Hinweis: Bei dieser Frage berücksichtige ich die Kosten sowohl in Geld- als auch in Bezug auf den Kraftstoffverbrauch und suche nach Antworten, die beides berücksichtigen.
Wir wissen also, dass die Verwendung chemischer Raketen, um den Mond oder weiter in den Weltraum zu erreichen, enorm mehr an Treibstoff, Gewicht und Geld kostet, als nur eine niedrige Erdumlaufbahn anzustreben.
Das wirft eine Frage auf - wie funktionieren die Treibstoffbudgets und die Wirtschaftlichkeit, wenn wir Treibstoff und Geld ausgeben, um einen Startpunkt in einer niedrigen Erdumlaufbahn für weitere Erkundungen zu schaffen und Treibstoff und Raketenkomponenten von der Erde dorthin zu bringen, anstatt es direkt von zu tun Erdoberfläche?
(Beachten Sie, dass, wenn unsere tiefere Weltraumforschung in der Erdumlaufbahn beginnen würde, sie nicht annähernd so massiv sein müsste, wie wir es gewohnt sind - sie würde weder den gleichen Treibstoff oder die gleichen Raketensysteme noch die Rationalisierung oder den Schutz vor der Atmosphäre benötigen. Es könnte auch zur Wiederverwendung auf einer beliebigen schwerkraftgestützten Route zum Ort der Erde zurückkehren, wie langsam und gemächlich die Route auch sein mag, was Monate oder Jahre dauert, wenn es unbemannt ist, wodurch der Delta-V-Kraftstoffbedarf für Rückkehr / Verzögerung verringert wird (auf Schiffen mit Besatzung im Durchschnitt lebenserhaltend). Ich schätze, es wird weniger Gewicht als zusätzlicher Treibstoff hinzugefügt, um die Reise zu verkürzen, also wäre eine langsame Rückkehr möglich?) Ebenso würde unsere Trägerrakete von der Erde in den Orbit nicht die Art von Besatzungsschutz benötigen, die für längere Reisen in den tieferen Weltraum erforderlich ist die beteiligten Schiffe sind auch sehr unterschiedlich, was ebenfalls einen großen Unterschied macht, vermute ich.)
Analog dazu versuchen wir, wenn wir einen Everest besteigen, normalerweise nicht direkt von unserem Hotel in der nahe gelegenen Stadt aus. Wir errichten ein Basislager, schleppen unsere Ausrüstung dorthin und starten unsere anspruchsvollere und anspruchsvollere Expedition von diesem Basislager aus, nicht von unserem Hotel aus.
Was sind die praktischen Auswirkungen auf Treibstoff, Geld/Investition und Gewicht, wenn die beiden Methoden für die Weltraumforschung verglichen werden?
Wenn ein LEO-Basislager besser ist, sind zwei (LEO und weiter draußen) noch besser, oder erzielen sie abnehmende Renditen?
Was auch immer im Weltraum verwendet wird, muss so oder so von der Erde hochgeschickt werden. Missionen, die es mit einem direkten Start können, sollten es tun. Für Missionen mit größeren Massenanforderungen als der Direktstart kann ein Orbitaldepot eine Antwort sein, aber es erhöht die Komplexität und die Kosten der Herstellung, Lieferung und Nutzung des Depots zu denen zukünftiger Missionen. Das Hochsenden von beispielsweise vollen Treibstofftankmodulen, die zu einer größeren, in eine Umlaufbahn gestarteten Rakete zusammengebaut werden können, erfordert möglicherweise keine permanente Installation.
Für ein dediziertes Weltraumdepot/eine Startstation wäre eine große Vorabinvestition erforderlich, die ohne den Nachweis eines klaren Bedarfs schwer zu rechtfertigen wäre.
In den 50er Jahren war man der Ansicht, dass der Weg zum Mond zunächst darin bestehen würde, eine Raumstation im Erdorbit zu errichten. Sobald das ein funktionierendes Unternehmen wäre, wäre es viel einfacher, von dort zum Mond zu fliegen. Aber es stellt sich heraus, dass die Kosten für die Wartung einer Raumstation fast ausschließlich zusätzliche Kosten sind. Dem Mondmodul und den Kommando-/Servicemodulen entsprechende Raumfahrzeuge müssten noch in den Weltraum gebracht werden, zusammen mit dem Treibstoff, um Sie zum Mond zu bringen.
Grundsätzlich ist der Weltraum sehr feindselig und ressourcenarm. Da der Weltraum feindlich ist, möchten Sie hier unten, wo Sie atmen können, so viel Vorbereitungsarbeit wie möglich leisten. Das bedeutet, dass Sie Ihren Mondlander nicht im Orbit bauen. Und weil der Weltraum ressourcenarm ist, bringt es wenig, zusätzliche Zeit dort oben auf dem Weg zu einem anderen Ort zu verbringen.
Bedenken Sie abschließend Folgendes: Skylab war ein ziemlich minimales "Basislager". Es dauerte einen Saturn-V-Start, um es in die Umlaufbahn zu bringen. Aber es brauchte auch einen Saturn-V-Start, um zum Mond zu fliegen. Selbst wenn Skylab bereits im Orbit wäre, wäre der einfachste Weg, alles andere, was Sie für eine Mondlandung benötigen, in den Orbit zu bringen, alles auf einem anderen Saturn V zu starten. Das separate Basislager bringt Ihnen einfach nichts.
Schwern
David Hammen
Heopps