Im Fahrwasser der überaus erfolgreichen Marsmission Curiosity (von der es auf den Scilogs gerade zwei großartige Videos zu sehen gibt) wurde in der Presse wieder mal die Debatte “Ist Raumfahrt nicht Geldverschwendung?” aufgewärmt. Zu diesem Thema bin ich über ein schönes Zitat aus dem Jahr 1997 gestolpert, welches ich euch nicht vorenthalten möchte.

Wie sich die auf den ersten Blick sehr hohen Kosten der Curiosity-Mission darstellen, wenn man sie ins Verhältnis zu anderen Ausgaben setzt, hat Florian ja neulich schon sehr schön aufgezeigt. Der Umstand, dass allein die Mehrkosten, die aufgrund der Fehlplanungen beim neuen Berliner Groflughafen noch auf uns Steuerzahler zukommen werden, bereits für eine halbe Marsmission gereicht hätten, sei an dieser Stelle dennoch ergänzend erwähnt.

Nun kommt im Rahmen dieser Kostendebatte immer wieder das Argument zum Tragen, im Grunde sei man ja mit unbemannten Missionen schon ziemlich gut bedient und könne daher zumindest auf die noch kostspieligere, bemannte Raumfahrt verzichten. Auch hier auf den ScienceBlogs haben wir dieses Thema schon mehrfach diskutiert – und dabei festgestellt, dass viel für den Einsatz autonomer Sonden spricht, um vor allem die Bereiche unseres Sonnensystems zu erkunden, in die Menschen in naher Zukunft nicht gelangen können. Benötigen wir denn aber angesichts so erfolgreicher robotischer Missionen wie Curiosity überhaupt noch die bemannte Raumfahrt?

Erst neulich fiel mir zu eben dieser Frage wieder ein Buch in die Hände, das ich vor etlichen Jahren antiquarisch erstanden und fast schon wieder vergessen hatte: “Der Mars – Chance und Schicksal der Menschheit”, verfasst im Jahr 1997 durch den ja auch hierzulande sehr bekannten deutschstämmigen NASA-Projektleiter Jesco von Puttkamer. Darin findet sich dieses auch nach 15 Jahren noch hochaktuelle Zitat zur nun wieder aufgeflammten Debatte um den Nutzen der bemannten Raumfahrt bzw. der Raumfahrt an sich:

Mancher hierzulande sieht Raumfahrt als bloße Hochtechnologie im Wettstreit mit anderen Hochtechnologien, andere erachten sie as reines Prestigeunternehmen und sogar als fixe Idee von Phantasten und daher als frivole Verschwendung. Dagegen steht die hier vertretene Ansicht, dass der bemannte Raumflug in Wirklichkeit ein kultureller Wachstumsprozeß ist, der als techo-utilitärer Vorreiter von großem Wissens- und Wirtschaftspotential wirkt. Auf längere Sicht liefert er darüber hinaus der ihn unternehmenden Volksgemeinschaft durch seine Abenteuer- und Explorationsethik neue Wachstumsanstöße zu einem Begriffs- und Bewußtseinswandel, dessen humanistische Potentiale allein schon den menschlichen Schritt ins All sinn- voll machen: Dadurch, daß er der Frage nach dem Warum allen Seins und unserer Existenz neue Dimensionen und tiefere Bedeutung verleihen kann.

Geht man davon aus, daß unser ultimatives Ziel die ständige Bewohnung und Nutzung des Sonnensystems sein wird, so bildet die menschliche Anwesenheit auf anderen Planeten definitionsgemäß einen integralen Teil davon. Wie die Mondlandungen gezeigt haben, können Menschen vor Ort viel gezielter nach Erkenntnissen forschen als Automaten, und seien diese noch so aufwändig konzipiert. Bemannte Missionen sind deshalb ein wesentliches zukünftiges Element der Planetenforschung, wo immer der Mensch Zugang hat, wie auf dem Mars. Ein Forschungsprogramm ohne menschliche Präsenz bliebe fehlerhaft und unvollständig: intellektuell, technisch und emotional weniger herausfordernd und damit weniger befriedigend und gewinnbringend. Wir müßten auf Erfahrungen verzichten, die uns bestimmt sind, wie ich meine, und ohne die dem Menschengeschlecht letzten Endes Stagnation und Untergang in einer Sackgasse drohen könnten. Kurz und vorausschickend gesagt: Wir werden Menschen dorthin entsenden, weil wir leben und Menschen sind; mit der Aussendung von Robotern wird man sich niemals zufrieden geben, schlichtweg deshalb, weil wir keine sind.

– Seite 306/309, 1997 in: Jesco von Puttkamer: Jahrtausendprojekt Mars – Chance und Schicksal der Menschheit

In dieser Aussage möchte ich im Grunde jeden Satz unterstreichen: Raumfahrt ist allein deshalb schon weder Zeit- noch Geldverschwendung, da der Aufbruch in den Weltraum für die Menschheit insgesamt langfristig die einzig sinnvolle Überlebensstrategie darstellt. Und da wir uns als Menschen schon emotional nie allein mit der Entsendung von Maschinen – egal wie großartig die Impressionen auch sein mögen, die wir auf diesem Wege noch gewinnen – zufriedengeben können, werden wir über kurz oder lang selbst Fuß auf den Mars setzen (und hoffentlich auch zum Mond zurückkehren). Wer sich mit von Puttkamers Gedanken zur Bedeutung der bemannten Raumfahrt sowie zu möglichen Marsmissionen näher befassen will, findet im Account der NASA bei youTube auch noch diesen empfehlenswerten Vortrag:

Die Lektüre von “Mars – Chance und Schicksal der Menschheit” lohnt sich übrigens nicht nur wegen seiner philosophischen Überlegungen zum Sinn und Zweck der Raumfahrt, sondern auch wegen seiner lebendigen Darstellung der Geschichte der Marsforschung (man denke nur an die Kontroverse um die vermuteten Marskanäle) sowie der Rolle des Mars in der irdischen Fiktion – von H.G. Wells “Krieg der Welten” über die Mars-Romane von Edgar Rice Burroghs bis hin zu den Mars-Chroniken von Ray Bradbury…

Kommentare (34)

  1. #1 Dr. Webbaer
    24. August 2012

    Bemannte (und unbemannte) Raumfahrt – eine Zeit- und Gelderschwendung?

    Raumfahrt ist allein deshalb schon weder Zeit- noch Geldverschwendung, da der Aufbruch in den Weltraum für die Menschheit insgesamt langfristig die einzig sinnvolle Überlebensstrategie darstellt.

    Aus einer jämmerlichen ökologistischen Sicht mag das so erscheinen. – Korrekt ist, dass die Emigration in ferne Welten eine Option darstellt, die wirtschaftlich zu begründen ist. Nicht durch von Niedrigkeit gekennzeichnete Meinungsbeitragsäußerung.

    Bei vielen wünscht man sich auch das “One-Way”.

    Wichtich also der Herausforderungscharakter (vs. “Risiko”) der Veranstaltung. Große Probleme werden bekanntlich auf Basis einer Herausforderung (“Der Berg wir bestiegen, weil er da ist.”) bearbeitet, nicht aus Wurmigkeit.

    MFG
    Dr. Webbaer

  2. #2 Dr. Webbaer
    24. August 2012

    * “One-Way

  3. #3 Zockerjoe
    24. August 2012

    “da der Aufbruch in den Weltraum für die Menschheit insgesamt langfristig die einzig sinnvolle Überlebensstrategie darstellt.”
    Ständig muss ich diese Behauptung lesen, allein eine Begründung dafür habe ich noch nie gesehen. Es gibt keinen bewohnbaren Planeten in einer theoretisch (ganz schweigen von einer praktisch) erreichbaren Entfernung. Und nein, der Mars ist nicht bewohnbar und wird es niemals sein.

    Nach 50 Jahren bemannter Weltraumfahrt ist vor allem eine Erkenntnis sicher: Der Mensch ist für den Weltraum ungeeignet. Astronauten, Kosmonauten und Taikonauten sind hauptsächlich damit beschäftigt am Leben zu bleiben.
    Wenn man sich die Liste der Forschungsprojekte auf der ISS ansieht und alles wegstreicht , was nicht von Automaten gemacht werden kann, dann bleiben die Humanexperimente übrig, warum wohl? Hier wird erforscht, wie man die körperlichen Schäden bei Weltraumflügen vermeiden kann, allerdings erfolglos. Langzeitraumfahrer (also 1 Jahr im Weltraum) kommen als Krüppel zur Erde zurück.

    Es sollte einem stutzig machen, wenn Wissenschaftlern als Begründung führ ihre Forschung auf einmal ganz tief in die Gefühlskiste greifen und von “neuen Dimensionen unserer Existenz” oder “die Frage nach dem Warum allen seins” anfangen zu schwafeln. Auf dem Mars wird man keine Antwort finden.

  4. #4 HF
    24. August 2012

    Hier werden Planungen zu sehr unterschiedlichen Zeithorizonten vermischt. Selbst wenn man der These zustimmt, dass “wir” die bemannte Raumfahrt irgendwann wieder brauchen werden, folgt daraus nichts für die Planung der nächsten dreissig Jahre. Ich plädiere dafür, die bemannte Raumfahrt bis auf weiteres einzustellen und die Mittel auf die unbemannte Raumfahrt zu konzentrieren. Wer weiss, vielleicht vergrößert sich dadurch sogar die Chance, dass in hundert Jahren Menschen auf dem Mars leben.

  5. #5 Alex
    25. August 2012

    Dann wollen wir doch mal konkret werden:

    Was bringt aktuell die bemannte Raumfahrt (die sich auf Rundflüge in etwa 300 Kilometern Höhe beschränkt) für die Menschheit? Die ISS wird insgesamt immerhin mehr als 100 Millionen Dollar kosten oder – wenn man diese blödsinnigen Vergleiche weitertreiben will – 40 “Curiosity”-Flüge (“Curiosity” hätte ursprünglich übrigens maximal 650 Millionen Dollar kosten dürfen, ist dann aber finanziell aus dem Ruder gelaufen, weshalb Vergleiche mit den BER-Mehrkosten vielleicht nicht die beste Idee sind).

    Und warum so sicher, dass sich die Menschen emotional nie mit unbemannten Missionen zufrieden geben werden? Ich hatte das bis vor einigen Monaten auch gedacht, der Hype um “Curiosity” hat mich aber zum Nachdenken gebracht.

    Die Frage zu dem “Wir brauchen den Mars, um zu überleben”-Mythos hatte Zockerjoe ja schon gestellt. (Und bitte “Puttkamer”, mit einem “m”.)

  6. #6 Christian Reinboth
    25. August 2012

    @Alex: Wird beantwortet (und der Rechtschreibfehler korrigiert) sobald ich wieder vor einen internetfähigen PC (und nicht mehr nur am Handy) sitze…

  7. #7 Lichtecho
    25. August 2012

    Ich denke die Raumfahrt leidet ein bisschen an ihren schnellen Erfolgen und dem Optimismus der Generation von Braun und seines Schülers Puttkamer. Hätte es den Kalten Krieg nicht gegeben, würden wir noch heute vom Mond und von Mondbasen träumen. So waren wir viel zu schnell da, kurz nachdem der erste Mensch überhaupt im All war. Das war natürlich nicht nachhaltig.

    Vergisst man aber mal diesen historischen Einstieg und betrachtet das große Bild, dann werden wir in Zukunft sicherlich eher mehr Raumfahrt betreiben, oft in kleinen Schritten. So wie wir jetzt auf der ISS mühsam Leben und Techniken des Raumflugs erlernen. Wir werden auf den Mars landen, einfach weil er da ist. Diese Begründung hat auch dem Erstbesteiger des Mount Everest ausgereicht. Ob das privat oder institutionell organisiert wird, können wir noch nicht absehen.

    Man muss sich klar machen, was Raumfahrt eigentlich heißt: Der für uns erfahrbare Raum ist genau genommen nur unser Sonnensystem. Wenn man die Sonne auf die Größe einer Grapefruit bringt, dann ist die Erde in diesem Maßstab 15 Meter entfernt. Die nächste Grapefruit mit dem vielleicht nächsten Planetensystem ist aber 4000 Kilometer entfernt! Das zeigt, wie schicksalhaft, wir mit diesem Sonnensystem verbunden sind. Wir kommen hier nicht weg, aber wir können und wir sollten versuchen, diesen uns zugänglichen Raum für uns und unsere Nachkommen begehbar zu machen. Wir sollten uns in die Lage versetzen, den Raum von der Sonne bis zum Pluto technisch zu beherrschen. Und wir sollten das tun, ohne direkt an den Nutzen zu denken. Diese Entscheidung treffen dann unsere Nachfahren. Unsere Aufgabe ist es lediglich, unseren Nachfahren die Optionen, die Möglichkeit zur Entscheidung in die Hand zu geben – das ist für mich die Ethik des Fortschritts.

    Ich sehe das ein bisschen wie mit der Antarktis. Die ersten Menschen, die zum Südpol zogen, haben sich sicherlich nur wenig Gedanken darüber gemacht, wie und ob die Antarktis nützlich für die Menschheit ist. Wir als Nachfahrern dieser Entdecker profitieren von deren Taten und können nun entscheiden, was wir mit der Antarktis machen. Eine Entscheidung kann auch sein, die Antarktis für Tabu zu erklären, aber bevor man das tut, sollte man halt mal da gewesen sein.

  8. #8 Wolf
    25. August 2012

    @Alex:”Und warum so sicher, dass sich die Menschen emotional nie mit unbemannten Missionen zufrieden geben werden?”

    Eine sehr philosophische Frage. 🙂

    Es wird immer Menschen geben die beweisen wollen das es geht, und es wird immer Menschen geben die sehen wollen, dass es von Menschen erreicht wird.

    Warum besteigen Menschen den Mount Everest?
    Warum wandern Menschen durch Wüsten?
    Warum versuchen Menschen den Ärmelkanal zu durchschwimmen?
    Warum hat sich ein Herr Lindbergh daran gemacht ganz alleine über den Atlantik zu fliegen?
    Warum hat sich ein Jacques Piccard auf den Weg zum tiefsten Punkt des Meeresgrundes gemacht?
    Warum hat sich ein Ferdinand Magellan auf den Weg um die Welt gemacht, und warum gibt es heutzutage immer noch Menschen, die dies ganz alleine auf einem Segelboot nachmachen?

    Warum stehen wir jeden Morgen auf, schlurfen zur Arbeit obwohl wir wissen, dass wir irgendwann sterben werden, und egal was wir in unserem Leben an Reichtum anhäufen wir werden nichts davon mitnehmen können?

    Weil wir Menschen sind. Wenn wir eine Grenze sehen wird jemand (nicht unbedingt) du oder ich persönlich) versuchen sie zu überschreiten (im positiven wie im negativen Sinne). Wir als Menschheit sind so.

    Wen interessiert denn heute noch wie die ersten Mondsonden hießen?
    Neil Armstrong is “The Man”!

  9. #9 Dr. Webbaer
    25. August 2012

    Weil wir Menschen sind. Wenn wir eine Grenze sehen wird jemand (nicht unbedingt) du oder ich persönlich) versuchen sie zu überschreiten (im positiven wie im negativen Sinne). Wir als Menschheit sind so.

    Das Leben generell ist so, wir wollen die Bemühungen anderer ja nicht kleinreden.

    Ansonsten werden die Weltraum-Expeditionen wohl zurzeit nicht besonders geschätzt, die dbzgl. Aufwände halten sich in Grenzen. Dabei wäre eine Mars-Expedition heute möglich, vielleicht auch als One-Way.

    MFG
    Dr. Webbaer (der vor einigen Jahrzehnten schon SciFi-Literatur über eine Mars-Expedition im Jahr 1993 gelesen hat)

  10. #10 Dr. Webbaer
    25. August 2012

    Was bringt aktuell die bemannte Raumfahrt (die sich auf Rundflüge in etwa 300 Kilometern Höhe beschränkt) für die Menschheit? Die ISS wird insgesamt immerhin mehr als 100 Millionen Dollar kosten (…)

    Die Kosten sind wohl etwas höher. In der Tat sind es die Kosten, die derartige Ausflüge zurzeit unattraktiv erscheinen lassen, wobei die Summen nicht so hoch sind, wie man denken mag, man beachte auch die “Rettungsbemühungen” um den Euro, Merkel trifft heutzutage regelmäßig Entscheidungen in dieser Höhe, man schätzt die Verpflichtungen Ds auf eine Billion Euro die “Rettung” betreffend.

    Wenn man die Allausflüge der Menschen als Nebenprodukt der Rüstungsindustrie betrachtet, die Raketentechnologie entstand ja auch um den Sozialismus einzudämmen, ist zurzeit keine sekundäre Motivationslage gegeben, korrekt.

    Man wird dann wohl das Wirtschaftliche abwarten müssen, bspw. den Weltraumlift. Steht das gute Stück aber erst einmal, kann es schnell gehen…

    MFG
    Dr. Webbaer

  11. #11 Gustav
    25. August 2012

    @Zockerjoe/@HF: Wenn man nicht daran forscht und neue Technik entwickelt,w ird sich nie etwas daran änbdern. Was sind schon lächerliche 50 Jahre in der Menschheitsgeschichte?

    Um einmal in Zukunft bemannte Raumfahrt betreiben zu können, braucht es jetzt eine Forschung und technische Entwicklung dahingehend. Ansonsten wird die Kritik in der Zukunft genau so laute: “Bringt jetzt nix, später, bisher kein Erfolg”.

  12. #12 Statistiker
    25. August 2012

    Der WB hat den Begriff “asozial” völlig neu definiert.

    Daneben bleibt dieser Blog, was er ist. Nämlich üf

  13. #13 Peter
    26. August 2012

    Nun ich denke ein wichtiges Argument für die Raumfahrt ist die Forschunf für die Menschheit, also die ganzen Neuentwicklungen die durch die Raumfahrtforschung erfunden wird. Dies ist sicher kein Nachteil.

  14. #14 doublemoth
    26. August 2012

    Wenn es irgendwelche Staaten nicht schaffen Menschen auf andere Planeten zu bringen, wird es irgendwann ein verrückter Milliadär oder ein Unternehmen machen. Ich sage nur White Night und Spaceship 1 und 2.

  15. #15 Christian Reinboth
    27. August 2012

    @Alex:

    Was bringt aktuell die bemannte Raumfahrt (die sich auf Rundflüge in etwa 300 Kilometern Höhe beschränkt) für die Menschheit? Die ISS wird insgesamt immerhin mehr als 100 Millionen Dollar kosten oder – wenn man diese blödsinnigen Vergleiche weitertreiben will – 40 “Curiosity”-Flüge (“Curiosity” hätte ursprünglich übrigens maximal 650 Millionen Dollar kosten dürfen, ist dann aber finanziell aus dem Ruder gelaufen, weshalb Vergleiche mit den BER-Mehrkosten vielleicht nicht die beste Idee sind).

    Über den Sinn der aktuellen bemannten Raumfahrt mag man sich ja streiten können, zweifellos haben uns doch aber die Mondmissionen einen wesentlichen Erkentnisschub eingebracht, den man bis dato allein durch die Beobachtung des Mondes sowie die Erkundung mit Sonden schlicht nicht hatte. Auch wenn Curiosity enorm leistungsfähig ist, könnte ein Mensch auf der Oberfläche des Mars doch noch ganz anders agieren und andere Eindrücke und Erkenntnisse sammeln, als ein Roboter dies vermag. Hinzu kommt die emotionale Komponente: Das Foto des Aufgangs der Erde, aufgenommen während des Flugs von Apollo 8, gilt noch bis heute als einer der wesentlichen Katalysatoren für die Entstehung der modernen Umweltbewegung. Denkst Du, dass das emotionale Impact dieses Fotos der gleiche gewesen wäre, wäre es nicht von einem Menschen, sondern von einer automatischen Kamera aufgenommen worden (Fotos der Erde aus dem All gab es damals ja schon seit Jahren) – und hätten nicht Menschen – in diesem Fall Anders, Lovell und Borman – schildern können, welche Empfindungen sie bei diesem Anblick durchlebten?

    Und warum so sicher, dass sich die Menschen emotional nie mit unbemannten Missionen zufrieden geben werden? Ich hatte das bis vor einigen Monaten auch gedacht, der Hype um “Curiosity” hat mich aber zum Nachdenken gebracht. Die Frage zu dem “Wir brauchen den Mars, um zu überleben”-Mythos hatte Zockerjoe ja schon gestellt.

    Der Hype um Curiosity ist natürlich großartig. Aber wer wird sich in 50 Jahren noch an Curiosity erinnern? Wer erinnert sich denn heute noch an den Mars Express oder an Pathfinder? Und nun vergleiche das mal mit der Anzahl an Menschen, die mit den Namen Neil Armstrong oder Buzz Aldrin etwas anfangen können. Das sitzt doch viel tiefer. An den ersten Menschen auf dem Mars wird man sich auch viele Generationen später noch erinnern können (vorausgesetzt die Menschheit existiert noch so lange), während Curiosity und andere großartige und erfolgreiche Missionen bis dahin schon längst vergessen sein werden. Wie Puttkamer schon schreibt: Wir werden allein schon deshalb Menschen zum Mars entsenden, weil wir selbst Menschen sind.

    Und soweit es den Mars betrifft: Die Menschheit dürfte langfristig (sehr, sehr, sehr langfristig) nur eine Überlebenschance haben, wenn sie sich auch außerhalb der Erde etablieren kann (natürlich sind für die unmittelbare Verbesserung der mittel- bis langfristigen Überlebenschancen zunächst noch ganz andere Probleme zu lösen). Dies schließt auch die Besiedlung anderer Planeten mit ein, was sinnigerweise bedeutet, dass man zunächst einmal in der Lage sein muss, diese auch zu erreichen. Hier müssen Technologien entwickelt und Erfahrungen gesammelt werden, deren Nutzen sich vielleicht erst in vielen Generationen voll entfalten kann. Aber irgendwann (und irgendwo) muss man schließlich anfangen – und da der Mars mit der derzeitigen Technologie in absehbarer Zeit erreichbar sein könnte…

    (Und bitte “Puttkamer”, mit einem “m”.)

    Weia. Da war mein Verstand wohl gerade in der Mittagspause. Mea culpa.

  16. #16 Kallewirsch
    27. August 2012

    Schäden bei Weltraumflügen vermeiden kann, allerdings erfolglos. Langzeitraumfahrer (also 1 Jahr im Weltraum) kommen als Krüppel zur Erde zurück.

    Ganz so schlimm ist es dann ja auch wieder nicht. Der Muskelschwund ist natürlich ein Problem, allerdings kann man einen Flug zum Mars ja auch so gestalten, dass man mittels künstlicher Gravitation durch Rotation da den Problemkreis entschärft und nur dann in den Zero-G Bereich überwechselt, wenn man tatsächlich Zero-G Experimente machen will.

    Auf der anderen Seite: Nix gegen die Rover, was Spirit und Opportunity in den letzten Jahren gemeistert haben ist schon erstaunlich. Ich wage allerdings die Behauptung: Was einer der beiden Rover vor Ort in 2 Jahren untersucht und geforscht hat, hätte ein Mensch vor Ort in 2 Wochen über die Bühne gebracht. Es macht nun mal einen Unterschied, ob sich eine Bodenmannschaft erst mal durch Zig Bilder wühlen muss und den Rover umständlich umpositionieren muss um zu entscheiden, ob man einen Stein oder eine Gesteinsformation analysieren will oder nicht, oder ob dort ein Mensch ist, der einfach hingeht und den Stein hochhebt um zu entscheiden, ob er interessant aussieht oder nicht.

  17. #17 Dr. Webbaer
    28. August 2012

    Die Menschheit dürfte langfristig (sehr, sehr, sehr langfristig) nur eine Überlebenschance haben, wenn sie sich auch außerhalb der Erde etablieren kann (natürlich sind für die unmittelbare Verbesserung der mittel- bis langfristigen Überlebenschancen zunächst noch ganz andere Probleme zu lösen).

    Das ist keine gute Argumentation. Die Menschheit wird Expeditionen ausführen, um Chancen wahrzunehmen, auch Wirtschaftlichkeitsüberlegungen werden eine Rolle spielen, wie das nackte Abenteurertum. – Um diese wünschenswerten Expeditionen anzustoßen, sollten Anreize entstehen, wilde depressive Hypothesen leisten hierzu wohl nichts.

    MFG
    Dr. Webbaer

  18. #18 Eh Egal
    28. August 2012

    Man sollte die ganze Scheiße privaten Investoren überlassen. Dann wird sich ganz schnell herausstellen, ob und wo der Nutzen derartiger Unterfangen liegt.Öffentliche Gelder sind eh keine da. Es sei denn man machts wie die Amis und druckt einfach drauf los!
    Dann mal zu!

  19. #19 adenosine
    30. August 2012

    Das das Geld für Weltraumforschung nun mal begrenzt ist, ist eine Analyse zum sinnvollsten Einsatz der Mittel schon sinnvoll. Nach meinem Bauchgefühl hat dann die unbemannte Raumfahrt mehr Outputeffizienz an Wissen und Technik, die bemannte Raumfahrt hat einen höheren Output an Propaganda und Unterhaltung. Wegen dem letzteren könnte es aber bei der bemannten Raumfahrt leichter sein, an mehr Geld zu kommen.

  20. #20 Constantin
    1. September 2012

    Für den einzelen Menschen ist es die Herausforderung neue Erfahrungen machen zu können. Auf die Gesellschaft gesehen, ist es ein natürlicher Prozess, sich unbewohnten Raum zu erschliessen und dort sich anzusiedeln.

    MFG

  21. #21 bfr
    3. September 2012

    Zitat…können Menschen vor Ort viel gezielter nach Erkenntnissen forschen als Automaten…

    Was haben die paar “Clowns on th moon” (Zitat Tom Lehrer) wirklich an Erkenntnissen gewonnen? Ein paar Hopser, den entgültigen Beweis, dass die Scherkraft kleiner ist (was sich wegen des Gewichts der Raumanzüge nicht sehr ausgewirkt hat und von den Anhängern der das-ganze-wurde-irgendwo-in-der-Wüste-inszeniert-Bewegung sowieso nicht geglaubt wird) ein paar Steinbrocken und ein Utensilien (Fahne, Spiegel, Fußabdrücke…) auf dem Mond.

    Selbstverständlich hätte man dasselbe (und mehr) wesentlich effizienter und billiger mit Automaten machen können. 99% der Gripsenergie wurde darauf verwendet, die Clowns lebend zurückzubekommen.

    Wers nicht glaubt, sollte bei Feynman nachlesen: Er hat alle relevanten Forschungsartikel bis (ca – aus dem Gedächtnis zitiert) 198x) daraufhin untersucht, ob zu ihrer Gewinnung bemannte Raumfahrt notwendig war. Ergebnis: entweder war das Ergbenis nichts wert, oder wäre auch ohne bemannte Raumfahrt möglich gewesen.

    Unser Planet ist unsere Erde und die sollten wir vorrangig schützen. Wenn die kaputt ist, hilft uns keine (sowieso unmögliche) Ansiedlung auf anderen Planeten.

    Wir leben nicht mehr vor 20000 Jahren wo wir wirklich unbewohnten Raum besiedelt haben. Wir leben nicht einmal mehr 1600ad, wo wir vermeintlich unbewohnten Raum (die paar Ureinwohner zählten aus mehreren Gründen nicht) neu besiedelt haben. Wir leben heute, wo es auf der Erde keinen unbesiedelten Raum mehr gibt und im Weltall Forschung möglich ist (ich plädiere _nicht_ gegen Forschung) aber nach derzeitigem Kenntnisstand keine Besiedlung. Entweder sind andere Planeten zu weit weg oder lebensfeindlich. Details weiss eigentlich gerade hier jeder. Warum spukt die ganze emotionale Science fiction dauernd bei diesem Thema herum?

    Die Mondlandungen waren ein rein politisches Prestigeunternehmen. Und im Artikel sind dessen Befürworter zitiert. Ihre Argumente sind heute nicht besser als vor 40 Jahren (und kommen trotzdem emotional immer wieder gut an).

  22. #22 Wolfgang
    6. September 2012

    @WB

    …wilde depressive Hypothesen leisten hierzu wohl nichts.

    Das unser Leben auf der Erde endlich ist ist ein Fakt. Alles andere als eine wilde, depressive Hypothese. Auch wenns noch ein paar Jahre bis dahin sind, sollte wir unsere Sonne überleben, werden wir das nicht auf der Erde schaffen.

    Grüße,
    Wolfgang

  23. #23 thiassos
    7. September 2012

    Machen wir damit nicht den Bock zum Gärtner?

  24. #24 thiassos
    7. September 2012

    Sorry, da wurde ein wesentlicher Teil geschluckt.

    Ich zitiere:
    Das Foto des Aufgangs der Erde, aufgenommen während des Flugs von Apollo 8, gilt noch bis heute als einer der wesentlichen Katalysatoren für die Entstehung der modernen Umweltbewegung.

    Macht das nicht den Bock zum Gärtner.

  25. #25 S. Bernstein
    9. Oktober 2012

    Ist die bemannte Raumfahrt notwendig? Definitiv nein!
    Sollte man sie deshalb abschaffen? Die Frage ist schon schwieriger. Früher ist der Gegensatz Raumfahrt gegen Hunger in der Welt oft strapaziert worden. Nur glaube ich, dass die Menschen nicht wegen sondern trotz der Raumfahrt hungern. Wenn man nachweist, dass die Raumfahrt für die Forschung nicht notwendig gewesen wäre, dann bedeutet das aber eben auch nicht, dass es eben nicht doch die Raumfahrt war, die letzlich zur Erfindung geführt hat. Die Forschung braucht Ziele und vorallem große emotionale Ziele, dann werden auch viele kleine sinnige und unsinnige Dinge gefunden.

  26. #26 s.s.t.
    9. Oktober 2012

    @S. Bernstein

    Die Forschung braucht Ziele und vorallem große emotionale Ziele, dann werden auch viele kleine sinnige und unsinnige Dinge gefunden.

    Nein, braucht sie nicht. (Bemannte) Raumfahrt entspricht quasi die Kathedralen des Mittelalters, inklusive der Erweiterung des Wissens. Spektakulär und eingängig für das Publikum. Zahlreiche Entdeckungen/Entwicklungen finden jedoch in einem ‘stillen Kämmerlein’ statt, geprägt von Ideenreichtum und Zähigkeit.

    Mal ehrlich, wer von Euch Lesern hatte bis heute die Arbeiten der beiden Physik-Nobelpreisträger wahrgenommen?

  27. #27 Siegfried Marquardt
    Königsn Wusterhausen
    13. Mai 2015

    Siegfried Marquardt

    Eine bemannte Raumfahrt

    im All wird niemals

    stattfinden können!

    Mathematisch-physikalische

    Machbarkeitsstudie zu einer

    Marsexpedition

    Erde E=80.000.000 km Mars

    170.000 Sievert innerhalb von 4 Jahren

    2015 Σ √ Wissenschaften
    Vorwort

    Ausgangspunkt und Impuls zur Erstellung einer Machbarkeitsstudie mit einer mathematisch-physikalischen Prüfung der Realisierung einer Marsmission war eine Meldung in der Märkischen Allgemeinen Zeitung vom 02. Mai 2015 zum erfolgreichen Verlauf der Merkurmission mit der Sonde „Messenger“, die nach Faktenlage auf dem Merkur aufschlug und zerschellt sein sollte. Von den astrophysikalischen Aspekten her betrachtet regten sich beim Verfasser dieser Schrift Zweifel an der Richtigkeit dieser Meldung, so dass diese Information durch Rechnerchen im Internet auf die Wahrheit hin überprüft wurde. Und man wurde fündig: Es erwies sich tatsächlich als korrekt, dass die Sonde auf dem Merkur aufgeschlagen sein musste, da die Endgeschwindigkeit der Sonde in der Endphase des Fluges nach einer Flugzeit von 10 Jahren auf relativ energiearmen Bahnen zum Merkur lediglich nur noch 0,8 km/s betrug. Damit konnte die Sonde nicht in eine Umlaufbahn in den Orbit des Merkurs einmünden und war somit dazu verurteilt, auf den Merkur zu stürzen. Spontan stellte man sich die Frage, wie ein Marsprojekt aussehen könnte und müsste, wo ja in den nächstem 10 bis 20 Jahren die Absicht einiger Staaten besteht, innerhalb von 500 Tagen eine Marsexpedition durchzuführen. Wie gedacht, so getan: Es sollte also die Machbarkeit eines Marsprojektes von den astrophysikalischen und technologisch-technischen Voraussetzungen geprüft werden. Dabei konnte auf eine ganze Reihe von Materialien mit Vorarbeiten zurückgegriffen werden, konnte man doch erst ca. ein Jahr davor das Apolloprojekt von 1969 auf vier Ebenen mathematisch-physikalisch eindrucksvoll widerlegen, ja ab absurdum führen. Diese Vorarbeiten erleichterten wesentlich die mathematisch-physikalischen Berechnungen zu einem etwaigen Marsprojekt! Um es vorwegzunehmen: Es wären fast 360 t Raketentreibstoff erforderlich, um die 78.000.000 km- Tour vom Erdorbit aus zum Mars und zurück zur Erde zu bewältigen. Wenn dies auch keine prinzipielle technologisch-technische Barriere darstellt, so würden die Astronauten innerhalb der rund 1500 Tage währenden Expedition einer tödlichen Strahlendosis von ca. 170.000 Sievert bei einer Dosisleistung von DL= 5 Sv/h ausgesetzt sein. Damit dürfte eine bemannte Raumfahrt außerhalb der schützenden Sphäre der Erde und im erdnahen Raum für nahezu alle Ewigkeit in das Reich der Phantasien gebannt sein – es sei denn, dass Raumkreuzer à la Enterprise mit meterdicken Bleipanzerungen konstruiert werden.

    Siegfried Marquardt, Königs Wusterhausen im Mai 2015
    1. Ausgangsdaten und Parameter

    Folgende Ausgangsdaten sollen für die Berechnung einer Machbarkeitsskizze für eine Marsmission fungieren:

    1.1. Entfernung Erde – Mars ca. 78.500.000 km,

    1.2. Durchmesser der Erde 12.756 km,

    1.3. 1. Kosmische Geschwindigkeit v= 7,9 km/s,

    1.4. 2. Kosmische Geschwindigkeit v= 11,2 km/s,

    1.5. 3. Kosmische Geschwindigkeit v= 16,5 km/s,

    1.6. Erdbeschleunigung g = 9,81 m/s²,

    1.7. Durchmesser des Mars 6.800 km,

    1.8. 1. Kosmische Geschwindigkeit 3,6 km/s,

    1.9. 2. Kosmische Geschwindigkeit 5 km/s,

    1.10. 3. Kosmische Geschwindigkeit 13,5 km/s,

    1.11. Fallbeschleunigung 3,7 m/s²,

    1.12. Hypothetische Leermasse des zu konzipierenden
    Raumschiffes: 45 t.

    Der Abbildung 1 kann die astrophysikalische Konstellation von Erde und Mars im Sonnensystem prinzipiell entnommen werden.

    Abb.1 : Prinzipielle Konstellation von Erde und Mars im Sonnensystem (ClipArt über das Internet/Google, 2015).

    Die folgende Skizze soll die prinzipielle astrophysikalische Situation eines Marsprojektes verdeutlichen.

    E=78.500.000 km
    Erde Mars

    Abb. 1: Prinzipielle astrophysikalische Situation eines Mars-projektes (Marquardt, 2015 und Internet 2015).

    2. Die Treibstoffmasse für die Dritte Kosmische Geschwindigkeit

    Als Referenzprojekt bezüglich der Startgeschwindigkeit von der Erde zum Mars soll das Merkurprojekt mit der Sonde „Messenger“ fungieren: Hier wurde die Dritte kosmische Geschwindigkeit von 16,7 km/s forciert, um in die Umlaufbahn des Merkurs zu gelangen. Damit wäre mindestens eine Treibstoffmenge MTr bei einer Leermasse von ML entsprechend der mathematisch transformierten Raketengrundgleichung

    vB= ve*ln (Mo: ML) = ve*ln [(ML+MTr):ML] (1)
    bei der Zugrundelegung einer effektiven Ausström-geschwindigkeit von rund ve= 4000 m/s (maximal möglicher Wert für chemische Treibstoffe, beispielsweise für einen Wasserstoff-Sauerstoff- oder Wasserstoff-Fluor-Antrieb – siehe Tabelle 1) allgemein formuliert von

    MTr=ML [e(vB:ve)-1] (2)

    notwendig. Konkret beziffert sich die Treibstoffmasse, um mit 45 t Leermasse die Dritte kosmische Geschwindigkeit von 16,7 km/s vom Erdorbit aus (vOrbit =7,9 km/s – 16,7 km/s- 7,9= 8,8 km/s) zu erzielen auf

    MTr= (2,72 (16,7-7,9): 4 -1)*45 t = (2,728,8::4 -1)*45 t =

    (2,722,2 -1)*45 t=(9-1) *45 t =8 *45 t = 362 t. (3)

    Wie sich an anderer Stelle dieser Studie weiter unten herausstellen wird, ist die Dritte Komische Geschwindigkeit nicht unbedingt erforderlich, um zum Mars zu gelangen. Dies konnte aber zu Beginn, an dieser Stelle der Studie nicht vorausgesehen werden.

    Ungeachtet dieser Tatsache, ist es durchaus interessant, welcher technisch-technologischer Aufwand erforderlich ist, um zu anderen, ferneren Planeten zu gelangen!

    Tabelle 1: Flüssige Treibstoffkombinationen mit ihrer Leistungsfähigkeit (Wolff, 1966).

    Treibstoff Chemische Formel Vmax (m/s) Vmax*0,7=
    Ve (m/s)
    Anilin+ Salpetersäure C6H5NH2
    HNO3*NO2 3300 2310
    Alkohol +
    O2 C2H5OH +
    O2 3270 2289
    Hydrazin +
    O2 N2H4 +
    O2 3700 2590
    Wasserstoff+
    Fluor H2 + F2 5230 3661
    Wasserstoff+ O2 H2 + O2 5090 3563

    3. Die Wirkung der Gravitation von Erde und Mars auf das Marsraumschiff

    Um die Wirkung der Gravitation von Erde und Mars auf das Marsraumschiff zu berechnen, muss man sich des Gravitationsgesetzes bedienen. Aus dem Newtonschen Gravitationsgesetz lässt sich folgende allgemeine Relation ableiten, die den Zusammenhang zwischen den beiden Gravitationsbeschleunigungen g1 (vom Zentralkörper) und g2 (vom Raumschiff) und den beiden Radien r1 (Radius eines Zentralkörpers, z.B. der der Erde) und r2 (Entfernung des Raumschiffes zu einem Gravitationskörper) widerspiegeln:

    g2=g1*r1² (4)
    r2²

    Auf ein Raumschiff in einer Entfernung rE von der Erde mit dem Radius RE bezogen, kann damit für die vorherrschende Gravitation grE in einer Entfernung rE von der Erde formuliert werden:

    grE= gE*R²E. (5)
    rE²

    Für den Mars mit dem Radius RM gilt die analoge Relation mit

    grM= gM*RM². (6)
    rM²

    Um die „mittlere“, integrale Beschleunigung von der Erde zum Mars berechnen zu können, muss der Punkt ermittelt werden, wo die Gravitationsbeschleunigungen gr von beiden Himmelskörpern, der Erde und des Mars gleich sind. Um diesen neutralen Punkt berechnen zu können, sind die beiden Formeln (5) und (6) gleichzusetzen und es ist eine weitere Variable (besser formuliert: Konstante), die Gesamtdistanz D zwischen Erde und Mars einzuführen. Damit gilt zunächst einmal

    D = rE + rM . (7)

    Und die Entfernung rM zum Mars beträgt dann

    rM = D – rE. (8)

    Somit kann folgende Relation aufgestellt werden

    gE*RE² = gM*RM². (9)
    rE² (D- rE)²
    Es ist unschwer zu erkennen, dass hier eine quadratische Gleichung vorliegt. Um die Berechnungen zu vereinfachen und übersichtlicher zu gestalten, soll gelten

    k= gM*RM² . (10)
    gE*RE²
    Die Konstante k nimmt somit den Wert

    k=3,7* 3400²: (9,81*6378²) ≈ 0,11 (11)

    an. Damit ergibt sich die Normalform der quadratischen Gleichung zu
    D² – 2*D*rE + rE²= 0 (12)
    1-k 1-k

    Die beiden Lösungen rE1 und rE2 lauten dann

    rE1;2= D +/-√ D² – D² . (13)
    1-k (1-k)² 1-k

    Wie gezeigt werden kann, lässt sich (13) stark vereinfachen, so dass unter Berücksichtigung nur einer vernünftigen und logischen Lösung, der Lösung rE2, die wie folgt berechnet werden kann

    rE2 = D [1-√1-(1-k)] = D (1-√ k) (14)
    1-k 1-k

    Damit beträgt die Distanz für die Entfernung rE, wo die Gravitationskräfte von Erde und Mars gleich sind, zu

    rE=78.500.000 km * 0,66: 0,89 ≈ 59.000.000 km (15)

    von der Erde aus und komplementär zu rund

    rM≈20.000.000 km (16)

    zum Mars, wenn man eine Gesamtdistanz zwischen den beiden Himmelskörpern mit 78.500.000 km zugrunde legt. Die Gravitationsbeschleunigung liegt an diesem Punkt dann bei ca.

    g ≈ 9,81* 6378²: 78.500.000² m/s²≈ 6,5 *10-8m/s². (17)
    Nun muss die Formel (4) integriert und durch r dividiert werden, um die durchschnittliche, integrale Gravitationsbeschleunigung gr von der Erde aus via Mars berechnen zu können. Die durchschnittliche Gravitationsgröße gr errechnet sich zu

    r r
    gr= g *R² ∫ 1 dr = g*R² * |(-1 )|. (18)
    r R r² r r R

    Die Entfernung von der Erde zum neutralen Punkt im All beträgt 58.000.000 km. Die durchschnittliche negative Beschleunigung zum Neutralpunkt nimmt dann einen Wert nach (18) von

    g(52 Gm)=9,81 m/s²*[ -(6378)² km² – (-6378) km] ≈ (19)
    58.000.000 km² 59.000.000 km

    0,00011 m/s².

    an. Damit wird das Marsraumschiff auf eine Geschwindigkeit zum neutralen Punkt um

    v = √ 2*59.000.000.000 m*0,00011 m/s² ≈ 3,6 km/s (20)

    abgebremst. Infolge dessen beträgt die resultierende Geschwindigkeit nur noch

    v=11,2 km/s – 3,6 km/s =7,6 km/s. (21)

    An dieser Stelle wird klar, dass bei einem Marsprojekt nicht die Dritte kosmische Geschwindigkeit von 16,7 km/s von der Erde forciert werden muss, sondern es reicht die Zweite kosmische Geschwindigkeit von 11,2 km/s vollkommen aus!

    Damit werden für den Flug in den Kosmos von Erdorbit aus nicht 362 t Treibstoff erforderlich, sondern lediglich nur

    MTr= (2,72(11,2-7,9): 4 -1)*45 t = (2,723,3::4 -1)*45 t =

    (2,720,82 -1)*45 t=(2,3-1)*45 t =1,3 *45 t = 58,5 t. (22)

    Die Entfernung zum Mars vom neutralen Gravitationspunkt beträgt komplementär 78.500.000-59.000.000 km ≈ 20.000.000 km. Die durchschnittliche, integrale positive Beschleunigung bis zum Mars nimmt dann eine Größe nach (18 und 19) von:

    g(18 Gm) =3,7 m/s²* [ -(3400)² km² – (-3400) km ] ≈
    18.000 .000 km² 20.000.000 km

    0,00017 m/s² (23)

    an. Damit würde das Raumschiff bis zum Mars auf eine Geschwindigkeit von zusätzlich

    v=√ 2*20.000.000.000 m*0,00017 m/s² ≈ 2,6 km/s (24)

    beschleunigt werden. Die resultierende Geschwindigkeit beträgt somit 7,6 km/s+2,6 km/s = 10,2 km/s.

    4. Die Flugzeit zum Mars

    Die Flugzeit ergibt sich aus der Quadratwurzel des Doppelten der zurückzulegenden Wegstrecke s durch den Kosmos, dividiert durch die durchschnittliche Beschleunigung a. Es gilt also

    t = √2*s:a. (25)

    Von der Erde zum Neutralpunkt ergibt sich also eine Zeit zu

    t1= √2*59.000.000.000 s: 0,00011 =

    √118.000.000.000s: 0,00011 ≈ 380 d. (26)

    Und vom Neutralpunkt bis zum Mars währt die Zeit

    t2 = √2*20.000.000.000 s: 0,00017 =

    √ 40.000.000.000 s : 0,00017 ≈ 177,5 d. (27)

    Die Gesamtflugzeit zum Mars würde somit also rund 557 Tage, also 1,5 Jahre betragen und nicht 500 Tage, wie oftmals kolportiert.

    Retour würde sich ein analoges Zeitbudget ergeben.

    Da erst wieder nach 365 Tagen eine identische astronomische Konstellation zwischen Mars und Erde gegeben ist, um zur Erde zu gelangen, währt die Gesamtzeit für eine Marsexpedition rund 1480 Tage, also über 4 Jahre.
    5. Die Einmündung in die Marsumlaufbahn, die Landung auf dem Mars und der Start vom Mars

    Um in die Marsumlaufbahn einzumünden zu können, müssten die 10,2 km/s auf rund 3,6 m/s abgebremst werden, woraus effektiv eine resultierende Geschwindigkeit von 6,6 km/s resultiert. Damit wäre eine zusätzliche Treibstoffmenge von

    MTr=(2,726,6::4 -1)*45 t=(2,721,65-1)*45t =

    (5,2 -1)*45 t=4,2* 45 t ≈ 190 t (28)

    notwendig.
    Zur Landung auf dem Mars wäre noch eine weitere Treibstoffmenge erforderlich, die allerdings nahezu unerheblich ist, weil der Mars eine Atmosphäre besitzt.
    Für den Start vom Mars in den Orbit wären nach vorsichtigen Schätzungen, wenn man eine Leermasse von 3 t und die Orbitgeschwindigkeit von 3,6 km/s zugrunde legt von

    MTr= 3 t*(2,73,6:4-1)=3 t* (2,720,9-1) =

    1,46 *3 t ≈ 4,4 t (29)

    Raketentreibstoff erforderlich.

    6. Der Rückflug zur Erde und die Einmündung in die Erdumlaufbahn

    Und um wieder Retour zur Erde zu gelangen, müsste die Dritte kosmische Geschwindigkeit, die sich im kosmischen Raum vom Mars zu

    v= 16,7 km/s : √ 230.000.0000 km: 150.000.000 km =

    16,7: 1,24 km/s = 13,5 km/s (30)

    errechnet, erzielt werden. Dazu ist eine Treibstoffmenge von

    MTr= 30 t*(2,79,9:4-1)=30 t* (2,722,5-1) =

    30 t* (12,2-1)=30 t*11,2 = 366 t (31)

    erforderlich. Damit ergäbe sich eine Gesamtbilanz zu

    MTr∑= 58,5 t+ 190 t+ 4,4 t +366 t ≈ 620 t (32)

    an Raketentreibstoff, ohne die Treibstoffmasse für die Einmündung in die Erdumlaufbahn zu berücksichtigen.
    Die astrophysikalische Analyse der kosmischen Situation vom Mars aus betrachtet ergäbe folgendes Bild: Bis zum Neutralpunkt wird das Raumschiff wieder um 2,6 km/s abgebremst und zur Erde um weitere 3,4 km/s beschleunigt. Das ergäbe eine resultierende Geschwindigkeit von

    V=13,5 km/s -2,6 km/s +3,4 km/s= 14,3 km/s. (33)
    Dieser Betrag ist viel zu hoch, um ökonomisch in die Erdumlaufbahn einzumünden zu können. Daher soll für das Verlassen der Marssphäre nicht die 3. kosmische Geschwindigkeit des Mars von 13,5 km/s fungieren, sondern 10,4 km/s. Damit werden nicht 366 t zum Verlassen des Mars erforderlich, sondern nur

    MTr= 30 t*(2,76,8:4-1)=30 t* (2,721,7-1) =

    30 t* (5,5-1)=30 t*4,5 = 135 t (34)

    Zur Einmündung in die Erdumlaufbahn müssten die 30 t von 11,2 km/s (10,4 km/s -2,6 km/s +3,4 km/s =11,2) auf die Orbitgeschwindigkeit der Erde von 7,9 km/s abgebremst werden. Damit ergäbe sich eine Treibstoffmasse zu

    MTr= 30 t*(2,73,3:4- 1) =30 t* (2,72,0,83-1) =

    30 t* (2,3-1)=30 t*1,3 ≈ 39 t (35)

    Damit beträgt die Gesamttreibstoffbilanz für eine Marsexpedition vom Erdorbit aus nicht ca. 620 t, sondern nur rund 360 [58,5 t (Start ins All) + 119 t (Einmündung in den Marsorbit) + 4,4 t (Start vom Mars) + 135 t (Geschwindigkeit zum Verlassen des Mars)+ 39 t (Einmündung ins Erdorbit) ≈ 356 t].

    Wie diese ca. 360 t an Raketentreibstoff in die Erdumlaufbahn befördert werden sollen, verbleibt absolut rätselhaft!

    Anderseits ist die Größenordnung von 357 t an Treibstoffmasse in Relation zur hypothetischen Leermasse von 45 t rein technisch und technologisch betrachtet durchaus im realistischen Bereich, da derzeit Koeffizienten K des Verhältnisses von Treibstoffmasse MTr zur Startmasse Mo (ML+MTr) von 0,9 bis 0,95 erzielt werden können. Denn es gilt in diesem konkreten Fall

    K= Mtr: Mo= 357: 402 ≈ 0,9. (36)

    Dies ist ein durchaus akzeptabler Koeffizient!

    7. Die kosmische Strahlung

    Nach Lindner (1973, Das Bild der modernen Physik, Urania-Verlag Leipzig-Jena-Berlin) beträgt der Teilchenstrom im Kosmos, außerhalb der Magnetosphäre der Erde, ungefähr 1300 Elementarteilchen pro Sekunde und Quadratmeter (ungefähr die Fläche des menschlichen Körpers). Auf rund 1500 Tage Marsmondmission hochgerechnet, würde sich die Anzahl N der Protonen (bei 85 Prozent der Gesamtstrahlung nach Sternfeld, 1959, Lindern, 1966 und 1973), die einen Astronauten treffen würden, auf

    N= 1,3*108 s *0,85 * 1,3 10³ *1/s ≈ 1,4 * 1011 (37)

    beziffern (1500 d = 1500*24*3600 s = 1,3*108 s). Ein Proton besitzt die Energie von

    EProton= 0,6*1015 eV (38)

    (Elektronenvolt). Damit ergibt sich eine Gesamtenergiemenge von

    E∑= 1,4 *1011 *0,6*1015 eV ≈ 8,4 *1025eV. (39)
    Ein eV repräsentiert die Energiemenge von 1,6*10-19 J (Joul). Damit beträgt die Gesamtenergie in Joule berechnet

    E∑=8,4 *1025 * 1,6 *10-19J = 1,3 *107 J =

    13.000.000 J. (40)

    Ausgehend von einem durchschnittlichen Körpergewicht von 75 kg der hochtrainierten Astronauten, muss man, um zur Maßeinheit der Strahlenbelastung in Sievert (Sv) zu gelangen, die Energiemenge von 13.000.000 J durch 75 kg dividieren und erhält damit dann ca. 173.000 J/kg und damit eine Strahlendosis D von

    D≈ 170.000 Sievert (1J/k g= 1 Sievert). (41)

    Auch wenn die Kommandokapsel der Marsexpedition 90 Prozent dieser Strahlung absorbieren würde (ein größerer Absorptionsgrad ist unrealistisch – eine Stahlplatte von 12 cm Mächtigkeit absorbiert ca. 90 Prozent), dann würden die Astronauten nach den obigen Berechnungsmodalitäten immer noch ca. 17.000 Sievert aufnehmen.

    Zum Vergleich: Infolge des Atombombenabwurfes auf Hiroshima und Nagasaki verstarben alle Betroffenen in den Folgejahren, die einer Strahlenexposition von 6 Sv ausgesetzt waren! Und bei einer Strahlendosis von 10 Sv ist man auf der Stelle tot. Mit anderen Worten: Die Astronauten würden nach obigen Berechnungsmodalitäten als Leichen auf der Erde landen. Denn bereits nach einer Stunde im Kosmos außerhalb der schützenden Magnetosphäre inkorporiert man eine Strahlendosis D von

    D= 3600*1300 Teilchen*0,85* 0,6 1015*1,6 *10-19J:75 kg=

    382 J: 75 kg ≈ 5,1 Sv. (42)

    Mit anderen Worten: Die Strahlenleistung DL beträgt im All ca. 5 Sv/h. Somit wird nach ca. 2 h die absolut tödliche Strahlendosis erreicht.

    Damit dürfte eine bemannte Marsexpedition und darüber hinaus Exkursionen zu anderen Planeten in weiter Ferne rücken (siehe Tabelle 2), es sei denn, man entwickelt Raumschiffe à la Enterprise mit einem sehr hohen Strahlungsabsorptionsgrad – dies ist aber absolut unrealistisch für die nächste technologische und technische Zukunft!

    Tabelle 2: Entfernungen E einiger ausgewählter Planeten zur Sonne und zur Erde mit den geschätzten Flugzeiten (Hinflug).

    Planet E zur Sonne/
    Gm E zur Erde/
    Gm Geschätzte Flugzeit /a
    Merkur 58 91,5 10
    Venus 108 41,5 0,25
    Mars 228 79 1,5
    Jupiter 778 628,5 14
    8. Quellenverzeichnis

    Fries, Dietmar, Lapport, G., Simon, A., Wiederstein, Georg (2004): „Mathe hilft (fast) immer!“, Schulbuch des Rheinland-Pfälzischen Ministeriums für Bildung, Frauen und Jugend, Rheinische Druckerei, Worms, 2004, Seite 57

    Hebbeker, T (2007): Kosmische Strahlung – hochenergetische Teilchen aus dem Weltall, RWTH Aachen, Aachen

    Kolanosk (2006): Kosmische Strahlung, Institut für Hochenergiephysik Zeuthen, PDF-Dokument (zeuthen. desy)

    Leitenberg, B. (2009): Web-Dokument „Raketentreibstoffe Teil II“ vom 01.11.2009

    Leitenberg, B. (2015): Web-Dokument „Mars-Projekt“ vom 05.05.2015

    Lindner, H.(1966): Lehrbuch der Physik für Techniker und Ingenieure, Band I bis III, VEB Fachbuchverlag Leipzig

    Lindner, H.(1973): Das Bild der modernen Physik, Urania-Verlag Leipzig-Jena-Berlin

    Marquardt, Siegfried (2014): Die ganze Wahrheit über die Apollolüge, Mathematisch-Physikalische Re- und Dekonstruktion von Apollo 11, Siegfried Marquardt Verlag der Wissenschaften, Königs Wusterhausen

    Pierre Auger Observatory (2014): Kosmische Strahlung, http://www.auger.de/public/cr.html

    Stemmer, Ch.(2012): Aerodynamik der Raumfahrzeuge – Wiedereintrittsaerodynamik, München

    Unbekanntes Autorenkollektiv (1961): Theorie der Flugzeugtriebwerke, Deutscher Militärverlag, Berlin
    Unbekannter Autor (2013): Kosmische Strahlung und ausgedehnte Luftschauer, Praktikumsarbeit eines Studenten der RWTH-Aachen, Aachen
    Willigert, Raatschen, Friedrich (2009): Wie leben Astronauten im Weltall?; EADS Space Transportation, Space Infrastructure, Friedrichshafen, Seite 34

    Winter, Axel (2004): Solare Neutrinos, RWTH-Aachen, Aachen

    Wolff, W.(1966): Raketen und Raketenballistik, Deutscher Militärverlag, Berlin

    http://www.wikipedia.de: Kosmische Strahlung, 2009

    http://www.wikipedia.de: Van-Allen-Gürtel, 2009

  28. #28 Siegfried Marquardt
    Königs Wusterhausen
    14. Mai 2015

    Eine bemannte Raumfahrt im All wird niemals stattfinden können!

    Ausgangspunkt und Impuls zur Erstellung einer Machbarkeitsstudie mit einer mathematisch-physikalischen Prüfung der Realisierung einer Marsmission war eine Meldung in der Märkischen Allgemeinen Zeitung vom 02. Mai 2015 zum erfolgreichen Verlauf der Merkurmission mit der Sonde „Messenger“, die nach Faktenlage auf dem Merkur aufschlug und zerschellt sein sollte. Von den astrophysikalischen Aspekten her betrachtet regten sich beim Verfasser dieser Schrift Zweifel an der Richtigkeit dieser Meldung, so dass diese Information durch Rechnerchen im Internet auf die Wahrheit hin überprüft wurde. Und man wurde fündig: Es erwies sich tatsächlich als korrekt, dass die Sonde auf dem Merkur aufgeschlagen sein musste, da die Endgeschwindigkeit der Sonde in der Endphase des Fluges nach einer Flugzeit von 10 Jahren auf relativ energiearmen Bahnen zum Merkur lediglich nur noch 0,8 km/s betrug. Damit konnte die Sonde nicht in eine Umlaufbahn in den Orbit des Merkurs einmünden und war somit dazu verurteilt, auf den Merkur zu stürzen. Spontan stellte man sich die Frage, wie ein Marsprojekt aussehen könnte und müsste, wo ja in den nächstem 10 bis 20 Jahren die Absicht einiger Staaten besteht, innerhalb von 500 Tagen eine Marsexpedition durchzuführen. Wie gedacht, so getan: Es sollte also die Machbarkeit eines Marsprojektes von den astrophysikalischen und technologisch-technischen Voraussetzungen geprüft werden. Dabei konnte auf eine ganze Reihe von Materialien mit Vorarbeiten zurückgegriffen werden, konnte man doch erst ca. ein Jahr davor das Apolloprojekt von 1969 auf vier Ebenen mathematisch-physikalisch eindrucksvoll widerlegen, ja ab absurdum führen. Diese Vorarbeiten erleichterten wesentlich die mathematisch-physikalischen Berechnungen zu einem etwaigen Marsprojekt! Um es vorwegzunehmen: Es wären fast 360 t Raketentreibstoff erforderlich, um die 78.000.000 km- Tour vom Erdorbit aus zum Mars und zurück zur Erde zu bewältigen. Wenn dies auch keine prinzipielle technologisch-technische Barriere darstellt, so würden die Astronauten innerhalb der rund vier Jahre währenden Expedition einer tödlichen Strahlendosis von ca. 170.000 Sievert bei einer Dosisleistung von DL= 5 Sv/h ausgesetzt sein. Damit dürfte eine bemannte Raumfahrt außerhalb der schützenden Sphäre der Erde und im erdnahen Raum für nahezu alle Ewigkeit in das Reich der Phantasien gebannt sein – es sei denn, dass Raumkreuzer à la Enterprise mit meterdicken Bleipanzerungen konstruiert werden.
    Siegfried Marquardt, Königs Wusterhausen im Mai 2015

  29. #29 Thomas Limbach
    Dortmund
    17. Mai 2015

    Hallo,

    alle Raumfahrt-Berechnungen von Siegfried Marquardt wurden bereits vor Jahren widerlegt. Zum Beispiel hier:
    http://tinyurl.com/kgyflnm
    http://tinyurl.com/kaqrkfx
    http://tinyurl.com/nthvgt5
    http://tinyurl.com/pdf6epk
    http://tinyurl.com/l8exmh4 (User Alderamin)

    Grüße
    Thomas

  30. #30 Bullet
    18. Mai 2015

    Ach, hier schreibt der Marquardt auch?
    löl.
    Jaja, Stringenz ist sein Steckenpferd nicht. 🙂

  31. #31 Bullet
    18. Mai 2015

    Und wenn man mal kurz den Ramsch liest, den der Marquardt da losläßt, dann ist auch schon wieder der Schwurbellevel aus dem anderen Artikel erreicht:

    Es erwies sich tatsächlich als korrekt, dass die Sonde auf dem Merkur aufgeschlagen sein musste, da die Endgeschwindigkeit der Sonde in der Endphase des Fluges nach einer Flugzeit von 10 Jahren auf relativ energiearmen Bahnen zum Merkur lediglich nur noch 0,8 km/s betrug. Damit konnte die Sonde nicht in eine Umlaufbahn in den Orbit des Merkurs einmünden und war somit dazu verurteilt, auf den Merkur zu stürzen.

    Wikipedia sagt:

    Auf ihrem Weg in den inneren Teil des Sonnensystems gab sie in mehreren Vorbeiflugmanövern an Erde, Venus und Merkur so viel Bewegungsenergie ab, dass sie am 18. März 2011 beim vierten Vorbeiflug am Merkur mit einem 15-minütigen Bremsmanöver in eine Umlaufbahn um den Planeten einschwenkte. Messenger war nach Mariner 10 die zweite Raumsonde, die den Merkur besuchte, und die erste, die ihn als Orbiter umrundete. Die Mission endete am 30. April 2015, als die Sonde nach Aufbrauchen des Treibstoffs auf Merkur einschlug.[1]

    Aaaaalsoooo: MESSENGER wurde im August 2004 gestartet. Nach 10 Jahren kommt sie am Merkur an (2011!) und stürzt dort mangels Möglichkeit, in eine Umlaufbahn zu gelangen, sofort ab und zerschellt am 30. April 2015 auf der Oberfläche.
    Respekt. Knapp 4 Jahre für einen Absturz. Äh, SOFORTIGEN Absturz.
    Weiter: die “nur noch 0,8 km/s” bei Eintreffen am Merkur sind, wie man ebenfalls bei Wikipedia nachlesen kann, relativ zur Orbitalgeschwindigkeit in der Zielentfernung vom Merkur zu verstehen. Deswegen mußte MESSENGER genau diese 0,8 km/s mittels eines Bremsmanövers auf Null reduzieren, um exakt die benötigte Geschwindigkeit für eine Umlaufbahn um Merkur zu erhalten.

    Das alles wäre nicht so wichtig, aber wenn hier einer reinstolpert und mit Superlativen und Selbstbeweihräucherung nur so um sich wirft, dann muß mal was gesagt werden.

  32. #32 Thomas Limbach
    Dortmund
    18. Mai 2015

    @Bullet
    Marquardts Ausführungen hatte ich hier nur kurz überflogen. Danke für deinen Kommentar. So komme ich doch noch in den Genuss seiner genialen Berechnungen.
    Er wird seinem Ruf gerecht: ein Satz, drei Denkfehler!

  33. #33 Bullet
    19. Mai 2015

    Ich kannte den gar nicht, bevor Alderamin drüben bei Florian Freistetter einen Link hierher auf den Mondlandungsvideo-Artikel setzte.
    Ich war entsetzt. Und als ich dann gestern mal so rumgeguggt hatte in der weiten WWWelt, mußte ich feststellen, daß der Herr schon seit Jahren die entsprechenden Netzecken mit Copy-&-Paste-Ramsch zumüllt. Selbstverständlich ohne jegliche Reaktion auf Kritik.
    Schon recht arm, das.

  34. #34 Thomas Limbach
    24. Mai 2015

    @Bullet
    die Marquardt-Show geht jetzt hier weiter: http://tinyurl.com/pjceybs