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Autor Thema: Nutzung erdnaher Asteroiden  (Gelesen 4369 mal)

Offline EM

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Nutzung erdnaher Asteroiden
« am: 06. Januar 2008, 15:21:32 »
Hallo

Was hält ihr von der folgenden Idee eines Projektes?

Nutzung eines erdnahen Asteroiden

Ziel:
Eine Demonstrationssonde soll aufzeigen, wie aus den Rohstoffen eines erdnahen Asteroiden vollautomatisch ein neuer, einfacher Flugkörper gebaut werden kann.

Missionsablauf:
Start einer der Sonde mit einer Ariane V zu einem erdnahen Asteroiden.
Dort landet geht die Sonde in eine Umlaufbahn und analysiert die Bodenstruktur.
Daraufhin landet die Sonde dort, wo sie geeignete Rohstoffe festgestellt hat.

Nach der Landung verankert sie sich. Mit dem Greifarm kann sie Bodenproben aufnehmen und analysieren.

Mit dem Greifarm füllt sie geeignete Materialien wie Metalle oder Gestein in einen Behälter, der aus einem Material mit einer hohen Schmelztemperatur besteht. Die Probe wird mit Hilfe eines aufblasbaren 3m-Parabol-Sonnenspiegels, in dessen Zentrum der Behälter sich befindet, auf Schmelztemperatur aufgeheizt.

Die Schmelze fliesst in vorgefertigte Formen der Bestandteile eines einfachen Rückstoss-Flugkörpers. Dieses kleine Raumschiff besteht aus Tank (eventuell Treibstoff- und Oxidatortank), Düse und den dazugehörenden Ventilen. Die Einzelteile müssten mit Hilfe des Greifarmes und weiteren Hilfsmitteln (Bohrer, etc.) zusammengebaut werden.

Mit Hilfe der Schmelzvorrichtung muss auch der Treibstoff hergestellt werden. Dieser kann bei einem Asteroiden mit Eisvorkommen Wasser sein, das für den Antrieb einer Heisswasserrakete dienen könnte. Das Wasser könnte auch aufgespalten werden in H2 und Sauerstoff.

Bei einem trockenen Asteroiden müssten Gesteine in Gase aufgespalten werden (Mondgesteine bestehen zu 50 % aus Sauerstoff). Der Oxidator wäre also vorhanden. Was könnte als eigentlicher Treibstoff aus dem Gestein eines Asteroiden produziert werden? Hat da jemand eine Idee?

Denkbar wäre, den Treibstoff oder andere Gase auch einfach nur (z.B. solarthermisch) zu erhitzen, was einen minimen Rückstoss ergäbe.

Sinn des Projektes:
Mit dieser technologischen Herausforderung könnte Europa augenfällig das riesige Potential aufgezeigen, das zur industriellen Nutzung im Asteroidengürtel besteht. Die robotische Erstellung des ersten Flugkörpers im All wäre ein Meilenstein, vergleichbar mit dem Start des ersten Satelliten Sputnik.

Variante:
Eine Variante könnte eine Sonde sein, die im Asteroidengürtel einen Asteroiden ansteuert und sich dort Eis beschafft, das sie verflüssigt und zurück in die Erd- oder Mondumlaufbahn bringt. Dort wäre das Wasser auf dem staubtrockenen Mond  bei den geplanten Mondstationen ums Jahr 2020 heissbegehrt.
« Letzte Änderung: 20. Oktober 2008, 07:25:57 von MSSpace »

Offline tobi

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #1 am: 06. Januar 2008, 16:06:29 »
Hallo EM,

was du da vorschlägst ist ja sehr ambitioniert. Ich sehe da nur mehrere Probleme. Selbst wenn man da oben mit Metall gut umgehen könnte, so braucht ein Raumschiff doch auch jede Menge Elektronik, Verkabelungen, Energieversorgung etc..

Das ist müsste man dann schon alles von der Erde mitbringen.

Tobi
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Offline EM

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #2 am: 06. Januar 2008, 16:48:14 »
Hallo Tobi

Du hast recht, es ist komplex. Zuerst wäre es aber schon genügend, wenn man aufzeigen könnte, dass die elementaren Grundstrukturen erstellt werden könnten: Druckkörper, Düse, Ventile, Gasproduktion. Damit könnte man eine einfachste Rakete starten lassen.

Je mehr Technik man reinbringen will, umso mehr Herstellungsverfahren müsste die Sonde beherrschen: Siliziumproduktion und Herstellung von Solarzellen, Batterien, Drähte, Leitungen, etc. Das wäre zu Beginn eine Überforderung. Es wäre eine absolute technische Herausforderung zu überlegen, wie eine solche miniaturisierte Produktion funktionieren könnte.

Offline EM

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #3 am: 07. Januar 2008, 21:46:08 »
Vielleicht spricht die Variante mit der Eisgewinnung besser an. Das könnte wie folgt geschehen:

Ich stelle mir ein ähnliches Gerät wie ATV vor (vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Automated_Transfer_Vehicle ). Dieses robotische Gerät fliegt auf einer sparsamen Bahn in den Asteroidengürtel. Dort landet es ohne grossen Energieaufwand auf einem kleinen Asteroiden und verdampft Wassereis und nimmt flüssiges Wasser auf, das es in grossen doppelwandigen, reissfesten Kunstofffolien-Beuteln speichert. Beim Hinflug transportiert die Sonde diese leichtgewichtigen Folien und kann nach der Füllung grosse Volumen Wasser speichern.

Wie könnte das Wassereis am sinnvollsten verdampft werden? Die Erwärmung könnte mit einem thermonuklearen Gerät geschehen. Wenn das Eis in Form von Schnee oder Eisstaub vorliegt ist auch ein Einsaugen denkbar. Oder eine Bohrung ins Eis und dann die thermonukleare Wärmequelle ins Bohrloch einführen und Wasser in elektrisch geheizten Leitungen abführen.

Ein Teil des aufgenommen  Wassers wird dank Sonnenzellen elektrisch aufgespaltet und als Treibstoff benötigt für den Start und Bahnkorrekturen. Sobald der Treibstoff aufgebraucht ist, kann neuer produziert werden.

Danach fliegt das Raumschiff vollbetankt wiederum auf einer sparsamen Bahn zurück in eine Mondumlaufbahn. Dort übernimmt ein Landegerät die Wasserbehälter und bringt es auf den Mond. Gleichzeitig wird der Wassertransporter gewartet und überholt und mit neuen Folien ausgestattet für einen neuen Transport.

Das heutige ATV hat eine Nutzlast von 7.5 Tonnen, Startgewicht 19 Tonnen. Bei diesem Gerät müssten neu dazu kommen: grosser Treibstofftank für Einschiessen in Bahn zu Asteroid, Elekronik für selbständiges Anfliegen (wie bei Hyabusa http://de.wikipedia.org/wiki/Hayabusa ),  Verankerungsmechanismus auf Asteroid, Roboterärme und Bohrgerät für Arbeiten im Zusammenhang mit dem Verdampfen des Eises oder einer Pumpvorrichtung für die Aufnahme von Eisstaub oder Wasser; Hydrolysegerät.

Wenn z.B. 4'000 kg Wasser in die Mondumlaufbahn gebracht werden könnte, würde dies einen echten Wert darstellen (vgl. Shuttlekosten in LEO von 16'000 Dollar pro kg, somit total 64 Mio.).

Offline EM

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #4 am: 13. Januar 2008, 17:16:12 »
Ich hab mal eine Frage an die  Mathematiker und Physiker im Forum.

Wie schnell müsste ein Asteroid mit einem Habitat unter der Oberfläche drehen, um durch die Fliehkraft der Rotation eine künstliche Schwerkraft von 1 G zu erhalten und zwar bei 100 m Radius und 1000 m Radius? Wer kennt die Formel zur Berechnung?

Offline EM

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #5 am: 13. Januar 2008, 17:20:57 »
Hab soeben gelesen, dass die Nasa einen bemannten Flug zu einem ernahen Asteroiden plant. Siehe http://www.marssociety.de/html/modules.php?op=modload&name=News&file=article&sid=1333&mode=thread&order=0&thold=0

Offline Schillrich

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #6 am: 13. Januar 2008, 17:29:48 »
Zitat
Ich hab mal eine Frage an die  Mathematiker und Physiker im Forum.

Wie schnell müsste ein Asteroid mit einem Habitat unter der Oberfläche drehen, um durch die Fliehkraft der Rotation eine künstliche Schwerkraft von 1 G zu erhalten und zwar bei 100 m Radius und 1000 m Radius? Wer kennt die Formel zur Berechnung?

Bei einer so schnellen Rotation dürfte er zerbrechen, denn, was hält den Asteroiden zusammen:
  • seine eigene Gravitation (und die ist weit weit unter 1g)
  • Bindungskräfte zwischen seinen Atomen und Molekülen
Wenn also an der Oberfläche des Asteroiden eine Fliehkraft wirkt, dass man mit 1g von innen gegen die Wand gepresst wird, dann fliegt die Oberfläche einfach davon.
« Letzte Änderung: 13. Januar 2008, 17:32:39 von Schillrich »
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Offline EM

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #7 am: 13. Januar 2008, 18:16:29 »
Hallo Schillrich

Bei einem Körper, der nur aus losen Gesteinen zusammengesetz ist, kann dies so sein. Bei einem Körper aus Nickel oder Eisen, den Bestandteilen von vielen Meteoriten und Asteroiden, erwarte ich eine genügende Stabilität.

Offline EM

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #8 am: 18. Januar 2008, 20:31:04 »
Ich hab interessante Webseiten zum Thema gefunden:

http://en.wikipedia.org/wiki/%286178%29_1986_DA                     Eisen-Nickel-Asteroid

http://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_gravity            künstliche Gravitation


http://en.wikipedia.org/wiki/Revolutions_per_minute      Berechnung Drehung pro Minute      

http://en.wikipedia.org/wiki/Colonization_of_the_asteroids
Kolonisation von Asteroiden

knt

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #9 am: 21. Februar 2008, 09:58:15 »
Zitat
Vielleicht spricht die Variante mit der Eisgewinnung besser an.
Die Idee finde ich interessant, aber weniger zur Gewinnung von Wasser, als zur Gewinnung von Wasserstoff (z.B. als Treibstoff). Wasserstoff ist auch viel leichter und besser komprimierbar als Wasser :)

Ausserdem ist es unpraktisch das eine Harvester-Sonde selber hin und fliegen muß - die ganzen Geräte zum Abbau des Eises, und zur Spaltung in Wasserstoff sind in der Zeit nutzloser Balast. Viel besser wäre es die einzelnen Funktionen in getrennten Sonden zu implementieren:

Mehrere Abbau-Sonden verdampfen das Eis, reinigen und kondensiert das Wasser in Behälter. Dazu nutzen sie entweder Sonnenenergie, oder eine Brennstoffzelle. Sind die Behälter voll, fliegt es zu einer Verarbeitungs-Sonde. Diese Sonde spaltet das von den Abbau-Sonden angelieferte Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff und lagert die Produkte in größeren Behältern ein. Eine Transport-Sonde kommt in regelmäßigen Abständen vorbei um die Produkte abzuholen - und z.B. zum Lagrange Punkt zwischen Mond und Erde, oder in den Erd-Orbit zu bringen wo die Produkte erneut zwischen gelagert werden.

Als erstes Test Version könnte sollte man eine Sonde losschicken, die prüft wieviel Wassereis es gibt, und die den Abbau des Eises ausprobieren kann.

Das ganze könnte sich z.b. in Sonne-Erde L4 und L5 abspielen, wo Asteroiden existieren könnten und man stabile und mit der Erde synchrone Umlaufbahnen findet. Das Delta-V zu L4/L5 liegt soweit ich weiß nur bei 40m/s! Allerdings hat man auf Sonne-Erde L4 und L5 bisher nur Staubwolken entdeckt :( Auf Jupiter und Mars gibt es dagegen dort Asteroiden, doofer Zufall.
« Letzte Änderung: 21. Februar 2008, 10:07:17 von knt »

Offline Schillrich

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #10 am: 21. Februar 2008, 10:07:00 »
Hallo knt,

mit der Aufspaltung des Wassers in seine Bestandteile würde ich so lange warten wie möglich. Wasser ist sehr stabil, seine Bestandteile hingegen würden auf einer langen Reise zur Erde verdampfen. Das ist ja auch das Problem kryogener Oberstufen von Raketen, welche lange Driftphasen im Orbit haben sollen. Da sind dann aufwändige Extralösungen notwendig.
Ich würde also das Wasser Wasser oder Wassereis sein lassen. Das ist schön lagerfähig und kann "problemlos" zur Erde gebracht werden. Erst hier sollte dann die Aufbereitung erfolgen.
\\   //    Grüße
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knt

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #11 am: 21. Februar 2008, 10:08:58 »
Zitat
mit der Aufspaltung des Wassers in seine Bestandteile würde ich so lange warten wie möglich. Wasser ist sehr stabil, seine Bestandteile hingegen würden auf einer langen Reise zur Erde verdampfen. Das ist ja auch das Problem kryogener Oberstufen von Raketen, welche lange Driftphasen im Orbit haben sollen. Da sind dann aufwändige Extralösungen notwendig.
Hmm. Guter Einwand, stimmt! Muß man das ganze Zeugs zum Aufspalten auch nicht hin schleppen :)
Eine Zwischenlagerung und einen speraten Transporter halte ich trozdem für sinnvoll. Der Transport findet dann aber wohl am besten in Eisform statt, dann braucht man keine Energie zum beheizen des Wassers auffwenden.

Ob es wohl möglich ist, dass eiß direkt in Blöcken abzubauen? Klar schmelzen und aufsaugen ist ne nette Idee, braucht aber wieder Energie. (ob mehr oder weniger als Schneidewerkzeuge?) Man könnte das Wasser auch gleich von Verunreinigungen reinigen und in praktische Formen gießen. Schneidewerkzeuge sind auch mechanisch komplizierter, viele bewegliche Teile, die festfrieren, sich verklemmen oder kaputt gehen können.
« Letzte Änderung: 21. Februar 2008, 10:19:05 von knt »

joergk

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #12 am: 21. Februar 2008, 23:02:01 »
Moin ! Unter Berücksichtigung des Beitrages von Herrn Schillrich ( Antworten #6 am 13.01.2008 , 17:29 ) möchte ich dazu sagen:

Stellen wir uns vor wir hätten weder Kosten noch Mühen gescheut und haben die gesamte Asteroidenoberfläche mit einer
ausreichend dicken Stahlbetonschicht eingehüllt.  ;)
Die auf Erden herrschende Fallbeschleunigung g werde auf der Innenseite des wohnlich eingerichteten Asteroiden durch
dessen Radialbeschleunigung a ersetzt:  

g = aradial = 9.81 m / sec2
v Bahn sei die Bahngeschwindigkeit (auch Umfangsgeschwindigkeit),
r der Radius.

aradial = vBahn2 / r

vBahn (r sei 100m) = Wurzel aus ( aradial * r ) = Wurzel aus ( 9,81 m * 100 m / (sec2) )

vBahn (r sei 100m) = 31,32 m / sec (Umfangsgeschwindigkeit)


Der Asteroid sei ungefähr kugelig , für Radius r = 100 m ist der

Umfang = 2 Pi * r = 628,3 m

Umdrehungsdauer = 628,3 m / 31,32 m pro sec = 20,06 sec

Der verbetonierte 100m-Asteroid dreht sich also etwa alle 20 sec einmal um sich selbst um eine 1g-Radialbeschleunigung
auf seinen soliden inwändigen Fußboden wirken zu lassen.


Ist der verbetonierte Asteroid 1000m dick, so muß seine Umfangsgeschwindigkeit um Wurzel aus 10 größer sein als die des
100m-Asteroiden, damit eine 1g-Radialbeschleunigung auf seinen soliden inwändigen Fußboden wirkt.

vBahn (r sei 1000m) = Wurzel aus ( aradial * r ) = Wurzel aus ( 9,81 m * 1000 m / (sec2) )

vBahn (r sei 1000m) = 99,05 m / sec (Umfangsgeschwindigkeit)

Umfang (r sei 1000m) = 6283 m

Umdrehungsdauer (r sei 1000m) = 6283 m / 99,05 m pro sec = 63,4 sec

Der Dicke dreht sich "langsamer" ... obwohl er eine mehr als dreimal größere Umfangsgeschwindigkeit hat.
Gute Nacht  :)

« Letzte Änderung: 22. Februar 2008, 15:43:13 von joergk »

Offline EM

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #13 am: 19. Oktober 2008, 16:11:22 »
Hallo

Ich habe hier noch eine informative Webside gefunden, die sich mit den Fragen rund um die Nutzung von Asteroiden etc. befasst:
http://www.permanent.com/


gorgoyle

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #14 am: 19. Oktober 2008, 17:20:28 »
Ich finde die Idee an sich nicht schlecht, aber warum einen weit entfernten
Asteroidengürtel anfliegen wenn der Mond nur 380.000km entfernt ist?

Mich würde die Nutzbarmachung in soweit interessieren, wie man diese Objekte auf
einen praktischeren Orbit verlegen könnte bzw. zu diesem Zweck diese Objekte gezielt
auf Kollision mit anderen Himmelskörpern bringen könnte.

Mich würden daher insbesondere  Carbon-haltige Asteroiden interessieren, weil es auf
dem Mond praktisch keinen Kohlenstoff gibt, welchen man für härtbare Stähle
benötigt.

Ebenso sind Stickstoff-haltige Asteroiden interessant, weil dieses wichtige Element
afaik auch auf dem Mond nicht verfügbar ist.

Zu guter letzt wäre natürlich Wasser-haltige Asteroiden interessant, weil dieses in nur
geringen Mengen gewinnbar ist.

Um den Orbit eines Asteroiden im Sonnensystem zu beeinflußen, würde ich schauen,
ob das Magnetfeld der Sonne hinreichend stark ist, weil die dafür notwendigen
physikalischen Effekte (em-Induktion, Hall-Effekt/Lorenz-Kraft,Magnetismus) bekannt
sowie deren technischen Anwendung nichts ungewöhnliches darstellen.

- Mittels des Hall-Effektes könnte man Energie-gewinnend den Orbit senken.
- Mittels der Induktion könnte man in der Nähe andere Himmelskörper mittels deren
elektrischen Ladungen die Rotation senken.
- Mittels der Magnetkraft könnte man die Inklination beeinflußen.

Weil alle diese Methoden nicht auf Stützmasse angewisen sind, braucht diese nicht
eingeführt oder vor Ort gewonnen werden und weil diese Methoden im Prinzip 'kalt'
funktionieren, ist ein sehr hoher Wirkungsgrad möglich bzw. die notwendige Energie
kann sogar technisch einfach vor Ort gewonnen werden.

Man muß "nur" die notwendigen Maschinen, Werkzeuge und Anlagen und Arbeitskräfte
einfliegen und die Technologie einbauen.

Etwas detailierter: Die notwendigen Technologien erforschen und entwickeln (R&D)
und die Waren und Güter produzieren und zusammensetzen (P&A), diese liften und
transferieren (L&T) und vor Ort die notwendigen Hoch- und Tiefbau-Arbeiten (H&D)
sowie Installations- und Montage-Arbeiten (I&M) durchführen.  Also im Prinzip reine
Ingenieurs-Arbeit!  :D

Ich sag: Kein Problem wenn die Boniität geprüft und der Vertrag unterzeichnet
wurde .. und die dafür notwendige Logistik verfügbar ist .. aber das kostet
einiges ;)  Bei den heutigen Preisen noch zu teuer bzw. die dafür notwendige
Logistik ist nicht verfügbar.

In 10-20 Jahren werd ich mir vll. darüber noch mal Gedanken machen, aber die gegenwärtigen Möglichkeiten sind noch viel zu begrenzt als darüber vertieft nachzudenken. Aber möglich wäre es

Offline kfelske

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #15 am: 16. Februar 2009, 20:08:12 »
Hi EM,

warum sollte man sich auf entfernte Asteroiden beschränken, wenn einige so nett sind zu uns zu kommen?
Vor einiger Zeit schreckte die Nasa mit der Meldung auf, dass ein Asteroid mit der Erde kollidieren würde, wenn ich mich recht erinnere im Jahr 2029. Neuere Berechnungen zeigten jedoch, dass dieser Apophis getaufte Körper die Erde um etwa 5000km verfehlen wird.
20 Jahre sind genug Zeit, um sich eine einfache Mission auszudenken und zu realisieren. Eine Sonde muss zur richtigen Zeit in der Flugbahn dieses Körpers sein und eine Kollision Heil überstehen.

Was soll diese Sonde machen?

Also ich kann mal 2 Sachen anbieten:
1.) Ein dauerhaftes Sendesignal für eine genaue Positionsbestimmung
2.) Ein Radio- oder Lichtteleskop

Ich möchte betonen, dass es um die Nutzbarmachung und nicht um die Abwehr von Asteroiden geht.

Offline EM

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #16 am: 17. Februar 2009, 20:25:02 »
Hi kfelske

Du hast recht. Die  Asteroiden, die uns nahe kommen, sollte man wirklich genauer ansehen. Man muss aber auch den Energieaufwand beachten, den es braucht, um darauf landen zu können (Flugbahn, Geschwindigkeitsanpassung, etc.). Ich denke, am wenigsten Energie braucht bei bei recht erdbahnähnlichen Bahnen.

In der Liste der erdnahen Asteroiden  http://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Asteroiden_%E2%80%93_Erdnahe_Asteroiden  ist auch Apophis aufgeführt: http://de.wikipedia.org/wiki/Apophis_(Asteroid)

Mir persönlich gefällt auch Ra Shalom http://de.wikipedia.org/wiki/Ra-Shalom_(Asteroid). Ich hab irgendwo gelesen, der sei sehr metallreich.

Ganz interessant von der Flugbahn her ist auch Cruithne: http://de.wikipedia.org/wiki/Cruithne_(Asteroid)

Man sollte abklären, welche Asteroiden mit wenig Energieaufwand erreichbar sind. Diese wären das primäre Ziel.


Cosmo

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #17 am: 17. Februar 2009, 22:01:23 »
Zitat
Die  Asteroiden, die uns nahe kommen, sollte man wirklich genauer ansehen. Man muss aber auch den Energieaufwand beachten, den es braucht, um darauf landen zu können (Flugbahn, Geschwindigkeitsanpassung, etc.). Ich denke, am wenigsten Energie braucht bei bei recht erdbahnähnlichen Bahnen.
Stimmt. Es geht dabei genaugenommen nur um den Energieaufwand und nicht wie nahe der Asteroid an der Erde vorbeifliegt. Um auf einem Asteroiden (erdnaher Asteroid, NEA) zu landen braucht man übrigens nahezu keine Energie, da diese Asteroiden sehr klein sind <1km, manchmal auch nur wenige 100m, un damit nur eine äuserst geringe Gravitation haben. Sofern man hier noch von landen reden kann, es ist wohl eher andocken. Dieser geringe Energieaufwand bei Landung/Abflug ist auch der Grund warum es viele Asteroiden gibt welche vom Aufwand günstiger sind als unser Mond. Dafür ist unser Mond sehr nahe mit geringer Kommunikationslaufzeit und kurzer Transferdauer.

Für die Nutzung ist natürich auch die chemische Zusammensetzung entscheidend. Auf dem Mond ist z.B. praktisch kein Wasser (auch wenn einige noch darauf hoffen welches zu finden in irgendeiner abgelegenen Spalte), auf Asteroiden schon. Auch gibt es dort viele Metalle und Edelmetalle. Die genaue Zusammensetzung hängt natürlich vom Asteroidentyp ab.

Cosmo

Offline klausd

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #18 am: 17. Februar 2009, 22:27:06 »
Na dann legt Euch mal ins Zeug, die NASA zahlt auch Bares für gute Ideen!

Zitat
Am 14. Dezember 2006 setzte die NASA einen Preis im Wert von 50.000 Dollar für Ideen aus, wie auf Apophis einen Peilsender oder vergleichbare Ortungstechnik platziert werden könnte. Ziel ist es, ein Instrument einsatzbereit zu haben, mit dem die genaue Bahn des Asteroiden bestimmt werden kann.
« Letzte Änderung: 17. Februar 2009, 22:27:35 von klausd »

Offline kfelske

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #19 am: 23. Februar 2009, 19:21:15 »
Hallo klausd,

vielen Dank für den Hinweis, aber den Preis, wie so etwas konkret abläuft werde ich sicher nicht abräumen.
-Wenn schon die NASA ratlos ist...

Interessant finde ich den Link von EM http://de.wikipedia.org/wiki/Cruithne_(Asteroid))
Ich habe Berichte darüber gelesen, als die genaue Bezeichnung noch nicht festgelegt war, aber seither nichts mehr darüber gelesen.
Dies exzentrische koorbitale Objekt hat in etwa den gleichen Abstand wie die Erde zur Sonne streift aber auch die Mars und Venusbahn. Eine Biosphäre (schnöde ausgedrückt: Ackerbau) sollte dort mit entsprechendem Aufwand möglich sein. Ein Raumschiff das zu einem geeigneten Zeitpunkt dort landet, einen Teil mitfliegt und dort startet, wenn der Zeitpunkt für ein Marsrendevous optimal ist, kann sich in der Zwischenzeit von dieser Biosphäre ernähren.
Mir schwebt also eine Raumstation als Umsteigebahnhof für einen Mars/Venus/Merkurflug vor. Der Schutz vor Strahlung wäre dort leichter, auch Ernährung und Medizin sind von dort besser zu realisieren, da die Anlagen nach Gebrauch nicht zu Wegwerfartikeln werden.
Man kann diesen Asteroiden also umbauen oder bei dem Bau einer separaten Station sich aus dessen Ressourcen bedienen. Nach und nach kann man die Flugbahn für Begegnungen optimieren.
Abbremsen oder Beschleunigen des Raumschiffs durch Magnetkräfte ins Innere ist einer Kollision vorzuziehen.

Wenn man sich zum Bau einer solchen Station entschliesst, kann man schon in wenigen hundert Jahren  :) einen regelmässigen Verkehr zu Nachbarplaneten erwarten.
Nebenbei bemerkt sehe ich über Jahrzehnte hinweg keine Handelsware auf Nachbarplaneten, die einen solchen Aufwand rechtfertigen würde. Am ehesten noch Edelgase aus der Atmosphäre der Venus, die bei uns einen irrsinnig hohen Marktpreis erreichen müssen.

Offline EM

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #20 am: 24. Februar 2009, 16:08:56 »
@ kfelske
Die Idee eines Umsteigebahnhofes auf Cruithne für Mars, Venus und Merkurflüge finde ich faszinierend. Auch hier müsste zuerst geprüft werden, ob dies eine energetisch sinnvolle Flugbahn wäre.

Der Vorteil einer solchen Lösung wäre, dass die lange Flugzeit in einem grösseren Habitat verbracht werden kann mit strahlengeschützten Räumen unter der Oberfläche. Zudem könnten die Passagiere am Weiteraufbau der Station, Erzabbau oder in den Biokulturen mitarbeiten.

Da die Bahn von Cruithne fast bis Merkur geht, stellt sich aber die Frage, ob der Asteroid insgesamt nicht höllisch aufgeheizt wird und ob die Treibhäuser und Habitate genügend gekühlt werden könnten.

Zur künftigen Nutzbarmachung von Asteroiden und Handel: Es könnte sein, dass die Nachfrage viel schneller da ist, als man heute denkt. Viele für die Industrie wichtige Rohstoffe der Erde gehen zur Neige. Als Beispiel sei Silber aufgeführt http://de.wikipedia.org/wiki/Silber , deren Vorrat in 29 Jahren aufgebraucht ist. Ein Abbau auf Asteroiden würde auch die Umwelt der Erde nicht beeinträchtigen.

Offline kfelske

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Re: Nutzung erdnaher Asteroiden
« Antwort #21 am: 16. März 2009, 23:00:14 »
Hallo EM,

wenn sich sinnvolle Flugbahnen ergeben, die eine deutliche Kostenersparnis bringen, werden sich die anderen Probleme auch lösen lassen.

Ich denke nicht, dass die Abnehmer von Rohstoffen auf der Erde zu suchen sind. Wenn Elemente wie Silber zur Neige gehen sind sie ja nicht weg, sie sind immer noch in den Weltmeeren oder in Müllhalden vorhanden. Es wird also immer eine kostengünstigere Alternative zum Abbau im Weltraum geben.
Wenn die Rohstoffe aber im Orbit benötigt werden, steigt der Wert dramatisch an, da man hier die Transportkosten dazurechnen muss. Gerade da werden Asteroiden interessant.
Zum Bau von Solarzellen oder Satelliten werden Rohstoffe bestimmter Qualität benötigt. Man braucht Fabriken um Rohstoffe aus Erzen anzureichern und weitere um die Rohstoffe zu verarbeiten.

Ich denke dass eher Verbrauchsmaterial benötigt wird.
Der Ionenantrieb ist ziemlich günstig im Massenverbrauch, daher auch kostengünstig. Ich denke, dass die Nutzung dieses Antriebs im erdnahen Bereich zunehmen wird. Das kann so aussehen, dass eine Rakete ihre Maximallast in einen niederen Orbit bringt und eine Art Lastesel koppelt an zum Transport in den geostationären oder gar Mondorbit. Ich halte daher das ATV mit einer automatisierten Kopplung für einen Meilenstein. Wenn so etwas mit Ionenantrieb üblich ist, entsteht ein Bedarf an den Materialien, die so ein Antrieb hinten wegschleudert.
Ich denke das sind hauptsächlich Edelgase -die man leider nicht auf Asteroiden findet.

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