Könnte die ISS zum Mars befördert werden?

Da die ISS die Fähigkeit zur menschlichen Besiedlung über längere Zeiträume gezeigt hat, könnten wir vielleicht in der Lage sein, der ISS eine Antriebseinheit hinzuzufügen, die in der Lage wäre, Delta-V bereitzustellen, um die ISS in eine Umlaufbahn um den Mars zu schicken? Wahrscheinlich wäre ein System mit geringer Beschleunigung erforderlich, das die Aufrechterhaltung der strukturellen Integrität ermöglichen würde.

Ein Versorgungsmodul mit ausreichenden Vorräten für die Marstransitzeit müsste mit den notwendigen Vorräten für die Mission hinzugefügt werden. Wenn dies ein strukturelles oder anderes Problem darstellt, könnte es vielleicht Versorgungsmissionen geben, die während des Marstransits stattfinden könnten, oder vielleicht Versorgungslager, die auf dem Weg zur ISS platziert werden.

Wahrscheinlich muss sein Stromerzeugungssystem wie Sonnenkollektoren aufgerüstet werden, um den internen Energiebedarf bei größerer Entfernung von der Sonne zu decken.

Jetzt ein bisschen ein Leitartikel, für den ich in der Vergangenheit gezüchtigt wurde. Dieser Ansatz würde unsere nachgewiesene Fähigkeit nutzen, eine große Struktur im Orbit unter Verwendung vieler Lifts kleinerer Module zusammenzubauen, anstatt des One-Shot-Ansatzes, den die NASA bei der Entwicklung größerer Liftfähigkeiten und des One-Shot-to-Space-Anflugs der Orion-Einheit anwendet. Orion muss in eine Hülle passen, die für den Start benötigt wird.

Ich bin mir nicht sicher, was Ihr letzter Absatz mit Ihrer Frage zu tun hat. Es ist auch technisch falsch. SLS/Orion wurden für mehrere Startmissionen entwickelt. Aus diesem Grund umfassen sowohl 1B- als auch 2-Blöcke sowohl bemannte Trägerraketen als auch Frachtträgerraketen. Orion allein, ohne ein leistungsfähiges Servicemodul, bringt nicht viel an Orte, an denen wir nicht schon einmal waren.
Die Verwendung der gleichen Starts, die erforderlich sind, um die ISS zu modifizieren, um stattdessen ein neues Raumschiff im Orbit zu bauen, würde auch unsere orbitalen Montagefähigkeiten nutzen, mit viel besseren Ergebnissen. Es gibt keinen Grund, die Nutzung der Orbitalmontage mit der Nutzung der ISS gleichzusetzen. Nur weil wir solche Fähigkeiten besitzen, heißt das noch lange nicht, dass sie gut für diese spezielle Mission geeignet sind.
Man kann ihm keine Vorratslager in den Weg stellen – das erinnert an frühe Polarexpeditionen, wo sie einfach anhalten konnten, um die Vorräte abzuholen. Die Versorgungsmodule müssten sich auf einer passenden Flugbahn befinden, also könnten Sie sie genauso gut von Anfang an einbeziehen.

Antworten (4)

Die ISS ist weder für die Art von hohem Schub ausgelegt, um der Erdumlaufbahn zu entkommen, noch für die Dauer, die dies dauern würde.

Die ISS ist nicht dafür ausgelegt, weit von der Erde entfernt zu operieren, da sie ständig Nachschub benötigt. Wenn wir Probleme haben, es in einer erdnahen Umlaufbahn zu versorgen, wie schwierig wird es dann auf dem Weg zum Mars und dann in der Marsumlaufbahn sein? Das sind eine Menge Vorräte, die derzeit von 3-4 Progress, 3-4 Dragon, 1-2 Cygnus, vielleicht einem HTV- oder ATV-Start pro Jahr bereitgestellt werden. Das ist eine ziemlich große Menge an Nutzlast, die sehr teuer und schwer zum Mars zu schicken wäre.

Die medizinischen Einrichtungen auf der ISS sind darauf angewiesen, dass die Rückkehr zur Erde innerhalb eines Tages möglich ist.

Wie Mark Adler feststellt, ist das ISS-Design sorgfältig auf die thermische Umgebung einer erdnahen Umlaufbahn abgestimmt. Auf dem Mars würde es nicht funktionieren. Die Erde ist im Vergleich zum Weltraum ziemlich "warm", und der Mars ist nicht ganz so warm. Der Sonneneinstrom auf dem Mars wäre aufgrund der Entfernung von der Sonne geringer als auf der Erde.

Auch das ISS-Design ist sorgfältig auf die thermische Umgebung einer erdnahen Umlaufbahn abgestimmt. Auf dem Mars würde es nicht funktionieren.
Technisch gesehen ... mit genügend Treibstoff könnte man die ISS schließlich zum Mars bringen. Ich bin mir nicht sicher, ob die ISS tatsächlich in der Lage wäre, all diesen Treibstoff aufzunehmen, aber eine Reihe von Perigäumsverbrennungen würde schließlich die Arbeit erledigen. Natürlich wäre es höchstwahrscheinlich keine funktionierende Raumstation mehr, aber streng genommen ist es möglich.
Keines der kritischen Systeme würde den Transfer durch Van-Allen-Gürtel und darüber hinaus überleben. Strahlung würde das Ganze wahrscheinlich schnell kochen. Und Thermik würde es auch töten.
"... die Art von hohem Schub, um der Erdumlaufbahn zu entkommen ..." also Schub verwenden! space.stackexchange.com/search?q=%5Biss%5D+ion

Ja, das können Sie, aber wie gesagt, es müssten einige Änderungen vorgenommen werden.

  • Bessere Isolierung . Sie müssten die Innentemperatur gleich halten und nur 43% der Sonnenwärme erhalten ((149km/228km)²=0,43).

  • Größere Sonnenkollektoren . 232% der Größe von denen der Erde, um eine äquivalente Leistung zu erreichen.

  • Ein größerer Kraftstofftank mit dem 1- bis 4-fachen des aktuellen ISS-Gewichts als Kraftstoff hinzugefügt (je nach ich S P und wie lange die Reise dauern wird.) Eine einfache Hoffman-Transferumlaufbahn (das absolute Minimum) benötigt 2,9 km/s mit Wasserstoff/Sauerstoff-Treibstoff (dem besten traditionellen Treibstoff) und die ISS müsste 90,4 % davon hinzufügen Gewicht als Treibstoff ohne Spielraum für Fehler oder Verluste.
  • Beschleunigung . Mit einer geringen Beschleunigung könnten Sie die strukturellen Probleme vermeiden, aber Sie müssten auch Kraftstoff hinzufügen, um eine nicht optimale Verbrennung auszugleichen. Ich glaube, eine Beschleunigung von 0,01 G wäre 10-mal geringer als die ISS mit eingefahrenen Solarmodulen bewältigen sollte. (Der anfängliche Boost würde also etwa 3 Stunden und 6 Stunden auf dem Mars dauern.)
Das thermische Problem bei von Menschen besetzten Raumfahrzeugen besteht darin, Wärme abzugeben, nicht, sie warm zu halten. Es gibt keine Isolierung auf der ISS, um sie warm zu halten, und sie braucht sicherlich auch keine mehr. Vakuum ist der beste Isolator, den es gibt, und davon gibt es im Weltraum reichlich.
Diese sind bei weitem nicht genug. Die Strahlungsumgebung ist völlig anders, keines der Systeme würde die Reise überleben

Ja. Wenn Sie ein langsames Ionentriebwerk hinzufügen, können Sie die Umlaufbahn langsam anheben. Außerdem können Sie den Mond verwenden, um Sie aus der aktuellen erdnahen Umlaufbahn herauszuziehen. Schließlich passierte die Schwerkraftunterstützung den Mond und weiter zum Mars, wo Sie in die Umlaufbahn eintreten müssen.

Dinge, die du brauchen wirst:

  1. Eine große Menge Treibstoff (mindestens 400 Tonnen (Mangela)), Lagerung und ein Ionentriebwerk für die ISS.
  2. Deutlich erhöhte Strahlungsabschirmung für die ISS, da sie für LEO gebaut wurde, das durch das Erdmagnetfeld gut abgeschirmt ist.
  3. 232 % mehr Solarmodule (Mangela).
  4. Regelmäßiger Nachschub von der Erde, aber wenn Sie mit der Neugestaltung beginnen, können Sie Wege finden, diesen Bedarf zu reduzieren. (Langzeitstabiler Orbit ohne Notwendigkeit regelmäßiger Orbit-Boosts, Nahrungsmittelproduktion, einfache Herstellung mit 3D-Druck für Teile usw.)

Es wäre also sehr teuer, aber nicht unmöglich. Es ist ehrlich gesagt sinnvoller, es in LEO zu belassen und es der Privatindustrie zu überlassen, es zu verwenden, oder es nur mit einigen der oben genannten Upgrades in die Mondumlaufbahn zu bringen. Der Single-Shot- oder Orion-Stil wäre billiger als die große Anzahl von Starts und Montagen, die die ISS benötigte.

FWIW, die Fluchtgeschwindigkeit aus der Umlaufbahn der ISS ist fast die gleiche wie die der Erdoberfläche, 24.258 mph (10,844 km/s) für die ISS im Gegensatz zu 25.022 (11,186 km/s) beim mittleren Erdradius.

Nicht, dass ich dieses Konzept in irgendeiner Weise befürworte, aber fährt die ISS nicht bereits 17.130 Meilen pro Stunde?
Die Raumgeschwindigkeit beträgt 11 km / s und die Umlaufgeschwindigkeit 8 km / s (ungefähr). Eine Hofmaffman-Transferbahn benötigt mindestens 3 km / s zum Mars, was mindestens 400 Tonnen Treibstoff für die aktuelle ISS-Konfiguration bedeutet.
Es ist übrigens Hohmann-Transfer.
Gute Kommentare. Aus irgendeinem Grund habe ich dummerweise die Anfangsgeschwindigkeit von ISS ignoriert und meine Antwort entsprechend bearbeitet. Ich würde es löschen, aber die Kommentare sind es wert, aufbewahrt zu werden.
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