Marsmissionen

Technology Sep. 13, 2019

ein Gastblog von Schwarz Richard.

Professor an der HTL Rennweg


Die ersten Planungen für einen bemannten Flug zum Mars entstanden im Vorfeld und im Verlauf des Apollo-Programms der USA.

Kurz nach der gelungenen Mondlandung von „Apollo 11“ schlug der Raketenforscher und Vater der Apollo Mission Wernher von Braun, US-Präsident Richard Nixon eine aus der Apollo-Technik weiterentwickelte Mission vor: Sechs bis sieben Flüge der umgebauten Mondrakete „Saturn V“ hätten ausgereicht, um das Marsschiff für ein kleines Team im Erdorbit zu montieren. Nixon, bereits von schwer kalkulierbaren finanziellen Verpflichtungen in Vietnam geplagt, lehnte ab.

Wernher von Braun beschreibt die technischen Spezifikationen für einen bemannten Marsflug in seinem Buch „Das Marsprojekt“, das 1952 veröffentlicht wird.

Trotz seiner Unvollständigkeit wird das Buch bis heute als Impulsgeber und als das einflussreichste Buch für die Geschichte der bemannten Marsmission gesehen. In seinem Buch noch ungelöste Probleme sind unter anderem, die Schwierigkeiten der interplanetaren Navigation, Meteoritenschauer und die Auswirkungen der langen Reise auf den menschlichen Körper. Weitere Aspekte, deren sich von Braun nicht bewusst war, und angesichts des verfügbaren Wissens seiner Zeit auch nicht bewusst sein konnte, umfassen die Beschaffenheit der Marsatmosphäre und die fehlende Dichte der Marsatmosphäre für gleitenden Abstieg aus dem Orbit, aber auch die Belastung durch kosmische Strahlung. Der Van-Allen-Gürtel, der die Erde (und somit die Astronauten) vor der kosmischen Strahlung schützt, wurde erst später entdeckt. Letzteres Problem wurde bis heute nicht gelöst.

Nicht nur die führenden Raumfahrt Nationen USA, Russland, Europa sowie China und Japan haben Ambitionen zum Mars zu fliegen auch Indien und die privaten Unternehmen SpaceX und Blue Origin haben sich den Mars als Ziel gesetzt. Das österreichische Weltraum Forum führte 2018 eine internationale Mars Simulation in der Dhofar Region im Oman mit dem Namen AMADEE-18 durch.

In einer Rede des US-Präsidenten Barack Obama am 16. April 2010 im Kennedy Space Center in Florida sah er die folgenden Pläne für die US-amerikanische Raumfahrt vor:

  • Das Raumschiff Orion sollte zu einer Rettungskapsel entwickelt werden, zudem plante man ein Nachfolgemodell.
  • Bemannte Missionen sollten im Jahre 2025 Menschen hinter die Mondbahn führen und auf einem Asteroiden landen.
  • Menschen gelängen in der Mitte der 2030er-Jahre in eine Umlaufbahn um den Mars und würden dann zur Erde zurückfliegen.
  • Danach würde die bemannte Landung auf dem Mars erfolgen.

Es bleibt abzuwarten wie weit diese Pläne umgesetzt werden und ob sie politisch überhaupt überleben können! Zukünftig wird es aber notwendig sein, die Kosten bzw. die Ressourcen aufzuteilen bzw. eine weltweite Raumfahrtbehörde zu gründen, um solch große Projekte umsetzen zu können. Dabei müssten auch das Weltraumrecht (zurzeit gilt der am 27. Januar 1967 unterzeichnete Weltraumvertrag der UNO) sowie ethische Fragen geklärt werden.

Konkrete Projekte für bemannte Marsflüge gibt es vom US-amerikanischen Unternehmen SpaceX mit dem Raumschiff Starship bereits in den 2020er Jahren. Als Fernziel streben auch die US-amerikanische Weltraumbehörde NASA (Raumschiff Orion oder Deep Space TransportDST) und die russische Raumfahrtagentur Roskosmos Marsexpeditionen an. Das von Dr. Georg Bechtold vorgeschlagene „Mars Paternoster“ Prinzip ist ein wesentlich kostengünstigeres Transportkonzept zum und vom Mars, das gleichzeitig wesentlich kürzere Missionsdauern erlaubt. Ein wichtiger Schritt zur internationalen Zusammenarbeit ist mit der Gründung der International Space Exploration Coordination Group (ISECG) gelungen. Diese Gruppe wird von zwölf verschiedenen Raumfahrtbehörden unterstützt um den Plan einer bemannten Raumfahrt zu einem Asteroiden zum Mond und zum Mars umzusetzen.

Es gibt eine US-amerikanische Fernseh-Dokumentations-Reihe „Mars“, die sich genau mit diesem Thema beschäftigt und die ich sehr empfehlen kann. Auch wenn es teilweise auch eine gute Gelegenheit für Ellen Musk war Werbung für SpaceX zu machen.

Geometrische Veranschaulichung der Trajektorien für das Paternoster Prinzip

Darstellung der einzelnen Schritte der Deep Space Mission.
Fahrplan der International Space Exploration Coordination Group zum Mars.
Doc. Manchu/APM