Allgemeine Widerlegung eines bemannten Mondprojektes anhand der Treibstoffbilanz
1. Vorbemerkungen
Um ein bemanntes Mondprojekt allgemein zu widerlegen vs. zu verifizieren, sollen die technisch-technologischen Parameter des Mondprojektes Orion-Altair fungieren, die ebenfalls in spezifischer Form nicht dazu ausreichen, eine Mondlandung zu forcieren! Die Parameter des Orionraumschiffes und der Mondlandefähre Altair wurden laut den Angaben von wikipedia in der Tabelle 1 zusammengefasst.
Tabelle 1: Die Parameter der Orion-Rakete und der Mondlandefähre Altair (Quelle: Internet wikipedia, 2015).
Lfd. Nr. Parameter Orion Altair
1. Höhe (m) 3,3 9,9
2. Durchmesser (m) 5 8.8
3. Volumen (m³) 19,5 17,5
4.
4.1.
4.2.
4.3. Gesamtmasse (t)
Rettungssystem (t)
Kommandomodul (t)
Raketenadapter (t) 30
7
9
1,6 37 (Landemodul)
6 (Aufstiegsstufe)
5.
5.1.
5.2. Schub (kN)
Servicemodul/Landemodul
Rückflug/Aufstiegsstufe
27
8*0,4
83
24,5
*** /N2O4
H2/O2
MMH/N2O4
*** Impuls
(Ns/kg = effektive Ausström-geschwindigkeit ve m/s)
Mittlere Dichte (kg/dm³)
2900
1,2
3800/2900
0,3
2. Einfache Mondumrundung mit dem Rückflug zur Erde und mit dem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre
Zunächst einmal sollte in allgemeiner Form die Möglichkeit einer Mondumrundung geprüft werden. Um von der Umlaufbahn der Erde mit einer Orbitgeschwindigkeit von 7,9 km/s auf die zweite kosmische Geschwindigkeit von 11,2 km/s mit der Startmasse Mo ins All zu gelangen, wäre eine Treibstoffmenge von
MTr= [1 - 1: e(vB/ve)]*Mo= [1-1: 2,72 (3,3:2,9)]*Mo= (1- 0,67)*Mo= 0,33*Mo (1)
notwendig. Das Raumschiff würde dann bis zum Mond auf 2,3 km/s abgebremst und sich dann wieder auf den Rückweg zur Erde begeben können, quasi ohne zusätzlichen Treibstoff.
Für die Einmündung in die Erdumlaufbahn mit einer Orbitgeschwindigkeit von 7,9 km/s aus dem Kosmos mit 11, 2 km/s beziffert sich die Treibstoffmenge allgemein auf
MTr= [1 - 1: e(vB/ve)]*Mo= [1-1: 2,72 (3,3:2,9)]* Mo = (1- 0,67)* Mo = 0,33* Mo. (2)
Für den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre muss man eine Treibstoffmasse von
MTr= [1 - 1: e(vB/ve)]*Mo2= [1-1: 2,72 (2:2,9)]* Mo2= (1- 0,50) Mo2= 0,5* Mo2 (3)
in Rechnung stellen. Mo2 macht ca. 30 Prozent von Mo aus, so dass ca. weitere 15 Prozent von der Startmasse Mo für Treibstoff kalkuliert werden müssen. Damit ergibt sich eine Treibstoffbilanz für eine Mondumrundung von 81 Prozent der Startmasse M0, wobei für die Leermasse ML dann komplementär nur noch ca. 20 Prozent verbleiben. Dies ist absolut unrealistisch und technisch nicht realisierbar! Zum Vergleich: Das Kommandoservicemodul (CSM) von Apollo 11 soll angeblich ca. 30 t an Masse besessen haben, wobei 6 t (20 Prozent) auf das Kommandomodul selbst laut offiziellen Verlautbarungen der NASA vermeintlich rund 6 t entfielen. Danach hätte das Servicemodul aus Stanniolpapier bestanden haben müssen! Mit anderen Worten: Nicht einmal eine einfache Mondumrundung kann aufgrund der obigen Relation von 80 Prozent Treibstoff zu 20 Prozent Leermasse stattgefunden haben (Apollo 11) und wird wohl auch kaum in ferner Zukunft realisierbar.
3. Die Mondlandung, der Start vom Mond und die Rückkehr zur Erde
Zweitens sollte in allgemeiner Form die Möglichkeit einer Mondlandung mit einer Rückkehr zur Erde geprüft werden. Um von der Umlaufbahn der Erde mit einer Orbitgeschwindigkeit von 7,9 km/s auf die zweite kosmische Geschwindigkeit von 11,2 km/s mit der Startmasse Mo ins All zu gelangen, wäre wieder eine Treibstoffmenge von
MTr= [1 - 1: e(vB/ve)]*Mo= [1-1: 2,72 (3,3:2,9)]*Mo= (1- 0,67)*Mo= 0,33*Mo (4)
notwendig.
Die Rakete mit dem Mondlandemodul gelangt mit einer Geschwindigkeit von 2,3 km/s in die Sphäre des Mondes. Für das Abbremsen der zweiten kosmischen Geschwindigkeit von 2,3 km/s des Mondes auf die Orbitgeschwindigkeit von 1,6 km/s, wäre eine Treibstoffmasse von
MTr= [1 - 1: e(vB/ve)]*Mo= [1-1: 2,72 (0,7:2,9)]* Mo = (1- 0,79)* Mo= 0,21* Mo (5)
einzukalkulieren.
Für die Landung aus einem 50 km-Orbit (+ ca. 0,4 km/s für die Wirkung der Schwerkraft des Mondes) auf dem Mond wäre von 0,3 bis zu 0,6 Mo der Masse des Mondlandemoduls eine Treibstoffmasse von
MTr=[1 - 1: e(vB/ve)]*Mo= [1-1: 2,72 (2:3,8)]*(0,3 bis 0,6 Mo) =(1- 0,58)*(0,3 bis 0,6 Mo )=
0,42*(0,3 bis 0,6 Mo) ≈ 0,12 bis 0,25 Mo (6)
zu beziffern.
Für den Start vom Mond mit der Aufstiegsstufe mit einer Startmasse von 0,1 Mo benötigt man
MTr= [1 - 1: e(vB/ve)]*Mo= [1-1: 2,72 (2:2,9)]*0,1 Mo = (1- 0,5)* Mo = 0,5*0,1 Mo = 0,05 Mo (7)
Treibstoff.
Um den Rückflug zur Erde antreten zu können, wäre bei einer Masse des CSM von 0,5 Mo
eine Treibstoffmenge von
MTr=[1 - 1: e(vB/ve)]*Mo= [1-1: 2,72 (0,7:2,9)]* 0,5 Mo(1- 0,79)* 0,5 Mo= 0,21*0,5 Mo≈
0,1 Mo (8)
zu bilanzieren.
Für die Einmündung in die Erdumlaufbahn mit einer Orbitgeschwindigkeit von 7,9 km/s aus dem Kosmos mit 11, 2 km/s beziffert sich die Treibstoffmenge allgemein auf
MTr= [1 - 1: e(vB/ve)]*Mo= [1-1: 2,72 (3,3:2,9)]* Mo = (1- 0,67)* Mo = 0,33* Mo. (9)
Für den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre muss man eine Treibstoffmasse bei einer Masse des CM von 0,1 Mo
MTr= [1 - 1: e(vB/ve)]*Mo= [1-1: 2,72 (2:2,9)]* 0,1 M = (1- 0,50) Mo= 0,5*0,1*Mo= 0,05 Mo (10)
in Rechnung zu stellen. Damit ergibt sich mindestens eine Treibstoffbilanz für eine Mondlandung mit einem Rückflug zur Erde zu ca. 1,2 der Ausgangsmasse Mo! Dies ist ein klarer und eklatanter Verstoß gegen das Masseerhaltungsgesetz!
4. Eine unbemannte Mondlandung ohne Rückkehr zur Erde
Eine unbemannte Mondlandung ohne Rückkehr zur Erde ist durchaus realistisch und realisierbar, wie die Chinesen dies im Dezember 2014 eindrucksvoll mit ihrer Sonde Change`3 belegten. Denn es ergibt sich eine Treibstoffbilanz von 0,66 der Startmasse Mo
[siehe (4) mit 0,33 + (5) mit 0,21+ (6) mit 0,12= 0,66].
Siegfried Marquardt, Königs Wusterhausen im November 2015 |
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