Wussten Sie, dass es fast 45 Jahre her ist, dass Menschen die Mondoberfläche betreten haben? Natürlich tust du. Jeder, der die Weltraumforschung liebt, ist besessen von den letzten Apollo-Landungen und zählt die vergangenen Jahre der Traurigkeit.
Sicher, SpaceX, Blue Origins und die neue NASA Space Launch Systems-Rakete bieten eine verlockende Zukunft im Weltraum. Aber 45 Jahre. Autsch, so viel verlorene Zeit.
Was würde passieren, wenn wir die Zeit zurückdrehen könnten? Welche erstaunlichen und verrückten Pläne hatte die NASA, um das Sonnensystem weiter zu erforschen? Welche alternative Zukunft könnten wir jetzt, 45 Jahre später, haben?
Um diese Frage zu beantworten, habe ich mich mit meiner befreundeten Weltraumhistorikerin Amy Shira Teitel zusammengetan, die die Vintage Space-Blog und Youtube Kanal . Wir haben uns entschieden, uns zwei Gruppen von Missionen anzusehen, die nie stattgefunden haben.
In ihrem Teil, Amy spricht über das Apollo-Anwendungsprogramm ; Die ursprünglichen Pläne der NASA, bevor die menschliche Erforschung des Mondes eingestellt wurde. Weitere Apollo-Missionen, die Anfänge einer Mondbasis und sogar ein menschlicher Vorbeiflug an der Venus.
In meiner Hälfte der Serie betrachte ich Werner von Brauns wahnsinnig ehrgeizige Pläne, eine menschliche Mission zum Mars zu schicken. Zusammen mit Amys Episode können Sie sich eine Weltraumforschungszukunft mit all den Ambitionen des Kerbal Space Program vorstellen.
Denken Sie daran, dass wir uns nicht mit den lästigen Gesetzen der Physik und der Realität der Finanzen einschränken werden. Diese Ideen waren cool und wurden von NASA-Ingenieuren in Betracht gezogen, aber sie waren nicht unbedingt die besten Ideen oder sogar machbar.
Also, 2 Teile, geh sie in beliebiger Reihenfolge an. Mein Teil beginnt jetzt.
Werner von Braun war natürlich der Architekt der bemannten Raumfahrt der NASA während des Weltraumrennens. Unter der Leitung von Von Braun entwickelte die NASA die verschiedenen Fluggeräte für die Mercury-, Gemini- und Apollo-Missionen, einschließlich der massiven Saturn-V-Rakete, die schließlich eine menschliche Besatzung von Astronauten auf den Mond brachte und sie sicher zur Erde zurückbrachte.
Wernher von Braun. Credit: NASA/Marshall Space Flight Center
Von Braun war ursprünglich ein deutscher Raketenwissenschaftler, der für das Nazi-„Raketenteam“ entscheidend war, das die ballistischen V-2-Raketen entwickelte. Diese unbemannten Raketen könnten eine Nutzlast von einer Tonne in 800 Kilometer Entfernung transportieren. Sie wurden 1942 entwickelt und 1944 im Krieg gegen alliierte Ziele eingesetzt.
Bis zum Ende des Krieges koordinierte Von Braun seine Übergabe an die Alliierten sowie 500 seiner Ingenieure, einschließlich ihrer Ausrüstung und Pläne für zukünftige Raketen. In der „Operation Paperclip“ wurden die deutschen Wissenschaftler gefangen genommen und zum White Sands Proving Ground in New Mexico gebracht, wo sie mit der Arbeit an den US-Raketenbemühungen beginnen sollten.
Von Braun und andere stehen vor einem V-2-Raketentriebwerk in White Sands. Bildnachweis: US-Armee/Ordway Collection/Space Rocket Center
Bevor die Arbeit jedoch richtig losging, hatte Von Braun ein paar Jahre relativer Ausfallzeit und schrieb 1947 und 1948 einen Science-Fiction-Roman über die menschliche Erforschung des Mars.
Der Roman selbst wurde nie veröffentlicht, weil er schrecklich war, aber er enthielt auch einen detaillierten Anhang mit allen Berechnungen, Missionsparametern und Hardware-Designs, um diese Mission zum Mars durchzuführen.
Das Mars-Projekt
1952 wurde dieser Anhang in Deutschland als „Das Marsproject“ oder „The Mars Project“ veröffentlicht. Und ein englische Version wurde einige Jahre später veröffentlicht. Collier's Weekly Magazine hat ein 8-teiliges Special zum Mars-Projekt im Jahr 1952 und fesselte die Fantasie der Welt.
Hier ist der Plan: Im Mars-Projekt stellte sich Von Braun eine riesige Armada von Raumschiffen vor, die die Reise von der Erde zum Mars machen würden. Sie würden insgesamt 10 riesige Raumschiffe entsenden, von denen jedes etwa 4.000 Tonnen wiegen würde.
Nur zum Vergleich: Eine voll beladene Saturn-V-Rakete könnte etwa 140 Tonnen Nutzlast in die erdnahe Umlaufbahn befördern. Mit anderen Worten, sie würden viele Raketen brauchen. Von Braun schätzte, dass 950 dreistufige Raketen ausreichen sollten, um alles in die Umlaufbahn zu bringen.
Schiffe werden im Orbit montiert. Bildnachweis: Collier's
Alle Schiffe würden im Orbit versammelt und 70 Besatzungsmitglieder würden zu ihren Stationen für eine epische Reise gehen. Sie würden ihre Raketen sprengen und einen Mars-Hohmann-Transfer durchführen, der 8 Monate dauern würde, um die Reise von der Erde zum Mars zu machen.
Die Flottille bestand aus 7 Orbitern, riesigen Kugeln, die zum Mars fliegen, in eine Umlaufbahn gehen und dann zur Erde zurückkehren würden. Es bestand auch aus 3 Segelflugzeugen, die in die Marsatmosphäre eintreten und auf dem Mars bleiben würden.
Sobald sie den Roten Planeten erreichten, würden sie mit leistungsstarken Teleskopen die Marslandschaft scannen und nach sicheren und wissenschaftlich interessanten Landeplätzen suchen. Die erste Landung würde auf einer der Polkappen des Planeten stattfinden, die von Braun als die einzige garantierte ebene Fläche für eine Landung ansah.
Ein raketengetriebenes Segelflugzeug, das in Richtung Mars absinkt. Bildnachweis: Collier's
An dieser Stelle ist es wichtig anzumerken, dass Von Braun annahm, dass die Marsatmosphäre etwa so dick ist wie die der Erde. Er stellte sich vor, dass man riesige Segelflugzeuge verwenden könnte, um in die Atmosphäre zu bremsen und sicher auf der Oberfläche zu landen.
Er lag falsch. Die Atmosphäre auf dem Mars ist tatsächlich nur 1% so dick wie die der Erde, und diese Gleiter würden niemals funktionieren. Neuere Missionen wie Red Dragon und das interplanetare Transportschiff von SpaceX werden Raketen verwenden, um eine motorisierte Landung durchzuführen.
Ich denke, wenn Von Braun das gewusst hätte, hätte er seine Pläne ändern können, damit das Ganze noch funktioniert.
An der Polarkappe gelandet. Bildnachweis: Collier's
Sobald die erste Expedition an einer der Polarkappen landete, würden sie eine 6.400 Kilometer lange Reise durch die raue Marslandschaft zum ersten Basislager-Standort machen und eine Landebahn bauen. Dann würden sich zwei weitere Segelflugzeuge von der Flottille lösen und den Großteil der Entdecker zum Basislager bringen. Eine Skelett-Crew würde im Orbit bleiben.
Noch einmal, ich denke, es ist wichtig anzumerken, dass Von Braun nicht wirklich verstanden hat, wie schrecklich die Oberfläche des Mars wirklich ist. Die fast nicht vorhandene Atmosphäre und die extreme Kälte würden viel ausgeklügeltere Ausrüstung erfordern, als er geplant hatte. Aber seinen Ehrgeiz muss man trotzdem bewundern.
Vorbereitung der Segelflugzeuge für den raketenbetriebenen Aufstieg. Bildnachweis: Collier's
Mit dem Mars-Forscherteam am Boden bestand ihre erste Aufgabe darin, ihre Gleitlander wieder in Raketen zu verwandeln. Sie würden sie aufrichten und sie darauf vorbereiten, von der Marsoberfläche abzuheben, wenn ihre Mission beendet war.
Die Marsforscher würden einen aufblasbaren Lebensraum errichten und dann die nächsten 400 Tage damit verbringen, das Gebiet zu vermessen. Geologen untersuchten die Landschaft und untersuchten die Zusammensetzung der Gesteine. Botaniker studierten die robuste Pflanzenwelt des Mars und sahen, welche Arten von Pflanzen auf der Erde wachsen würden.
Zoologen untersuchten die einheimischen Tiere und halfen dabei herauszufinden, was gefährlich und sicher zu essen war. Archäologen würden die Region nach Beweisen für alte Marszivilisationen durchsuchen und das riesige Kanalnetz untersuchen, das von Astronomen von der Erde aus gesehen wurde. Vielleicht würden sie sogar die robusten Marsmenschen treffen, die diese Kanäle gebaut haben und bis heute ums Überleben kämpfen.
Auch in den 1940er Jahren dachten wir, der Mars wäre wie die Erde, nur mehr eine Wüste. Es würde Pflanzen und Tiere geben und vielleicht sogar Menschen, die sich an die robuste Umgebung angepasst haben. Mit unserem heutigen Wissen klingt das heute urig. Die brutalste Wüste der Erde ist ein Paradies im Vergleich zum schönsten Ort auf dem Mars. Von Braun tat sein Bestes mit der besten Wissenschaft seiner Zeit.
Schließlich würden die Astronauten am Ende ihrer 400 Tage auf dem Mars von der Marsoberfläche abheben, sich mit der Besatzung im Orbit treffen und die gesamte Flottille würde die Rückreise zur Erde mit dem Mars-Erde-Transfer mit minimalem Treibstoffverbrauch antreten Flugbahn.
Die geplanten Flugbahnen zum und vom Mars. Bildnachweis: Collier's
Obwohl von Braun bei seinem Missionsplan auf dem Mars viele Dinge falsch gemacht hat, wie etwa die Dicke der Atmosphäre und die Bewohnbarkeit des Mars, hat er vieles richtig gemacht.
Er erwartete einen Missionsplan, der am wenigsten Treibstoff benötigte, indem er Teile in der Umlaufbahn zusammenbaute, die Hohmann-Transferflugbahn nutzte und den Mars 400 Tage lang erforschte, um die Erd- und Mars-Umlaufbahnen in Übereinstimmung zu bringen. Er entwickelte das Konzept der Verwendung von Orbitern, abnehmbaren Landungsbooten und Aufstiegsfahrzeugen, die bei den Apollo-Mond-Missionen verwendet wurden.
Die Missionen fanden offensichtlich nie statt, aber die Ideen von Von Braun dienten als Rückgrat für alle zukünftigen menschlichen Mars-Missionspläne.
Dafür möchte ich mich ganz herzlich bedanken Weltraumhistoriker David S.F. Portree . Er hat ein erstaunliches Buch geschrieben mit dem Titel Mensch zum Mars , die 50 Jahre NASA plant, Menschen zum Roten Planeten zu schicken, einschließlich einer fantastischen Zusammenfassung des Mars-Projekts.
Ich fragte David, wie die Ideen von Von Braun die bemannte Raumfahrt beeinflussten, er sagte, es sei seine…
„… das Vertrauen auf eine Langzeitmission der Konjunktionsklasse mit einer Dauer von 400 Tagen. Das war mutig – in den 1960er Jahren blieben die NASA und die Planer von Auftragnehmern im Allgemeinen bei kurzfristigen Missionen der Oppositionsklasse. In den letzten Jahren haben wir mehr Wert auf den Missionsmodus der Konjunktionsklasse gelegt, manchmal mit einer relativ kurzen Zeit auf dem Mars, aber viel Zeit im Orbit, manchmal mit fast der gesamten Mission auf der Oberfläche.“
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