einer Raumstation besteht darin, dass ihre Umlaufbahn sie in ständigem Sonnenlicht und in Sichtweite zur Erde halten kann. Umgekehrt kann eine Mondoberflächenbasis wochenlang im Dunkeln liegen. Dies kann gelöst werden, indem anfängliche Basen an den Polen angeordnet werden. An den Polen gibt es Gipfel, die bis zu 94% des Jahres von der Sonne beleuchtet werden, wie der Lunar Reconnaissance Orbiter entdeckt hat. Geräte zur Stromerzeugung könnten sich auf solchen Spitzen befinden und nahezu konstante Leistung liefern. Ein weiterer Vorteil ist, dass es auch Bereiche im permanenten Schatten gibt, in denen sich Wassereisablagerungen befinden - für den Menschen im Weltraum eine Substanz, die unendlich kostbarer ist als Gold.

Die Verwendung des Lunar Gateway als Staging-Punkt für Mondlander kann zwar einige Vorteile haben, ist jedoch wahrscheinlich unbedeutend. Es ist unwahrscheinlich, dass der Cislunar-Verkehr auf absehbare Zeit hoch ist, insbesondere angesichts der hartnäckigen Haltung der Weltregierungen, Mittel für die Erforschung des Weltraums bereitzustellen. Missionsarchitekturen, die denen des Apollo-Programms ähneln, bleiben das einfachste, machbarste und finanziell effektivste Mittel, um Menschen und Fracht zwischen Erde und Mond zu transportieren. Im Wesentlichen bewegen sich ein Lander und ein Orbiter von der Erde, der Lander bewegt sich zwischen der Oberfläche und der Umlaufbahn, und der Orbiter kehrt alles, was zurückgegeben werden muss, zur Erde zurück. Ein Orbitalvermittler ist einfach unnötig.

Die Etappen einer Apollo-Mondlandemission. Quelle: NASA

Eine weitere vorgeschlagene Anwendung des Lunar Gateway ist ein Hochgeschwindigkeitskommunikationsrelais. Dies mag in den Vor-Transistor-Zeiten von Brauns vertretbar gewesen sein, als eine kleine Armee von Technikern erforderlich gewesen wäre, um die Vakuumröhren zu warten, was menschliche Nähe erforderlich machte. Mit dem Aufkommen der Festkörperelektronik würde jedoch eine Konstellation unbemannter Kommunikationssatelliten denselben Zweck mit weitaus größerer Effektivität und geringeren Kosten erreichen.

Eine weitere vorgeschlagene Anwendung ist die Verwendung des Lunar Gateway zur Steuerung von Robotern an der Oberfläche und zur Telepräsenz. Auch hier gibt es keinen Grund, warum dies nicht von der Erde oder von einer Mondoberfläche aus möglich ist. Aufgrund der begrenzten Lichtgeschwindigkeit dauert es etwas mehr als eine Sekunde, bis eine an den Mond gesendete Nachricht eintrifft. Die Antwort dauert dann etwas mehr als eine Sekunde. Infolgedessen erfahren Roboter, die von der Erde aus gesteuert werden, eine Kommunikationsverzögerung von etwa zwei Sekunden. Es ist jedoch viel einfacher und billiger, einfach Protokolle zu entwickeln, um mit der Zeitverzögerung zu arbeiten oder sie zu automatisieren, als eine fantastische Multi-Milliarden-Dollar-Station im Mondorbit zu bauen. Zwei Sekunden mögen für ein interplanetares Fortnite-Spiel zu lang sein, aber es ist kaum so lang, dass es einen effektiven Roboterbetrieb für wissenschaftliche, technische und Wartungszwecke behindert.

Und wieder würde die Zeitverzögerung durch den Betrieb von einer Mondoberflächenbasis mit Kommunikationssatelliten auf ein vernachlässigbares Maß reduziert.

Schließlich wird die Erforschung des Mondes als nützliches Sprungbrett zum Mars angesehen, indem die Energie, die erforderlich ist, um die Schwerkraft der Erde zu verlassen, reduziert wird und als Tanklager fungiert. Aus astrodynamischer Sicht ist dies sinnlos.

Die Energie, die für ein Manöver im Weltraum benötigt wird, wird durch eine als Delta-v bezeichnete Größe gemessen. die erforderliche Änderung der Geschwindigkeit des Raumfahrzeugs. Je größer das Delta-v ist, desto mehr Treibmittel wird für das Manöver benötigt. Zum Erreichen der Erdumlaufbahn von der Oberfläche aus sind beispielsweise etwa 9 km / s Delta-v erforderlich. Die Delta-V-Anforderungen einer Mission bestimmen, wie viel Treibmittel ein Raumschiff tragen muss und wie gut seine Triebwerke funktionieren müssen.

Eine interplanetare Mission wird normalerweise in drei Hauptphasen durchgeführt:

  1. Injektionsbrand: Das Raumschiff feuert seine Triebwerke ab, um in eine Flugbahn zu gelangen, die auf sein Ziel trifft (z. B. Mars).
  2. Küste: Die Triebwerke des Raumfahrzeugs werden abgeschaltet und es rollt an sein Ziel. In diesem Stadium würden alle Gravitationsschleudern auftreten.
  3. Einfügungsbrand: Das Raumschiff feuert seine Triebwerke ab, um langsamer zu werden, oder es bremst stattdessen unter Verwendung der Atmosphäre des Ziels ab (siehe Aerobraking).
Ein künstlerischer Eindruck vom Mars Reconnaissance Orbiter Aerobraking. Quelle: NASA

Ein Transfer von der Erdumlaufbahn zur Marsumlaufbahn erfordert ein Mindest-Delta-v von 3,8 km / s. Dies setzt voraus, dass das Raumschiff an seinem Ziel langsamer wird, indem es durch die oberen Schichten der Marsatmosphäre fliegt. eine Technik, die als Aerobraking bekannt ist. Im Wesentlichen verlangsamt sich das Raumschiff durch Luftwiderstand anstelle seiner Triebwerke, wodurch Treibmittel eingespart wird. Diese Methode wurde verwendet, um Sonden mit Atmosphären wie dem Mars Reconnaissance Orbiter im Jahr 2006 erfolgreich in die Umlaufbahn um Planeten zu bringen.

Wenn das Raumschiff stattdessen in der Mondumlaufbahn startet, seine Triebwerke abfeuert, um zum Mars zu gelangen, und dann die Luftbremsen in die Marsumlaufbahn, benötigt es ein Mindest-Delta-V von nur 2,9 km / s - eine Einsparung von 24%. Dies vernachlässigt jedoch die Tatsache, dass jede Nutzlast, die vom Mond zum Mars wandert, zuerst von der Erde zum Mond wandern muss. Der Mond hat praktisch keine Atmosphäre zum Bremsen, daher muss das Bremsen durch Abfeuern der Triebwerke des Raumfahrzeugs erfolgen. Aus diesem Grund erfordert ein Transfer von der Erde zur Mondumlaufbahn 4,8 km / s Delta-v; Ein Raumschiff benötigt mehr Treibstoff, um zum Mond zu gelangen, als um den Mars zu erreichen!

Infolgedessen beträgt das minimale Delta-V-Minimum, um ein Raumschiff zum Mond und dann zum Mars zu senden, absurde 7,7 km / s, was 102% mehr Energie ist, als benötigt wird, um es einfach direkt zum Mars zu senden! Mit anderen Worten, selbst wenn es Tanks mit freiem Treibstoff gäbe, die den Mond umkreisen, wäre es immer noch billiger, weniger komplex und schneller, sie zu ignorieren und direkt zum Mars zu gelangen!

Die einzige Möglichkeit, die Delta-V-Einsparungen zu nutzen, besteht darin, einen Teil oder das gesamte Raumschiff mit Mondressourcen auf dem Mond zusammenzubauen. Dies ist jedoch wahrscheinlich viel teurer und schwieriger als die Montage auf der Erde, da es schwierig ist, in einer feindlichen Umgebung ohne die industrielle Basis und die Lieferketten der Erde zu arbeiten. Darüber hinaus muss die Infrastruktur, die zur Gewinnung von Mondressourcen zur Herstellung von Treibmittel und Raumfahrzeugen erforderlich ist, zuerst zum Mond geschickt und gebaut werden, bevor dies geschehen kann, was die Kosten noch weiter erhöht. Die Idee, dass der Mond ein praktischer Zwischenstopp auf dem Weg zum Mars und zum Rest des Sonnensystems ist, ist eine völlige Farce. es macht nichts einfacher und erhöht das Risiko, die Gefahr und die Kosten astronomisch.

Zusammenfassend ist das Lunar Gateway-Projekt - so wie es derzeit ist - unklug.

Die folgenden Projekte bieten einen weitaus höheren wissenschaftlichen und technologischen Return on Investment. Diese werden direkt zum Ziel beitragen, die Reichweite des Menschen im Weltraum zu vergrößern und potenzielle Vorteile für das Leben auf der Erde zu bieten. Dies sind Keystone-Technologien, denn ohne diese werden Menschen niemals weiter von der Erde entfernt sein als der Mond.

Ein Konzept für ein Mars-Raumschiff, das sich dreht, um seine Besatzung mit künstlicher Schwerkraft zu versorgen. Quelle: NASA

Erstens künstliche Schwerkraft. Durch längere Aufenthalte auf Mir und der Internationalen Raumstation hat sich gezeigt, dass die Schwerelosigkeit die Gesundheit der Astronauten stark beeinträchtigt. Die Auswirkungen reichen von Degeneration des Bewegungsapparates bis hin zu Nierensteinen. Astronauten, die von langen Aufenthalten auf der Internationalen Raumstation zurückkehren, sind bei der Landung oft hilflos und müssen aus der Landekapsel herausgetragen werden, da ihre Muskeln durch Nichtgebrauch verschwendet wurden. Dies ist ein Luxus, der auf dem Mars nicht verfügbar sein wird. Durch Drehen des Raumfahrzeugs zur Erzeugung einer Zentrifugalkraft und zur Simulation der Schwerkraft können diese Effekte gemindert werden. Dies ist zwar keine echte Schwerkraft, verhindert jedoch die mit der Schwerelosigkeit verbundenen nachteiligen Auswirkungen. Dies ähnelt der Art und Weise, wie man einen Eimer mit Wasser füllen und über den Kopf schwingen kann, ohne einen Tropfen zu verlieren.

Dieses Konzept kann in der Erdumlaufbahn mit einem vorhandenen Raumschiff wie dem SpaceX Dragon oder der russischen Sojus-Kapsel getestet werden. Es kann mit einem Haltegurt an einem Eigengewicht wie einer verbrauchten Trägerrakete befestigt werden. Dann kann die Baugruppe unter Verwendung der Manövrier-Triebwerke gedreht werden und die Astronauten in der Kapsel erfahren Pseudo-Schwerkraft.

Ein verwandtes, wichtiges Forschungsgebiet ist die Reaktion des menschlichen Körpers auf längere Zeiträume der gebrochenen Schwerkraft: Die Auswirkungen der Schwerelosigkeit von Null und der Erde sind bekannt, aber es ist nichts darüber bekannt, was dazwischen passiert. Die aus Langzeit-Schwerkraftversuchen gesammelten Daten sind entscheidend für das Verständnis der gesundheitlichen Auswirkungen auf Entdecker und Kolonisten in anderen Welten. Solche Experimente könnten leicht in der Erdumlaufbahn mit der oben erwähnten künstlichen Schwerkraftvorrichtung durchgeführt werden. Der Mars hat 38% der Schwerkraft der Erde und der Mond 17% - werden menschliche Knochen und Muskeln immer noch verschwinden? Werden unsere unerschrockenen Mars-Kolonisten ihre Familie auf der Erde besuchen können? Wir wissen es nicht und müssen es herausfinden.

Der Eindruck eines Künstlers von einem Mars-Probenrückgabefahrzeug, das zur Erde zurückkehrt. Quelle: NASA

Zweitens Mars-Probenrückgabemissionen. Eine Sonde wird zum Mars geschickt, sammelt Proben und bringt sie zur Erde zurück. Der Teil, der zur Erde zurückkehrt, kann unter Verwendung der Marsatmosphäre den notwendigen Treibstoff für das Heimweg produzieren und so die Missionskosten senken. Dies ist eine Technik namens In-Situ Resource Utilization (ISRU).

ISRU-Forschung ist für den Mars 2020-Rover geplant, der das wissenschaftliche Modul MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) tragen wird, mit dem versucht wird, Kohlenmonoxid und Sauerstoff aus der Marsatmosphäre zu erzeugen. Dies ist eine potenziell praktikable Kraftstoffkombination. Alternativ kann die Sonde eine Wasserstoffversorgung an Bord haben, die sie mit der Marsatmosphäre kombinieren kann, um durch die Sabatier-Reaktion Methan und Sauerstoff zu erzeugen - eine weitere potenziell lebensfähige Kraftstoffkombination.

Eine bemannte Mars-Mission würde wahrscheinlich eine ähnliche Missionsarchitektur verwenden, um Menschen und Vorräte an die Oberfläche zu transportieren, Treibstoff mit lokalen Ressourcen zu produzieren und dann Menschen und Proben zur Erde zurückzubringen. Eine Mars-Sample-Return-Mission würde das Testen dieser Architektur in Miniatur ermöglichen.

Darüber hinaus stützten sich Sonden wie Curiosity, Opportunity und Viking auf integrierte Roboter-Wissenschaftspakete, um Marsproben zu analysieren. Die Analysekapazität dieser Sonden wird durch das Massenbudget der Booster, die sie zum Mars schicken, stark eingeschränkt, was die wissenschaftliche Rendite einschränkt. Die Rückgabe der Proben auf die Erde, um der Wut der terrestrischen Laboratorien und den Expertenaugen der besten menschlichen Geologen ausgesetzt zu werden, würde jedoch all diese Grenzen aufheben. Wir würden mehr darüber erfahren, wie sich der Mars gebildet hat, wie sich die Erde gebildet hat, wie sich das Sonnensystem gebildet hat, wie geologische Prozesse sowohl auf der Erde als auch auf anderen Planeten funktionieren, möglicherweise über die Abiogenese und darüber, was Astronauten erwarten können, wenn sie den Mars erreichen.

Es ist erwähnenswert, dass nur drei Jahre die erste Landung einer Sonde auf dem Mond und den ersten Bootprint trennten und dass es vor Apollo 11 keine erfolgreichen Lunar-Probenrückgabemissionen gab.

Der belgische Astronaut Frank DeWinne posiert neben einem Experiment zum Anbau von Salat auf der Internationalen Raumstation. Quelle: NASA

Drittens geschlossene ökologische Lebenserhaltungssysteme (CELSS). Menschen, die viel weiter als der Mond entfernt sind, wie zum Beispiel zum Mars, zu den Asteroiden oder zu den äußeren Planeten, werden Monate oder Jahre von der Versorgung entfernt sein. Das Recycling aller Luft, Wasser und Abfälle ist von entscheidender Bedeutung, egal ob auf einem Raumschiff oder in einer Mondbasis. Solche Systeme müssen nicht einmal im Weltraum entwickelt werden - sie können in Laboratorien auf der Erde getestet und dann auf der Internationalen Raumstation validiert werden, um die Kosten für die Versorgung zu senken und die Widerstandsfähigkeit bei Fehlfunktionen und Notfällen zu verbessern.

Prototyp eines Weltraumkernreaktors im Rahmen des NASA Kilopower-Programms. Quelle: NASA

Viertens Weltraum-Atomkraft. Sonnenkollektoren können auf dem Mars Strom liefern, können jedoch durch Schmutz, Wetter oder einfach durch Einbruch der Dunkelheit behindert werden. Darüber hinaus werden Sonnenkollektoren jenseits des Jupiter unbrauchbar, da die Sonne einfach zu dunkel wird. Außerdem müssen Stützpunkte auf dem Mond, die sich nicht in der Nähe der Pole befinden, wochenlang ohne Sonne arbeiten. Kernreaktoren werden Astronauten und ihre Ausrüstung mit einer leistungsstarken und zuverlässigen Energiequelle versorgen. Die NASA hat große Fortschritte bei der Entwicklung leichter Weltraum-Kernreaktoren gemacht, sodass diese Technologie auf dem besten Weg ist, zur Reife zu gelangen.

Ein Testfeuer einer nuklearen Thermorakete im Jahr 1971. Quelle: NASA

Nuklear angetriebene Raketen würden auch das Reisen im Weltraum erleichtern, indem sie den Treibstoffbedarf verringern, obwohl dies für die ersten Expeditionen zum Mond oder Mars nicht unbedingt erforderlich ist. Es ist erwähnenswert, dass die USA bereits in den 1960er Jahren Nuklearraketenmotoren im Rahmen des NERVA-Programms (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application) erfolgreich getestet haben - es handelt sich kaum um eine neue Technologie.

Zusammenfassend ist das Lunar Gateway ein sinnloser Flug der Phantasie, der scheitern wird, bevor er beginnt, weil er nicht durch fundiertes technisches Urteilsvermögen motiviert ist. Es ist eine schlechte Investition von Ressourcen und wird nur dazu dienen, von den endgültigen Zielen einer permanenten menschlichen Präsenz auf dem Mond, dem Mars und darüber hinaus abzulenken.

Die Weltraumagenturen der Vereinigten Staaten und Kanadas sollten sich darauf konzentrieren, Stiefel auf dem Mond zu landen und Expeditionen zum Mars zu schicken. gezielte, gezielte Bemühungen wie diese werden der Menschheit die Tür öffnen, sich in den Kosmos auszudehnen, und nicht zielloses Jaywalking im cislunaren Raum. Größere Renditen - und ich wage es zu sagen, Ruhm - werden von diesen kommen als von einer Raumstation im Orbit um sie herum.

Der Erfolg des Apollo-Programms zeigt, dass die beste Route oft die einfachste und direkteste ist. Es brauchte weder Raumstationen für die Montage im Orbit noch den Bau einer hochkapitalisierten Weltrauminfrastruktur. Diese werden später kommen, sobald die Raumfahrt so routinemäßig wird wie der Flug.

Literatur-Empfehlungen

Roving Mars (Steve Squyres): Ein temperamentvoller, detaillierter Bericht über die Erfahrungen des Principal Investigator für die Spirit and Opportunity Rover. Es befasst sich eingehend mit den technischen und menschlichen Anforderungen einer solchen Mission.

Der Fall für den Mars (Robert Zubrin): Ein Vorschlag für die Mars Direct-Missionsarchitektur: Eine kostengünstige menschliche Mission mit minimalem Risiko und maximaler Rendite zum Mars mit einer Vision für zukünftige Erkundungen, permanente Präsenz, Kolonisierung und Terraforming. Aus diesen Gründen wurde Mars Direct zur Referenzmission der NASA für geplante Mars-Expeditionen.