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Nr. 7,  1967

Mit Atomkraft zum Mars

von Charles Gautier

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Die bemannte Raumfahrt zum Mars geplant für 1984-ist mit den heutigen technischen Mitteln durchaus möglich. Mit Genehmigung der amerikanischenWeltraumbehörde hat die Firma General Electric, welche die Untersuchung ausführte, hobby Einsicht in wesentliche Details dieses Plans gegeben.

Als Präsident Johnson Ende Januar in seiner Budget-Botschaft an den Kongreß verkündete, das nächste Ziel der Vereinigten Staaten in der Raumforschung sei eine unbemannte Landung auf dem Mars bis zum Jahre 1973, machte er damit Schlagzeilen in der Presse. Über diese Plane, das Projekt Voyager, hat hobby allerdings schon vor über einem Jahr berichtet (Nr. 1 / 66, S. 20-26).

Als Geheimtip gilt zur Zeit die bemannte Marslandung, für die bereits die ersten Entwurfsstudien fertig sind. Besondere Bedeutung scheint heute einer Studie zuzukommen, an der nun seit über zwei Jahren im Auftrag des Marshall Space Flight Centers gearbeitet wird. Sie wird bei dein amerikanischen Konzern General Electric durchgeführt und beruht auf einer Serie von drei NASA-Auftragen mit den Kennziffern NAS 8-11423, NAS 8-20372 und NAS 8-21030. Vorausgesetzt, daß die Arbeiten in gleichbleibendem Tempo weiter vorangetrieben werden, wäre die erste Landung von Menschen auf dem Nachbarplaneten im Jahre 1984 möglich. Allerdings mußten die USA oder eventuell eine Staatengruppe, die sich zur Verwirklichung dieses kühnen Schrittes entschlösse --runde 400 Milliarden Mark aufbringen.

 

Die Phasen der Marsexpedition

60a.jpg (7984 Byte) Das Marsschiff wird auf einer Umlaufbahn um die Erde zusammengesetzt. Der Kernreaktor sitzt ganz an der Spitze, dahinter das konische Kraftwerk mit der Abschirmung zum Schutz der Besatzung. Das integrierte elektrische und chemische Antriebssystem wird soeben hinter ihm angesetzt. Es wurde mit dem zweiten Start in die Umlaufbahn befördert.
60b.jpg (8411 Byte) Mit der dritten Saturn-V sind das seitlich angesetzte Marslandegerät und eine chemische Raketenstufe in der Umlaufbahn angekommen. Die Raketenstufe soll dazu dienen, das Raumschiff in Marsnähe zu bremsen und es auf eine Bahn um den Mars zu tragen. Mit der letzten Saturn kommt die achtköpfige Besatzung.
60c.jpg (8136 Byte) Die letzten drei Saturn-V bringen die Raketen, mit denen das Raumschiff aus der Umlaufbahn heraus gestartet wird, das fertige Raumschiff kurz vor dem Start aus der Umlaufbahn. Das Montageteam ist wieder in seine Kegelkapsel gestiegen und kehrt zur Erde zurück. Das Marsschiff ist nun 160 Meter lang und 860 Tonnen schwer.
61a.jpg (8393 Byte) Mit der Zündung der ersten Antriebsrakete beginnt der Flug zum Mars. Die Brenndauer der Nuklearrakete vom Typ NERVA 2 ist mit 45 Minuten angesetzt. Danach wird sie abgetrennt. Das Raumschiff wird gedreht und die seitwärts arbeitenden elektrischen Raketenmotoren eingeschaltet, die mit einem Gesamtschub von 13,6 Kilopond viereinhalb Monate ununterbrochen arbeiten.
61b.jpg (7746 Byte) In Marsnähe werden die Elektrotriebwerke abgestellt. Mit Hilfe der chemischen Raketenstufe wird das Raumschiff gebremst und in eine Umlaufbahn um den Mars eingeschwenkt. Von hier aus unternehmen vier Mann mit den Landegeräten eine einmonatige Expedition auf der Marsoberfläche.
61c.jpg (7356 Byte) Die Rückreise beginnt mit der Zündung der chemischen Raketenstufe. Kurz vor dem Vorbeiflug an der Erde steigt die Besatzung in die Landekapsel um, trennt sich vom Marsschiff und setzt mit den Bremsund Lageregelungeraketen zur Landung an. Das eigentliche Raumschiff fliegt an der Erde vorbei und verliert sich auf seiner Bahn um die Sonne in den Tiefen des Raumes.

Die bemannte Reise zum Mars kann nicht mehr mit einer einzigen chemischen Rakete bewältigt werden. Nachdem das Gemini-Programm bewiesen hat, daß die Montage größerer Einheiten in einer Unilaufbahn keine prinzipiellen Schwierigkeiten bereitet, wäre das auch gar nicht nötig. Wie die General Electric-Studie zeigt, lädt sich die bemannte Mars-Expedition auch auf verstärkten Mondraketen vom Typ Saturn-V aufbauen. Mit ihnen können die Einzelteile des Mars-Fluggeräts in eine Umlaufbahn befördert und dort zusammengesetzt werden.

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Die Flugbahn zum Mars und zurück

Für die eigentliche Reise zum Mars wird aber eine elektrische Rakete notwendig sein, um die Reisedauer möglichst gering zu halten. Auch sie ist heute bereits im Bereich der technischen Möglichkeit, genau wie der Kernreaktor, der die Antriebsenergie liefern soll. Nach der Montage in der Umlaufbahn soll diese elektrische Rakete, nach einer ersten Beschleunigung von 45 Minuten durch ein Kernenergietriebwerk vom Typ NERVA 2, das Marsschiff auf den Weg zum roten Planeten bringen. In Marsnähe muß jedoch eine chemische Rakete bremsen, damit eine Umlaufbahn erreicht wird. Von ihr aus kann die Erkundung der Oberfläche beginnen. Ist sie beendet, beginnt die Rückreise mit der Zündung einer chemischen Rakete, ehe die elektrische Rakete wieder den Antrieb für den Flug auf der Übergangsbahn übernimmt. In der Nähe unseres Heimatplaneten steigt die Besatzung in ein Landefahrzeug um und kehrt zur Erdoberfläche zurück, während das Marsschiff, für das es nun keine Verwendung mehr gibt, auf einer Bahn um die Sonne weiterfliegt.

Eine ungefähre Vorstellung vom Ausmaß der Aufgabe mag vielleicht die Größe des Marsschiffes geben. Eine einzige Saturn-V genügt, um das ApolloRaumfahrzeug zum Mond zu tragen, zwei Menschen für einen oder zwei Tage dort abzusetzen und die Mannschaft wieder zur Erde zurückzubringen. Dagegen sind sechs verstärkte Saturn-V-Trägerraketen erforderlich, um das Marsschiff auf eine niedrige Erd-Umlaufbahn zu tragen, von der aus acht Mann eine 400tägige Expedition antreten können, zu der eine 30tägige Forschungsund Erkundungsreise von vier Mann zur Marsoberfläche gehört.

Die Studie hat auch gezeigt, daß die hier dargestellte Lösung mit großer Wahrscheinlichkeit optimal ist. Die vorgesehene Kombination von nuklearen, kernelektrischen und chemischen Triebwerken hat sich letzten Endes als leistungsfähiger erwiesen als ein auf den ersten Blick einfacherer Aufbau aus nuklearen und chemischen Raketen.

Die von General Electric ausgearbeitete Form des Marsschiffes und sein Aufbau entsprechen dem heutigen Stand der Technik. Und wenn auch die Untersuchung von Verbesserungsmöglichkeiten noch weitergeht, so ist doch heute schon klar, daß der Flug des Menschen zum Mars durchaus im Bereich des technisch Möglichen liegt. Ob die Vereinigten Staaten jedoch in der Lage sein werden, das Projekt zu finanzieren, oder ob diese Reise nicht gerade wegen solch materieller Erwägungen doch noch zu einem wahrhaft internationalen Unternehmen wird, das vermag niemand mit Gewißheit zu sagen.

 

aus: hobby Das Magazin der Technik Nr. 7  1967

Bearbeitet am: 02.04.2005/ad


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