Manchmal wird vorgeschlagen, auf dem Mond Weltraumhäfen oder zumindest Startrampen zu errichten, um den Wasserexport zu unterstützen, und auf dem Mars, um groß angelegte Erkundungen und Siedlungen zu unterstützen. Ich habe den Eindruck, dass vorgeschlagen wird, einen Rover die Oberfläche glätten zu lassen, vielleicht durch additive Fertigung oder Sintern des Regoliths. Weltraumhäfen auf der Erde sind nicht so einfach zu bauen. Der neue texanische Raumhafen von SpaceX erfordert eine ziemlich große Operation. 300.000 Kubikfuß Erde werden zweimal bewegt. Die Alternative wäre, viele stahlverstärkte Betonpfeiler 200 Fuß tief zu setzen.
Ist es wegen der aktiven Erosion hier so viel schwieriger, einen Weltraumhafen auf der Erde zu bauen? Oder sind Raumhäfen im Weltall futuristische Megaprojekte, die erst beginnen können, wenn der Mars bereits von Menschen besiedelt ist?
http://www.parabolicarc.com/2016/04/18/giant-pile-dirt-marks-spacexs-texas-launch-site/
Sie brauchen eine ebene Fläche, das ist es.
Die Apollo-Mondlander landeten ohne vorhandene Infrastruktur auf dem Mond. Die Abstiegsstufe diente dann als Raumhafen-Taschenausgabe.
Da eine Lösung ohne Infrastruktur möglich ist, ist eine Verbesserung trivial. Jede Aktion, die die Landezone flacher oder größer macht und störende Felsen und Klippen entfernt, trägt dazu bei, die Qualität des Standorts als Weltraumhafen zu verbessern. Zusätzlich können einige Navigationshilfen eingesetzt werden, um den Betrieb genauer zu machen.
Das mag nach einem billigen Argument klingen, und das ist es auch. Aber die tatsächlich schwierige und arbeitsintensive Infrastruktur ist nicht wirklich direkt mit dem Raumhafen selbst verbunden. Der schwierige Teil ist die Herstellung von Raumfahrzeugen, Komponenten, Materialien und Treibstoff vor Ort. Der Raumhafen selbst kann so einfach sein, wie Sie es wünschen.
Ein großer Faktor ist die Schwerkraft der Erde.
Um von der Erde aus den Weltraum zu erreichen, muss jedes Raumschiff riesig sein. Es erfordert eine riesige Raupe und einen guten Raupenweg. Es erfordert eine solide, große Startrampe, um das Gewicht des Fahrzeugs und der Infrastruktur zu tragen, um es aufrecht zu halten, es mit Hunderten oder Tausenden Tonnen Treibstoff zu betanken, es mit Strom zu versorgen und vor der Umwelt (einschließlich undisziplinierter Zuschauer) zu schützen. Die mächtigen Motoren benötigen Flammengräben, um den Druck der Abgase einzudämmen und das Fahrzeug davor zu schützen. Es gibt einen großen Wasserturm und ein massives Sprinklersystem (eher eine Überschwemmung), um die Schallwellen des Starts zu löschen, die ausreichen, um das Fahrzeug zu zerstören.
Das alles wiegt viel und benötigt eine bauliche Infrastruktur, um es zu unterstützen und zu verhindern, dass es einfach in den Boden einsinkt oder unter seinem eigenen Gewicht bricht. Deshalb sind die Weltraumhäfen der Erde so riesig.
Auf dem Mond ist das Delta-V, das zum Erreichen der Mondumlaufbahn benötigt wird, viel, viel kleiner, und unter Berücksichtigung der Raketengleichung ist die benötigte Größe des Raumfahrzeugs exponentiell kleiner. Kleinere Motoren, da nicht annähernd so viel Schub benötigt wird. Viel kleinere Tanks. Versorgen Sie Rohre und Kabel, die nicht unter ihrem eigenen Gewicht brechen. Das bedeutet, dass viel weniger – exponentiell weniger – Infrastruktur benötigt wird, um den Start zu unterstützen. Ihr Fahrzeug wird vielleicht 20 Tonnen statt 20.000 Tonnen wiegen, für eine ähnliche Nutzlast wie im Orbit. Sogar völlig unabhängig davon, dass die gleiche Konstruktion die sechsfache Masse tragen kann, die sie auf der Erde tragen könnte, einfach weil alles leichter ist!
Mars liegt massemäßig irgendwo in der Mitte, aber auch hier ist die Raketengleichung mit ihrem Exponenten auf unserer Seite, der die Masse exponentiell zur Gravitation reduziert. Möglicherweise benötigen Sie mehr Infrastruktur, aber eine einfache Betonplatte (oder etwas Ähnliches) reicht dort aus, wo die Startrampe mit Flammengräben und Wasserabflusssystem erforderlich war.
Der Weltraumbahnhof, den SpaceX in Texas baut, besteht mindestens aus Folgendem:
Beides erfordert gute Fundamente, denn das Gelände besteht aus Erde: lockeres, komprimierbares Material.
Im Moment brauchen wir auf dem Mars nur eine Startrampe, die eine Aufstiegsstufe tragen kann, die den Marsorbit erreichen kann, und die nur 22 Tonnen wiegen kann. Vielleicht ein bisschen mehr, um den größeren Lander aufzunehmen, der die Aufstiegsstufe nach unten bringt. Das Wegräumen des losen Regoliths, bis Sie auf festen Fels stoßen, wäre eine einfache Möglichkeit, eine solche Startrampe zu konstruieren. Fügen Sie ein paar Explosionsbarrieren hinzu und Sie sind fertig.
Erst wenn Sie anfangen, Raketen auf dem Mars zu bauen, brauchen Sie einen Weltraumbahnhof im Maßstab von Texas.
Leichtschwester
genannt2voyage