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17.12.2015, 14:10 Uhr | 2 |

Moon Express und Space IL Google Lunar XPrize: Wettlauf zum Mond hat begonnen

Nun hat es begonnen, das Wettrennen zum Mond: Das US-amerikanische Raumfahrtunternehmen Moon Express hat jetzt auch den Startvertrag zur Teilnahme am Google Lunar XPrize erhalten. Moon Express konkurriert damit mit dem israelischen Unternehmen Space IL, das seit drei Monaten offiziell im Rennen ist.

Google Lunar XPrize
Á

Beim Google Lunar XPRIZE gibt es für den Gewinner 20 Mio. $ zu gewinnen. Die Aufgabe der teilnehmenden Unternehmen ist es, einen Roboter auf den Mond zu schicken, der dort 500 m erforscht und es schafft, Fotos und Videos in HD-Qualität zu schicken. Zugelassen für den Wettwerb ist jetzt auch das amerkansiche Raumfahrtunternehmen Moon Express. Einziger Konkurrent bislang ist Space IL aus Israel.

Foto: lunar.xprize.org

Es geht nur um den Nachweis von 500 m Fortbewegung in der Horizontalen. Doch davor gilt es, 384.400 km in der Vertikalen zu bewältigen. Das ist die durchschnittliche Entfernung des Mondes von der Erde.

Denn die Regularien des Google Lunar XPrize verlangen, dass ein privates Unternehmen vor Ablauf der Frist am 31. Dezember 2017 einen Roboter auf der Mondoberfläche platziert, der mindestens 500 m erforscht und Videos und Bilder in HD-Qualität vom Mond zur Erde sendet. Das erste Team, das diese Aufgabe meistert, erhält den mit 20 Mio. $ dotierten Hauptpreis, das zweite Team bekommt 5 Mio. $.

Maximal 10 % Subventionen erlaubt

Um einen dieser Preise zu bekommen, müssen die teilnehmenden Teams beweisen, dass 90 % ihrer Missionskosten durch private Quellen finanziert wurden. Die restlichen 10 % dürfen aus staatlichen Quellen stammen. Vor einer Woche, am 9. Dezember 2015, hat das privat finanzierte Raumfahrtunternehmen Moon Express die Beglaubigung des Google Lunar XPrize erhalten. Moon Express will eine Rocket Lab Electron-Rakete in Verbindung mit seinem  „MX-1E“ Mikrolander als Teil der Mission 2017 benutzen.

„Mondressourcen zugunsten der Menschheit erschließen“

„Unser langfristiges Ziel ist es, die Mondressourcen zugunsten der Menschheit zu erschließen und wir sind begeistert, einen Vertrag mit Rocket Lab erhalten zu haben, der es uns erlaubt, kostengünstige Mondmissionen zu wissenschaftlichen und gewerblichen Zwecken anzubieten“, sagte Bob Richards, Mitgründer und Chef von Moon Express.

Das Raumfahrtunternehmen Rocket Lab USA aus Los Angeles wurde 2007 gegründet. Rocket Lab hat die dreistufige Trägerrakete Electron entwickelt, mit der Satelliten sehr günstig ins Weltall fliegen können. Ein Satellitentransport soll weniger als 5 Mio. $ kosten.

Vertrag über drei Mondmissionen 

Das liegt auch an der Konstruktion der Electron. Denn die Rakete sowie der Tank bestehen aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff und wiegen zusammen nur rund 10 t. Das spart eine enorme Menge an Treibstoff, was die Transportkosten senkt. Der Vertrag zwischen Moon Express und Rocket Lab beinhaltet drei Mondmissionen, die entweder von Neuseeland oder von den USA starten werden.

Team Space IL aus Israel seit drei Monaten dabei

„Wir sind äußerst stolz, offiziell den Eingang und die Beglaubigung des Startvertrages von Moon Express zu bestätigen“, erklärte Bob Weiss, Vice Chairman und Präsident von XPrize. Denn nun beginnt tatsächlich so etwas wie ein Wettbewerb um das Preisgeld.

Am 7. Oktober 2015 hat das Team Space IL aus Israel als erstes Unternehmen den Zugang zum XPrize-Wettrennen erhalten. Space IL plant, sein Landefahrzeug als Sekundärnutzlast von einer Falcon-9-Trägerrakete des US-Raumfahrtunternehmen SpaceX zu transportieren zu lassen.

31. Dezember 2017 ist Deadline

Der Start dieser Mission ist für die zweite Hälfte des Jahres 2017 geplant, bis zum 31. Dezember 2017 muss sie erfolgreich abgeschlossen sein. Wer zu spät kommt, den bestraft das Leben. Dann gibt es kein Preisgeld. Es sind neben Space IL aus Israel und Moon Express aus den USA noch 14 weitere Teams im Rennen um den XPrize, darunter auch die Part Time Scientists, ein Zusammenschluss von 35 Ingenieuren aus Deutschland und Österreich. Für diese Teams geht es zunächst einmal darum, bis zum 31. Dezember 2016 beglaubigte Startverträge für ihre Mondmissionen zu erhalten.

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Von Detlef Stoller
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kommentare
21.07.2016, 20:08 Uhr Siegie
Mondlandefähre „Alina“ könnte rein theoretisch ein voller Erfolg werden!
Von Datenlage her könnte das Mondprojekt „Alina“ theoretisch ein voller Erfolg werden: Denn die Leermasse Ml von Alina beträgt 0,33 t und die Gesamtmasse Mo macht 1.4 t aus. Geht man von einer effektiven Ausströmgeschwindigkeit von ca. ve =3,1 km/s aus, die durch die Treibstoffkombination Hydrazin (N2H4) und flüssigen Sauerstoff (laut BZ) momentan erzeugt werden kann, dann kann theoretisch eine Geschwindigkeitsdifferenz von
∆v=ve* Ln (Mo/ Ml)=3,1 km/s ln (1,4: 0,33) = 3,1 km/s*1,445=4,48 km/s (1)
überbrückt werden. Damit könnte die Mondlandung „Alina“ astrophysikalisch rein rechnerisch von Erfolg gekrönt sein! Denn für die Überbrückung der Fluchtgeschwindigkeit von vf= 2,4 km/s zur Einmündung in die Mondumlaufbahn sind zirka
∆v= 2,4 km/s -1,7 km/=0,7 km/s (2)
erforderlich. Und die zu überbrückende Geschwindigkeit von der Mondumlaufbahn mit 1,7 km/s und der abzubremsende Geschwindigkeit von rund 0,6 km/s, die aus der Mondbeschleunigung bis zur Landung auf dem Mond resultiert, ergeben sich insgesamt
∆v= (1,7 + 0,6) km/s=2,3 km/s. (3)
In Summa müsste also ein Geschwindigkeit von
∆v=(0,7+ 1,7+0,6) km/s= 3 km/s (4)
aufgebracht werden, um sicher auf dem Mond landen zu können. Die unter (1) berechneten ca. 4,5 km/s garantiert dies in jedem Falle. Mit der konstruktiven Grobberechnung von „Alina“ ergab sich, dass die Masse von 0,33 t als vollkommen ausreichend erachtet werden kann, um sämtliche konstruktiv-technische Details zu realisieren, weil die Dichte von Carbonfasern bei ca. 1,8 g/cm³ liegt und die Zugfestigkeit dieses Materials bei rund 4500 N/mm² angesiedelt ist! Damit können die beiden Treibstofftanks für den Brennstoff (Hydrazin mit einer Dichte ca. 1) und den Oxidator (Flüssiger Sauerstoff mit einer Dichte von 1,27) für jeweils einen Druck von bis zu 50 kp/cm² mit einer Wandstärke von ca. 1 mm bei einer doppelten Sicherheit aus diesem Material gefertigt werden, wobei die Masse der zwei Tanks dann bei rund 12 kg liegt. Auch liegt bei Alina der Schwerpunkt mit schätzungsweise 0,75 m relativ niedrig, bei einer konstruktiven Breite von 2,5 m und einer Tiefe von 2 m. Damit wird rein mechanisch eine relative hohe Stabilität erzeugt. Bei der vermeintlichen Mondlandefähre von Apollo 17 lag der Schwerpunkt vergleichsweise bei ca. 2,4 m nach den Daten im Internet über der Triebwerksdüse. Damit ist aber Apollo 11 bis N eindeutig und eindrucksvoll, auch für jeden Laien verständlich und nachvollziehbar widerlegt, weil anderseits auch erstmals im Dezember 2015 mit der Falcon 9 von der Firma SpaceX eine senkrechte Landung einer Rakete realisiert werden konnte (nochmals dann in diesem Jahr). Denn In den Jahren 1969 bis 1972 gab es noch keine derartige Technik und Technologie zur vertikalen Landung eines Raketenprojektils! (Stichwort Steuerelektronik). Wenn Alina funktionieren sollte, dann werden Alinas 7 Kameraaugen allerdings vergeblich Apollo 17 auf dem Mond suchen. Ein berechtigter Zweifel besteht bei Alina allerdings noch: Wo haben die Konstrukteure das Haupttriebwerk mit der großen Düse gelassen? Es sind nämlich nur die kleinen Steuerdüsen bei Alina zu sehen!
Siegfried Marquardt, Königs Wusterhausen

06.12.2016, 18:40 Uhr Siegie
Es fehelen 140 kg Treibstoff, damit "Alina" erfolgreich auf dem Mond landen kann!

Es bestehen noch zwei weitere Probleme und Zweifel: 2. Wie wollen die jungen forschen Forscher die Mondlandefähre in den Erdorbit bringen?
3. Die entscheidende Kardinalfrage lautet aber: Wie soll für den Flug zum Mond die zweite kosmische Geschwindigkeit von ca. 11,2 km/s erzielt werden? Dazu ist eine Treibstoffmenge von ca.
Mtr= Mo*[(1- 1:e (∆ v:ve]= 1,4 t[ 1-1:2,723,2:3,1]= 1,4 t*0,64 ≈ 0,9 t (5)
erforderlich. Zum Mond käme Alina mit Ach und Krach noch aus eigner Kraft, wenn „Alina“ mit einer Trägerrakete in den Orbit katapultiert wird! Es ständen dann aber nur noch 170 kg Treibstoff zur Verfügung! Die Masse der Mondlandefähre betrüge dann nur noch 1,4 t -0,9 t = 0,5 t. Um die Mondlandung aber perfekt hinzubekommen, wäre allerdings eine Treibstoffmenge von
Mtr= 0,5 t* 0,62 =0,31 t
notwendig. Es fehlen also ganze 140 kg an Treibstoff, damit "Alina" auf dem Mond wirklich landen kann!
Siegfried Marquardt, Königs Wusterhausen

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