Gibt es eine Möglichkeit, die Kosten einer bemannten Mission zum Mond zu reduzieren?

Ihre Frage enthält die Antwort und schlägt im Kern eine andere Frage vor.

Die größten Kosten für alles im Weltraum sind die Startkosten.

Antwort: Reduzieren Sie die Einführungskosten. Eine bessere Frage lautet also: Was können wir tun, um die Startkosten zu senken?

Eine Beispielfrage mit Antworten wäre diese: Wie können die Entwicklungskosten für neue bemannte LEO-Trägerraketen gesenkt werden?

Die nächste Antwort wäre, ganz aufhören zu starten und zu einer völlig anderen Methode überzugehen, wie einem Weltraumaufzug, und hier ist eine gute Frage mit einigen Antworten: Was ist ein "Weltraumaufzug"?

Für praktische Beispiele, wie die Startkosten reduziert werden, informieren Sie sich genauer über SpaceX und ihre Versuche, die erste Stufe ihres Falcon 9-Boosters wiederherzustellen und wiederzuverwenden. (Abgesehen von den Shuttle SRBs hat dies noch nie jemand an echten Boostern versucht). Ob SpaceX erfolgreich sein wird, wird die Zeit zeigen. Aber sie haben die Industrie bereits gezwungen, die Preise auf breiter Front zu senken, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Ariane (ABILENE) und ULA (Vulcan) haben Ansätze für wiederverwendbare Booster diskutiert. Sie können sie tatsächlich bauen oder auch nicht, aber sie sprechen darüber, was SpaceX zu verdanken ist. (Ähnlich wie die Arbeit von Tesla jeden anderen Anbieter dazu gebracht hat, Elektroautos herzustellen oder ernsthaft darüber nachzudenken. Disruptive Technologie bedeutet, dass andere konkurrieren oder sterben.)

Sobald Sie die Startkosten gesenkt haben, ist es viel einfacher und billiger. Aber trotzdem wird alles viel kosten. Als nächstes können Sie sich leichtere, einfachere Strukturen ansehen. Vielleicht in-situ-Ressourcennutzung so gut wie möglich.

Es wird daran gearbeitet, Zement aus Mondmaterialien herzustellen, was bedeuten könnte, dass schwere Strukturen aus einheimischen Materialien gebaut werden müssen, wobei vielleicht nur eine innere luftdichte Auskleidung gestartet werden muss?

Unter Bezugnahme auf die Antwort von geoffc, der Gründe und den Schlüsselprozess zur Reduzierung der Startkosten angegeben hat, werde ich etwas hinzufügen, das mit Mondbasen zu tun hat, da Sie es in Ihrer Frage erwähnt haben. Auch geoffc hat die Option für neue Materialien, leichtere und einfachere Strukturen erwähnt. Ich würde genauer sein, indem ich die Kosten der Mondbasis nicht nur mit der Technologie verbinde, die zu ihrem Bau verwendet werden kann, sondern auch mit den Kosten für den Start über die niedrige Erdumlaufbahn (LEO) zum Mond. Für die Mondbasen könnten als Option erweiterbare Weltraumlebensräume in Betracht gezogen werden, die seit Jahren untersucht werden, aber in diesen Tagen von der Bigelow Aerospace Company ernsthafter untersucht und entwickelt wurdendie viel in diesen Bereich investiert hat. Das Unternehmen testet das Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) auf der Internationalen Raumstation (ISS) und wird bei Erfolg diese Technologie für zukünftige Projekte wie neue Raumstationen, Mond- und Marsbasen weiterentwickeln. Das B330 -MDS-Modul (330 m3 bewohnbares Volumen) wird als Option für die Mondbasis vorgeschlagen, für die drei davon erforderlich wären.

Diese Bigelow-Raumlebensräumesind leichter, billiger (weniger $ pro Kubikmeter) und mit viel mehr Wohnraum als herkömmliche Metallraumlebensräume. Sie gelten auch als besser für den Schutz vor Strahlung und Weltraumschrott, die für Langzeitmissionen in Mondbasen sehr wichtig sind, aber es bleibt noch zu testen. Auf diese Weise müssen wir nicht in diese traditionellen Arten von Weltraummodulen investieren, indem wir sie noch teurer machen, um die Lebensraumstandards des Bigelow-Weltraums zu erreichen, sondern uns mehr auf diese neue Technologie konzentrieren, wenn sie erfolgreich ist. Da erweiterbare Weltraumlebensräume mehr Lebensraum bieten, können wir im Vergleich zu herkömmlichen Metallmodulen weniger dieser Weltraumlebensraummodule auf den Mond stellen. Also zum Beispiel nur zum Vergleich,

Aber die erweiterbaren Module sind auch leichter und dicht gepackt, um weniger Volumen in den Nutzlastverkleidungen der Raketen aufzunehmen, bevor sie in den Weltraum expandieren. Wir könnten also sagen, dass wir bei zukünftigen Entwicklungen des erweiterbaren Modulkonzepts bei einem Raketenstart mehr als einen dieser Modultypen in die Nutzlastverkleidung packen können, anstatt herkömmliche Module, die ihre Form nicht ändern können.

Die Schlussfolgerung ist, dass wir auf der LEO- und Mondoberfläche weniger erweiterbare Weltraumlebensräume (weil sie mehr Lebensraum haben) mit weniger Starts derselben Rakete (weil sie leichter sind und dicht gepackt werden können) platzieren können, anstatt aktuelle Weltraumlebensräume aus Metall zu starten . Weniger Starts derselben Rakete bedeuten weniger Kosten und die Gesamtkosten des Projekts werden niedriger sein.

Das Konzept der erweiterbaren Weltraumlebensräume hat sich noch nicht als erfolgreich und betriebszertifiziert erwiesen, aber es ist ein gutes Konzept, das die Weltraumforschung einfacher, billiger und sicherer machen könnte. Wenn es also erfolgreich ist, könnte es in Zukunft sehr wichtig sein, mehr in diese Technologie zu investieren .