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Elon Musk erzählte, wie die Kolonisten auf dem Mars leben werden


Elon Musk schlägt vor, dass Mars-Kolonisten in Glaskuppeln leben werden. Hinweis: Der Renderer ist nicht Mars.

Letzte Nacht hielt Elon Musk eine AMA-Sitzung (Ask Me Anything) im beliebten Reddit-Forum ab, in der er alle Fragen beantwortete, die Redakteure zur Gründung der Marsbasis interessieren. Reddit-Benutzer sind berühmt für ihren Zynismus und ihre Feindseligkeit, daher hatte Ilon es schwer.

Wie gewöhnlich bestätigte der Teilnehmer zu Beginn der AMA-Sitzung seine Identität durch einen Identifikationsdienst eines Drittanbieters (in diesem Fall Twitter). In einem Tweet bat er die Teilnehmer, sich auf Fragen zum Raum zu beschränken. Dies ist notwendig, da Ilon viele Fragen hat. Die Fragensitzung war nur dem Weltraum und der Hauptmission gewidmet - der Landung auf dem Mars.

Marsraumprogramm


Das am häufigsten bewertete Problem in der AMA-Niederlassung war die Aufforderung, detailliert zu beschreiben, welche Ausrüstung und Verfahren zum Auftanken von Raumschiffen auf dem Mars erforderlich sind. Das Tanken von Schiffen ist schließlich eine Grundvoraussetzung, um die Kosten für die Lieferung von Waren zum Mars und umgekehrt zu senken. Andernfalls müssen die Schiffe Treibstoff für die Rückreise mitbringen, und dieser Treibstoff macht den Löwenanteil der „nützlichen“ Fracht aus. Der Redirector fragte auch, ob das Auftanken während der ersten unbemannten Missionen automatisch erfolgen würde. Und gibt es Pläne, eine dritte Version des interplanetaren Transportsystems mit der Befestigung von Gütern in Form von Shuttles zu entwickeln, um größere Güter zu transportieren?



Nach dem ersten Entwurf des interplanetaren Verkehrssystems, der auf der Präsentation am 27. September 2016 vorgestellt wurde, ist geplant, die folgenden strukturellen Komponenten des Systems zu verwenden:

  1. Ein Rücklaufverstärker zum Starten von der Erde. Es wird auf der Grundlage der neuesten Version von Falcon 9 Block 5 erstellt, sagte Elon Musk. Zusammen mit dieser neuen Version hat die Klassifizierung von Falcon 9-Raketen die folgende Form: Falcon 9 (v1.0), Falcon 9 v1.1, Falcon 9r v1.1, Falcon 9 Full Thrust (FT, v1.2), Falcon 9 FT + und schließlich heute Falcon 9 Block 5 genannt. Die Abkürzungen BFR werden verwendet, um die neueste Version der Rakete in SpaceX zu benennen, aber sie ist nicht zu harmonisch für den Einsatz außerhalb des Unternehmens, schlägt Ilon vor.



  2. . - .


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  3. - .

Hauptmerkmale - wiederverwendbare Verwendung aller Komponenten, Betanken im Orbit und Kraftstoffproduktion auf dem Mars.

Elon Musk antwortete ehrlich, dass die SpaceX-Ingenieure weit davon entfernt sind, einen detaillierten Plan zu genehmigen. Nun ist folgendes geplant.

Erste Stufe . Drachenaufklärungsmissionen, um sicherzustellen, dass eine Landung möglich ist, ohne einen neuen Krater auf der Marsoberfläche hinzuzufügen ( Hallo, Schiaparelli ).


Unbemannte Drachenschiffe fliegen zuerst zum Mars.

Nach den Ergebnissen von Aufklärungsmissionen wird die optimale Entscheidung über die Methode zur Herstellung von Wasser (Wasserstoff) für die Methanproduktion mithilfe der Sabatier-Reaktion getroffen .

Die Sabatier-Reaktion ist eine Reaktion von Wasserstoff mit Kohlendioxid bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in Gegenwart eines Nickelkatalysators zur Herstellung von Methan. Ruthenium mit Aluminiumoxid kann als wirksamerer Katalysator verwendet werden.

CO 2  + 4H 2  → CH 4  + 2H 2 O +  Energie Die

zweite Stufe . Das Raumschiff Heart of Gold ( "Goldenes Herz" ) fliegt zum Mars, nur mit Ausrüstung für den Bau einer Raketentreibstoffanlage beladen.

Die Schiffslast und die Geschwindigkeit sind abhängige Größen, wie in der Grafik dargestellt.



Es sollte klargestellt werden, dass der Name des Schiffes "Goldenes Herz" aus dem fiktiven Universum des Buches "Per Anhalter durch die Galaxis" stammt. Der Legende nach ist dies das erste Schiff mit einer Infinite Incredibility Engine .

Elon Musk erklärte, dass er den Namen des ersten Schiffes mag, das mit unendlicher Unglaubwürdigkeit operiert. Laut Mask entspricht dies echten Chancen, dieses Schiff auf dem Mars zu starten.

Übrigens wurde auch die Anzahl der 42 Motoren für die Trägerrakete Ilon Musk zufällig ausgewählt. Aus diesem Grund lieben ihn Geeks so sehr: Alle Handlungen eines amerikanischen Unternehmers und Visionärs sind ausschließlich durchdacht, verständlich und liegen jedem von uns am Herzen.



Elon Musk erklärte, dass die Triebwerke des Schiffes es ihm ermöglichen, während der Landung über der Marsoberfläche zu schweben. Dies verbraucht jedoch eine enorme Menge an Kraftstoff, was einen unangemessenen Ressourcenverbrauch darstellt. Daher ist geplant, das Schweben über der Oberfläche nur unter Notfallbedingungen zu verwenden, aber in Wirklichkeit wird die Landung mit Geschwindigkeit durchgeführt. Das Schiff ist mit einer maximalen Überlast von mehr als 20 G ausgelegt. Nominell hat das Schiff eine nominelle maximale Beschleunigung von etwa 5 G, muss jedoch kurzfristigen Spitzenlasten von 2-3 mal mehr standhalten. Der Booster hat eine nominelle Spitzenüberlastung von 20 G, 30 G oder sogar 40 G und bricht nicht.

Dritte Stufe. Das erste bemannte Schiff mit Ausrüstung für den Bau der rudimentären Basis Mars Base Alpha mit einem Kraftwerk und die Fertigstellung eines Raketentreibstoffwerks wird zum Mars geschickt. Fast der gesamte Laderaum ist Fracht. Die Besatzung des Schiffes ist minimal - etwa ein Dutzend Menschen.

Erklärung: Die erste bemannte Mission wird auf der Rückreise ohne Treibstoff auskommen, da viele Ladungen an den Roten Planeten geliefert werden müssen. Sie haben keine Möglichkeit, die Nutzlast durch Kraftstoff zu ersetzen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Raketentreibstoffanlage auf dem Mars noch nicht fertig, sodass das Schiff der ersten Kolonisten im Orbit nicht tanken und schnell zurückkehren kann. Dies bedeutet höchstwahrscheinlich den garantierten Tod der Kolonisten auf dem Mars, wenn Sie keinen Weg finden, sie zurückzubekommen.

Vierte Stufe. In der vierten Phase wird versucht, die Anzahl der Flüge während jeder Konfrontation zwischen Erde und Mars alle 26 Monate zu verdoppeln. Anschließend wird die Entfernung zwischen ihnen auf 55 Millionen km verringert. In diesen Intervallen müssen Sie so viel Fracht wie möglich zum Mars schicken, "bis die Stadt auf dem Mars von selbst wachsen kann", sagte Ilon. Offensichtlich meinte er, bis die Mars-Kolonie teilweise autonom wurde.

Elon Musk erklärte, dass das Schiff bei maximaler Treibstoffbeladung jederzeit vom Mars zur Erde fliegen kann, dh an jeder ihrer relativen Positionen in Umlaufbahnen. Diese Möglichkeit kann in Notfällen genutzt werden. Zum Beispiel für Rettungsaktionen.

Mars-Kolonie


Das Projekt des Interplanetaren Transportsystems sieht einen zweijährigen Aufenthalt wiederverwendbarer Schiffe im Marsorbit vor. Wenn Mars und Erde über große Entfernungen auseinander gehen, werden interplanetare Flüge vorübergehend eingestellt. In dieser Hinsicht ist klar, dass Astronauten einige Zeit auf dem Mars leben werden, bis sie zur Erde zurückkehren (ohne die Teilnehmer an der Golden Heart-Mission, die sich wahrscheinlich nicht bis zur Rückkehrmission erstrecken werden).

Es stellt sich die Frage, wie der langfristige Aufenthalt von Astronauten an der Marsbasis sichergestellt werden kann. Wie werden Marsmaterialien - zum Beispiel Regolith - für den Bau von Basisgebäuden verwendet?

Elon Musk antwortete, dass zum ersten Mal geplant war, geodätische Kuppeln auf der Marsoberfläche aus Glasscheiben mit Kohlefaserrahmen zu bauen.


Geodätische Kuppel "Montreal Biosphere" (ehemals US-Pavillon auf der Expo 67), entworfen vom Architekten Richard Fuller. Die

geodätische Kuppel ist eine kugelförmige Struktur, die aus Stäben besteht, die eine geodätische Struktur bilden, wodurch die Struktur insgesamt gute Tragfähigkeit aufweist.

Die Stabilität von Geokuppeln ist bei schwierigen Sandstürmen wichtig. Geocupola schützt die Kolonisten vor starken Marswinden, die bei Frühlingsstaubstürmen Geschwindigkeiten von 100 m / s erreichen. Staubstürme können den gesamten Planeten bedecken. Atmosphärische Turbulenzen manifestieren sich auch in Form unangenehmer lokaler Wirbel.


Der Staubwirbel, der am 15. Mai 2005 vom Rover Spirit fotografiert wurde

Zusätzlich zu Geokuppeln werden auf dem Mars Tunnel für die Bewegung vieler "Droiden" gebaut, die Mineralien abbauen und neue Tunnel legen werden. Elon Musk glaubt, dass im Laufe der Zeit eine große Menge unter Druck stehender Luft in das Geodom gepumpt wird. Von dort aus wird es möglich sein, Industrieanlagen zu entfernen und in einem angenehmen Ökosystem zu leben, das von grünen Pflanzen umgeben ist.

Es ist erwähnenswert, der Aussage von Ilon Mask hinzuzufügen, dass auf Marsboden starke Lavapfeifen und Höhlen gefunden wurden, die möglicherweise auch für Kolonisten geeignet sind. Natürlich müssen solche erfolgreichen geologischen Strukturen noch im Landebereich gefunden und vor der Verwendung gut erforscht werden. Es gibt echte Konzepte für unterirdische Boote- selbstfahrende Autos, die sich unter der Erde bewegen und ihren eigenen Weg ebnen können. Das Schöne an unterirdischen Booten ist, dass keine tragenden Strukturen um den Umfang herum gebaut werden müssen, da die Kilometer des Tunnels automatisch durch geschmolzenes Gestein verstärkt werden.


Trebelevs Unterführung in der Nähe des Mount Grace am Osthang des Uralgebirges in der Region Swerdlowsk (Russland). Bei Tests im Jahr 1946

gibt es viele andere Möglichkeiten, die Kolonie unter der Erde zu platzieren. Ein paar Meter Boden über dem Kopf schützen die Kolonisten zuverlässig vor kosmischer Strahlung, deren Schädigung für den Körper, einschließlich des Nervensystems, wissenschaftlich nachgewiesen wurde .

Unabhängig davon, welche Option Kolonisten für die Marsbasis wählen, ist es offensichtlich, dass ein separater Auftragnehmer, der Erfahrung mit ähnlichen Entwurfsarbeiten auf der Erde hat, sich mit dem Bau von Geokuppeln oder dem Tunnelbau befasst.

Unterirdische Tunnel sehen realistischer aus, wenn auch langweilig. Städte mit grünen Glaskuppeln auf der roten Marsoberfläche sind natürlich ein schöneres Bild.

Aus Sicherheitsgründen wäre es wahrscheinlich logisch, eine große Anzahl kleiner Geokuppeln als eine kleine Anzahl großer Kuppeln zu bauen. Es ist also unwahrscheinlich, dass wir riesige Siedlungen sehen werden, die mit einer Kuppel bedeckt sind, wie in den Mars-Kolonien aus der Science-Fiction-Anime-Serie Cowboy Bebop.


Marsstadt bei Cowboy Bebop

Große Straße voraus


Elon Musk gab zu, dass noch viel zu tun bleibt, um ehrgeizige Pläne umzusetzen. Er wurde gefragt, welche Technologie oder welches Material für die Umsetzung des Projekts Interplanetary Transport System am verfeinert werden muss. Er antwortete wie folgt ( übersetzt von rroyter ):

„Vor nicht allzu langer Zeit war es die Suche und Entwicklung einer neuen, extrem korrosionsbeständigen Legierung in einer heißen, sauerstoffreichen Turbinenpumpenumgebung , die in der Hauptkammer einen verrückten Druck von 300 bar entwickelt. Unter solchen Bedingungen ist alles eingeschaltet, was brennen kann. Jetzt scheinen wir dies erreicht zu haben, da die Raptor-Turbopumpe bei Testverbrennungen keine Erosion zeigt, obwohl Raum für einige Optimierungen besteht.

Das derzeit größte Problem besteht darin, die Kohlefasertanks mit Kryokraftstoff und heißer autogener Aufladung zu isolieren. Und der Sauerstofftank hat auch ein Problem mit Korrosion, da er mit reinem heißem Sauerstoff unter Druck gesetzt wird. Wir werden definitiv eine Schicht einer inerten Substanz auf die Innenwände der Tanks auftragen müssen. Ich hoffe, es kann mit einer Spritzpistole aufgetragen werden, aber wenn nötig, werden wir dünne Invar- Platten schweißen . “

Jetzt arbeiten die SpaceX-Ingenieure aktiv an der Konstruktion des Kraftstofftanks.


Kraftstofftank des interplanetaren Transportsystems

Elon Musk sagte, dass ein echter fliegender Panzer etwas länger als der Prototyp auf dem Foto sein wird, aber den gleichen Durchmesser hat. Theoretisch wird es möglich sein, kryogenen Kraftstoff auch ohne Verwendung eines Dichtungslinkers ohne Undichtigkeiten zurückzuhalten. Die ersten Tests zeigten ermutigende Ergebnisse. In den kommenden Wochen wird der Tank bei 2/3 des maximalen Drucks getestet, der zuvor auf einem Seeschiff in den Ozean geschleppt wurde (mit Reddit gebeten, während dieses Tests so viele Kameras wie möglich einzusetzen).

Auf dem Weg zur Marsmission müssen noch viele technische Probleme überwunden werden. Es bleibt noch viel Ingenieurarbeit zu leisten, aber dies sind sehr interessante Aufgaben. In jedem Fall wird es sehr interessant sein, die Entwicklung des Projekts, das Testen verschiedener Komponenten des Systems und die ersten Teststarts zu verfolgen.

Source: https://habr.com/ru/post/de398635/

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