Project Constellation - Moon, Mars & Beyond

[Bynaus]

Zunächst mal: Mike Griffin schlägt zurück - in einem E-Mail beurteilt er die Arbeit der Augustine Komission niederschmetternd:

Mike Griffin Lashes Out at The Augustine Committee via Email | SpaceRef - Space News as it Happens

Das ist nicht nur gefährlich, sondern ineffizent weil Robotersonden dies ebenfalls könnten.

Jegliche Form von Raumfahrt ist gefährlich. Eine Mondlandungsmission ist technologisch deutlich komplexer als ein Flug zu einem erdnahen Asteroiden, z.B. weil eine Mondlandungsfähre benötigt wird. "Es kann mehr schief gehen". Gefährlich bei einem Flug zu einem erdnahen Asteroiden ist die lange Zeit im interplanetaren Raum - man wird zusehen müssen, dass man die Crew vor der kosmischen Strahlung schützen kann. Aber dies wird man ohnehin müssen, früher oder später, wenn Menschen jemals den cislunaren Raum verlassen sollen.

Roboter können vieles, genauso auch auf dem Mond und dem Mars. Wir schicken Menschen dorthin, wo sie etwas tun können, was Roboter nicht können: das hat nichts mit "Beine in die Hand nehmen und Laufen" zu tun (das Rollen eines Roboters ist energetisch sehr viel effizienter - und in den steilen Regionen auf Mond und Mars gibt es nichts, was den Aufwand, Menschen hinzuschicken wert wäre), sondern damit, in kurzer Zeit komplexe Situationen zu überblicken, aus einer Vielzahl von Optionen die beste (und das beste dafür geeignete Werkzeug) auswählen und Entscheidungen in Echtzeit und vor Ort zu treffen.

Wenn wir lernen, wie man auf und mit Asteroiden arbeitet, steht uns das Sonnensystem offen. Wir können die Marsmonde, den Asteroidengürtel, sogar die äusseren Monde der Gasriesen mit derselben Technologie erschliessen und erkunden. Von den Marsmonden aus lassen sich Roboter auf der Marsoberfläche, von einem kleinen Asteroidenähnlichen Jupitermond wie Carpo lassen sich Roboter im Europa-Ozean steuern. Sollten wir eines Tages einen Asteroiden auf Kollisionskurs mit der Erde finden, wird das Wissen, wie man in dieser Umgebung arbeitet, welche Typen Asteroiden es gibt, wie sie auf unterschiedliche mechanische Belastung reagieren, etc. von entscheidender Bedeutung sein. Und nicht zuletzt wird dieselbe Technologie es ermöglichen, die Erde mit einem Strom von Rohstoffen zu versorgen, wie sie ihn noch nie gesehen hat und wie ihn die Rohstoffe der Erde schlicht nicht liefern können.


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Bynaus schrieb nach 9 Stunden, 12 Minuten und 51 Sekunden:

Der abschliessende Bericht der Augustine Komission, die Obama in der Frage "wie weiter mit der NASA" beraten soll, ist hier zu finden (englisch):

http://www.nasa.gov/pdf/384767main_SUMMARY%20REPORT%20-%20FINAL.pdf

[Cordess]

Kraftpaket:
YouTube - Ares Development Motor 1 Test

[Bynaus]

Die ULA (United Launch Alliance), welche die Delta und Centaur-Raketen von Boeing / Lockheed Martin betreibt, hat einen eigenen Mondplan vorgestellt: innerhalb der Kostengrenzen des gegenwärtigen Budgets soll damit die Rückkehr zum Mond bis 2018 möglich sein.

http://www.ulalaunch.com/docs/publications/AffordableExplorationArchitecture2009.pdf

Zusammenfassung: Der Plan besteht aus folgenden drei Einheiten:
- Eine vielseitig nutzbare Oberstufe für Flüge zum Mond, zur Landung auf dem Mond, zur Rückkehr sowie als Element von Tankdepots
- Eine Trennung des Logistik- und Crew-Transports (Logistik-Transport wird vollständig kommerzialisiert), so dass beide Transportwege mit optimaler Effizienz arbeiten können, und skalierbar bleiben
- Die Nutzung von zwei Treibstoffdepots: Eines im LEO, eines im Erde-Mond L2 ("hinter" dem Mond).

Ein Strom von kommerziellen Raketen und Tankfrachtern würde benötigt, um die Depots nachzufüllen. Verdampfender Treibstoff in den Depots wird genutzt, um deren Position zu halten (Orbit halten im LEO, Position halten im L2). Die Nutzung einer gemeinsamen Oberstufe macht es möglich, alle Systeme ausgiebig zu testen, lange bevor sie von Menschen benutzt werden. Teile des Systems sind wiederverwertbar, etwa die Mondaufstiegsstufe. Das System ist ausbaubar, dh, es könnte auch wesentlich grössere Raumfahrzeuge in der Zukunft möglich machen. Der grösste Vorteil ist allerdings, dass es keine neue Schwerlastrakete a la Ares 5 braucht.

Ein typischer bemannter Mondflug sähe so aus, dass eine Orion, die an diese neue Oberstufe (genannt ACES) gekoppelt ist, in den LEO startet. Dort wird sie im LEO-Tankdepot aufgefüllt und fliegt zum L2 Depot. Dort steigen die Astronauten in die Mondlandefähre um (die aus ACES + Mondaufstiegsstufe besteht), die erst kurz vor Abflug aus dem Depot aufgetankt wird. Die ACES-Stufe der Mondlandefähre bleibt auf dem Mond und kann als Bauelement für eine Mondbasis verwendet werden. Eine neue ACES-Stufe für die nächste Landung kommt dann später z.B von einem Tankertransport zum L2-Depot. Die Crew steigt im L2 zurück in ACES/Orion um und kehrt zur Erde zurück.

Natürlich kann man das L2-Depot auch nutzen, um schwere interplanetare Raumsonden mit sehr viel weniger Energie zu starten oder um eine Orion zu einer Reparaturmission zu einem Teleskop im Sonne-Erde-L2 (z.B. das kommende James-Webb-Space-Telescope) zu schicken.

[Enas Yorl]

@Bynaus

Hübsches Konzept, gefällt mir rein technisch sehr gut, bietet in Sachen Infrastruktur auch eine Menge Möglichkeiten.
Was bis jetzt nur leider fehlt, ist ein ausgearbeitetes realistisches Konzept, was man auf den Mond jetzt nun will. Das letzte was wir brauchen, ist eine Wiederholung des ISS-Debakels (das schlechte Kosten/Nutzen Verhältnis). Bemannte Mondflüge nur zur Erprobung der Technik und Steine sammeln, lehne ich ab. Wenn von solch einen Mondflug kein nachhaltiger Nutzen ausgeht, sollte man lieber eine Mission zu erdnahen Asteroiden erwägen.

[Cordess]

Da nun wohl ein Großteil der Projekt Constellation Träume wegen Geldmangel eingestellt oder nicht realisiert werden dürfte, frage ich mich gerade,
was dagegen sprechen würde die Saturn V wiederzubeleben?


Denn im Prinzip braucht man ja nur eine Schwerlastrakete und die hohen Entwicklungskosten für die Ares V könnte man sich dann sparen.
Zwar kann man mit der Saturn V noch lange nicht alles transportieren, was man mit der Ares V transportieren hätte können, aber durch eine entsprechende Umverteilung und Neuauslegung der Nutzlast von der Schwerlastrakete auf eine zweite, aber kleinere Rakete (Ares 1, irgendeine Delta IV Rakete oder irgendetwas kommerzielles, vielleicht auch die Ariane 5 in Zusammenarbeit mit der ESA whatever) könnte die Saturn V durchaus ausreichen.

Die Saturn V schafft eine Nutzlast von 133 t in einen LEO, mit minimalen Effizientssteigerungen durch modernes Knowhow könnte man vielleicht sogar noch etwas mehr herauskitzeln, die europäische Ariane 5 wird z.B. ja auch ständig verbessert.
Zum Vergleich hätte die Ares V 188 t in einen LEO gebracht.
Macht also eine Differenz von maximal 55 t und die müßte man dann halt mit 2 normalen aber schon bestehenden Schwerlastraketen oder 2 der noch zu entwickelin Ares 1 Rakete in den Weltraum schaffen.

So könnte man sich zumindest einen Großteil der Entwicklungskosten sparen.
Und so teuer kann das wiederfitmachen der Saturn V ja auch nicht sein.

Lediglich die Kosten für die Ares 1 müßte man aufbringen, denn die NASA will ja eine kostengünstige Rakete für bemannte Flüge haben.
Anderseits frage ich mich aber auch, warum sich die NASA mit der ESA nicht einfach zusammenschließt und auf Basis der Ariane 5 eine bemannte Raumkapsel entwickelt, für bemannte Flüge war die Ariane 5 ja ursprünglich designed worden womit sie sich als Rakete für bemannte Flüge durchaus eignen würde.
Dies würde dann wiederum Kosten sowohl auf Seite der NASA als auch auf Seite der ESA sparen, die ja im Prinzip auch endlich mal ein bemanntes Raumfahrzeug haben wollen.

[Bynaus]

was dagegen sprechen würde die Saturn V wiederzubeleben?

Die Saturn V war wahnsinnig teuer im Betrieb. Zudem ist sie mittlerweile völlig veraltet.

Anderseits frage ich mich aber auch, warum sich die NASA mit der ESA nicht einfach zusammenschließt

Aus europäischer Sicht eine gute Idee. Aus amerikanischer Sicht: Warum sollen sie den Grossteil eines Budgets einer solchen internationalen Raumfahrtbehörde bezahlen, und müssen doch jedes Detail mit störischen und zahlungsunwilligen Europäern absprechen?

Denkbar wäre vielleicht, dass die Amerikaner über ihren Schatten springen und nachfragen, ob sie die Orion auf einer Ariane 5 starten dürfen. Das wäre aber auch das höchste der Gefühle, im Moment auf jeden Fall.

[Cordess]

Die Saturn V war wahnsinnig teuer im Betrieb. Zudem ist sie mittlerweile völlig veraltet.

Sie mag teuer sein, aber ein Space Shuttle Flug ist auch sehr teuer und ich schätze mal sogar, daß ein Space Shuttle Flug sogar noch teurer ist als ne Saturn V Rakete, außerdem spart man sich so die Entwicklungskosten für die Ares V.

Bezüglich dem veraltet sein, das kann man so sehen, muß man aber nicht.
Schließlich fliegt auch Russland noch mit der uralten Sojus in den Weltraum die auch nur ein paar kleine Modifizierungen über die Jahre hinweg bekommen hat, ohne aber an der Rakete selbst grundlegende Änderungen vorzunehmen.
Und die Triebwerke der Saturn V gehören auch noch heute zu den guten Leistungsstarken zuverlässigen und robusten Triebwerken.
Auch schätze ich mal, daß es sehr wenig kosten dürfte die Elektronik durch moderne Elektronik auszutauschen und daß man damit sicher einige kg einsparen dürfte.


Entscheident ist doch nur, Nutzlast in den Weltraum zu befördern und das geht auch mit einem alten Lastesel wie die Saturn V.
Daher finde ich es schon schade, daß die NASA nichtmal darüber nachdenkt die Saturn V wieder aus der Mottenkiste zu holen.
Schließlich war die Saturn V eine gute robuste Rakete, mitentwickelt von deutscher Ingenieurskunst
und sie gehört zu den Raketen die noch heute keinen einzigen Fehlstart verzeichnen mußte.

[Bynaus]

Wie gesagt, die Saturn V ist auch sonst völlig veraltet, ich rede jetzt nicht nur von der Elektronik. Die Produktionslinie steht nicht mehr, die Firmen, die die Einzelteile hergestellt haben, gibt es längst nicht mehr oder sie wurden von anderen aufgekauft. Alles müsste nachgebaut und anschliessend ohnehin nochmals (mit höheren Sicherheitsstandards als damals) getestet werden - unwahrscheinlich, dass das alles deutlich billiger kommt als die Neuentwicklung einer Rakete auf der Basis von Maschinen, Konzepten und Infrastruktur, die heute tatsächlich existieren! Die Ares V soll ja - gerade deshalb - sehr viele Bauelemente vom Shuttle-System übernehmen.

Russland hat über all die Jahre die Produktionslinie der Sojus erhalten.

Ganz allgemein ist aber der Trend hin zur grossen Rakete vermutlich falsch. Es stimmt zwar, dass die Kilokosten bei grossen Raketen sinken - aber gleichzeitig fliegen sie sehr viel seltener, sind allesamt "Einzelstücke" und eine industrielle Fertigung ist kaum möglich. Es ist sehr viel ökonomischer, eine robuste kleinere Rakete zu haben. Man müsste halt das Programm entsprechend anpassen, Treibstoffdepots und "Space Tugs" (wiederverwendbare Transferstufen) einplanen, etc.

[Cordess]

Ganz allgemein ist aber der Trend hin zur grossen Rakete vermutlich falsch. Es stimmt zwar, dass die Kilokosten bei grossen Raketen sinken - aber gleichzeitig fliegen sie sehr viel seltener, sind allesamt "Einzelstücke" und eine industrielle Fertigung ist kaum möglich. Es ist sehr viel ökonomischer, eine robuste kleinere Rakete zu haben. Man müsste halt das Programm entsprechend anpassen, Treibstoffdepots und "Space Tugs" (wiederverwendbare Transferstufen) einplanen, etc.

Wie groß (in Nutzlast gesehen) müßte eine Schwerlastrakete denn sein, um einen guten Mittelweg zwischen günstigen Kilokosten und industrieller Serienfertigung zu haben?

Ist die Ariane 5 die ideale Serienrakete oder bräuchte man für ein Mondprogramm doch nicht besser etwas stärkeres, sagen wir mal 50 t Nutzlast ohne Booster, 2 Booster zum erweitern gibt's dann bei leicht höheren Nutzlasten.

[Bynaus]

Für heute würde ich sagen, eine Rakete mit typischerweise 25 t Nutzlast würde reichen. Da könnten die Ariane 5, die Ares I, die Sojus, die Falcon 9 Heavy, Atlas und Delta alle mehr oder weniger mithalten und sich konkurrieren. Man muss die Mondmission halt modular planen, oder eben mit einer wiederverwendbaren Zwischenstufe.


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Bynaus schrieb nach 5 Stunden, 29 Minuten und 25 Sekunden:

Scheint, als würden meine Stossgebete an die NASA erhört

'Deep space' mission is frontrunner in NASA review - space - 08 October 2009 - New Scientist

Die "flexible path" Option, bei der stark auf komerzielle Raketen gesetzt, die Rückkehr zum Mond vorerst gestrichen und Flüge zu Asteroiden und zu den Monden des Mars als nächstes in Auge gefasst werden, steht beim internen Ranking der Komission ganz zuoberst. Sollte sich das bestätigen und sollte die Obama-Administration die Empfehlung übernehmen, können wir uns auf eine echt interessante Zeit gefasst machen...

[Colonel O'Neill]

Der erste Testflug mit der Ares I-X ist geglückt. Viereinhalb Stunden knochentrockener NASA-TV Live-Stream und dann der Verschiebungs-Krimi trübten die Vorfreude deutlich, so lange war der Countdown bei T-4:00 Minuten eingefroren.
Eineinhalb Stunden vor dem Start dann, korrigierte die Wetterfee alle 5 Minuten den Starttermin um weitere 10-20 Minuten nach hinten, und dann musste es auf einmal alles recht schnell von statten gehen. Wesentlich schneller war dann aber alles nach dem Start auch schon wieder (nach ca. 2 Minuten Flug) vorbei.

[Astrofan80]

Constellation-Programm Canceled!

Das war's wohl mit dem Constellation-Programm. Begründet wird das ganze durch Kostensteigerung, Unterfinanzierung und veralteter Technik. Das bedeutet wohl auch das Aus für die Ares 1 & 5 und Orion-Raumkapsel.

Nach monatelangen Diskussionen und Spekulationen über den weiteren Kurs der bemannten Raumfahrt in den USA, zeichnet sich nun mit der Veröffentlichung des NASA-Budgets für das Haushaltsjahr 2011 eine neue Richtung ab. Das bisherige Constellation-Programm zur bemannten Erforschung des Mondes ist damit Geschichte.

Obama lenkt NASA in neue Richtung

Nach Obama soll die NASA sich nun neu orientieren und durch eine intensivere Zusammenarbeit mit dem kommerziellen Raumfahrtsektor neue Technologien für den Zugang und die Erkundung des Weltraums entwickeln. Die NASA wird dazu auch Grundlagenforschung - beispielsweise über neue Trägerraketensysteme, neue Technologien zur Treibstoffversorgung und zum Betrieb von Raumschiffen - beitragen und soll zudem mit Robotersonden weiter das Weltall erkunden.

NASA: Ja zur ISS, nein zum Constellation-Programm

http://www.kosmologs.de/kosmo/blog/g...a_vse_gestoppt

http://www.kosmologs.de/kosmo/blog/astras-spacelog/allgemein/2010-02-02/we-boldly-go-nowhere

[Cordess]

Irgendwie habe ich das schon kommen sehen.

Ich habe ja schon öfters gesagt, daß sich in der bemannten Weltraumfahrt alles um Jahre verschiebt, weswegen ich dabei bleibe, daß eine bemannte Marslandung sehr sehr spät kommen wird.
Also irgendwann 2080 oder noch später.

Es wird nach dem Budgetvorschlag Obamas weder die beiden Ares-Raketen geben, selbst die bisher unumstrittene Entwicklung der Orionkapsel soll demnach eingestellt werden. Lediglich in die Entwicklung neuer Technologien für ein künftiges bemanntes Transportsystem wird investiert.

http://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/01022010214651.shtml

Vielleicht packt man jetzt wieder die Aerospike Engines aus der Schublade und schaut sich das nochmal an.
Die Resultate waren damals ja nicht so prickelnd, aber vielleicht klappt es mit einem Neuanlauf und moderner Technik diesmal besser.
Denn wenn man schon Grundlagenforschung macht, dann kann man auch hier weitermachen.

[Dalek]

Sehr schade. Andererseits war Constellation allerdings wohl von Anfang an nicht wirklich durchdacht und übereilt:
President Obama’s NASA budget unveiled | Bad Astronomy | Discover Magazine

Ausserdem wurde das Budget der NASA ansonsten zumindest erhöht.

Vielleicht packt man jetzt wieder die Aerospike Engines aus der Schublade und schaut sich das nochmal an.

Oder diverse andere vielversprechende Konzepte wie Vasimir.


mfg
Dalek

[Astrofan80]

Bleibt nur noch eine Frage: Wie geht es mit der bemannten amerikanischen Raumfahrt weiter?
Wie wird die NASA nun ihren bemannten Transport zur ISS sichern, da die Shuttles dieses Jahr (voraussichtlich September 2010) außer Dienst gestellt werden? Schließlich wollen die Amis die ISS noch bis 2020 nutzen.

Und ob es die privaten Unternehmer es schaffen werden, in kurzer Zeit (binnen eines Jahres) einen bemannten Flug in den LEO zu starten, ist wohl äußerst fraglich. Denn der erste Testflug einer Falcon 9 lässt immer noch auf sich warten.

Die einzigen kurzfristig bemannten Systeme, die nach der Einstellung des Shuttle-Programms noch geben wird, ist die Sojus-Kapseln der Russen und die Shenzhou-Kapseln der Chinesen.

Na ja den Chinesen wird's (politisch) freuen, da sie ja ab 2020 planen, eine bemannte Mission zum Mond zu schicken. Und den Russen wird wohl demnächst eine kleine Finanzspritze von den Amis ins Hause flattern.