Lunar X PRIZE: Wer fliegt mit zum Mond ?

[sigo]

Ich denke, dass man mit <1/9 des Gewichts von Klingeldraht, also 1/3 des Durchmessers auskommen kann, das wären dann 200g. Z.B. in Form von Folienkabel ohne Isolation, nur mit Abstand, oder so...ist ja erstmal nicht wirklich wichtig..

Für 200g kann man weder genügend Solarzellenfläche noch genügend Accukapazität transportieren. Daher die Idee ein Kabel zu nehmen als Alternative zum Reaktor...

Sigo

EDIT:
Hab mal ein wenig gerechnet:
Mit einem 0,07mm² Alukabel @300V;0,1A käme man auf ca. 378g fürs Metall und eine Leistung von netto ca. 20W am Bot (nach der Wandlung auf die Betriebsspannung). MIt Isolation und Kabeltrommel, Abwickler etc. kämen wohl doch ca. 500g zusammen.
Der Wirkungsgrad beträgt dabei ca. 67% (@Raumtemperatur)

[sigo]

Nur ist der Mond nicht vollkommen flach, und es gibt kleinere und grössere Steine.. Damit dahinter der Saft nicht ausgeht, würden Batterien benötigt.. Bin nicht sicher, ob solche Systeme Leichter sind als eine Brenstoffzelle...

Mal was ganz anderes:
Muss der Bot eigentlich Fahren? er könnte doch auch "Springen" mit der Geringen Schwerkraft auf dem Mond sollte das doch eigentlich möglich sein..

Wenn man das Kabel kraftfrei abrollt, ist die Oberfläche egal. Man muss nur immer genug Reserve vorhalten, dass der Bot mal ein wenig rutschen kann..und, da das Solarmodul immer fix zur Sonne gerichtet ist, ist es auch egal, ob das Fahrzeug im Schatten ist. Es sollte nur nicht so lange da parken - wegen der Kälte. Daher nur Goldelkos oder kleiner Akku, damit die Stromspitzen nicht das Kabel durchbrennen..Das Kabel wird immer nur mit definiertem Strom belastet..

Springen: Hab ich auch schon gedacht, find ich cool und wohl auch sparsam. Das haben die Astronauten ja schon vorgemacht.
Dann geht ein Kabel natürlich nicht
Gegen Springen spricht evtl. die erforderliiche Rechenpower für die Koordination...da dürfte es mit dem weiter oben genannten fabrikneuen 80286 knapp werden..

[Gock]

Ich bin für einen kriechenden bzw. rollenden Bot:
Er besteht zum Teil aus einer Art Kunststofffolie, die sich bei Wärme stark ausdehnt und bei Kälte wieder zusammenzieht. Wenn er geschickt geformt wird, dann kann der Bot genau einen Schritt pro Mondtag zurücklegen, also einem Warm-Kaltzyklus.
Wem Das zu langsam ist, der kann es ganz geschickt machen: Er formt den Kunststoff derart, dass sich der Robot um seine eigene Achse dreht und somit die heißesten Stellen nach unten richtet, wo sie wieder abkühlen und sich ausdehenen. Dabei muss die Drehfrequenz sehr genau mit den thermischen Eigenschaften abgestimmt werden.
Ok, er wäre nicht der schnellste und Steine wären dann uncool.
Aber das Gewicht für Akkus, Kabel, Solar- oder Brennstoffzelle, sogar Motoren, Räder, Lager, sonstwas und AntriebsElektronik = ZERO!
Ich gehe sogar noch weiter: Nur die Gelenke könnten aus diesem speziellen Kunststoff bestehen, zwischen ihnen sind feine Platten aus PolimerAkkus. Darin ist die Energie gespeichert, um Funksignale abzusetzen.
Geschwindigkeit hat ja wohl niemand gefordert, oder.
Apropos Springen: Man könnte ihn auch derart ausführen, dass er sich durch Erwärmung spannt und ab einem bestimmten Punkt impulsartig entlädt und dadurch einen Sprung vollführt.
Aber ganz nebenbei glaube ich trotzdem nicht, das irgendwer hier die Kohle auftreibt, dass Ding da hoch zu bekommen. Ich befürchte da hilft auch kein Heiß-Wasserstoffballon. Trotzdem coole Idee, selten so gelacht in diesem Forum.
Gruß

[Felix G]

Also die Stromversorgung des Roboters dürfte noch das geringste Problem sein...

dazu nimmt man ganz normale LiPo-Akkus und Solarzellen.


Und von der Bauart her würde ich zu einem laufenden Roboter tendieren, den kann man nämlich relativ leicht staubdicht machen. (bei einem fahrenden Roboter könnte der sehr feine Mondstaub evtl. zu Problemen führen)



Aber egal wie man es dreht und wendet: der Roboter muss es überhaupt erstmal bis zum Mond schaffen. Ich bleibe bei meiner Meinung daß das mit Abstand das größte Problem von allen ist.

In der neuen Elektor steht ein interessanter Artikel über ein Team von Studenten die einen Mini-Satelliten gebaut haben, der würfelförmig ist (10x10x10cm) und 1kg wiegt. Die Kosten um diesen Satelliten in die Erdumlaufbahn zu schiessen liegen laut Elektor im "mittleren fünfstelligen Bereich", also vermutlich irgendwo in der Nähe von 50.000 Euro.

50.000 Euro, um 1kg Nutzlast in 600km Höhe zu bringen...


Ich hoffe daß jetzt mal einigen hier klar wird, wie teuer es dann sein muss einen Roboter (der sicherlich mehr als 1kg wiegen wird) zum Mond zu befördern.

[ThSteier]

Ja, ich weiß, ich hab wieder nur zu nörgeln, aber ich will auch mal meinen Senf dazugeben. Ein weiser Mann hat mal gesagt, ein Pessimist sei ein Optimist mit Erfahrung - und irgendwie hab ich auf die harte Tour lernen "dürfen", die Grenze zwischen Enthusiasmus und Realität zu ziehen.

Jedenfalls - egal, ob es um die Rakete, um den Roboter oder die Kombination aus beiden geht - da gibt es einige unschöne (aber nichtdestotrotz lästige) Details, die man im Auge behalten bzw klären sollte, bevor man sich um Sachen wie die Finanzierung und - überspitzt gesagt - die Farbe der Lackierung Gedanken macht. Es wurde weiter oben im Thread ja teilweise schon angesprochen:

• Welche Controller/Speicher/sonstige Halbleiter sind nach dem Flug durch die Stahlungsgürtel bzw tagelangem Einfluß kosmischer Strahlung noch funktionsfähig bzw wie kann ich sie schützen, ohne auf Bleiziegel zurückzugreifen?

• Welche Bauelemente funktionieren unter Vakuumbedingungen (dürfte zB bei Becherelkos und LiPo-Akkus interessant werden) bzw wie kann ich sie so davor schützen, daß ihnen nicht beim ersten Haarriß oder Mikrometeoriten im wahrsten Sinne des Wortes die Luft ausgeht?

• Welche(r) Energiequelle/-speicher funktioniert noch bei -180°C - bzw wenn ich sie beheizen will, woher nehme ich die Energie dafür?

• Welche (elektronischen bzw mechanischen) Bauteile ertragen wiederholte Temperaturschwankungen von über 300° bzw dies als Temperaturdifferenz zwischen Licht- und Schattenseite? Bzw wie kann ich dieses minimieren?

• Wie designe ich bewegliche Teile so, daß sie bei einer Kombination von Vakuum (die meisten auf der Erde gebräuchlichen Schmiermittel und Prozeduren zur Reibungsverminderung sind da wirkungslos), oben genannten Temperaturschwankungen (Wärmedehnung, Materialermüdung) und feinstem Staub (auf dem Mond) zuverlässig funktionieren?

• Wie baue ich die ganze Konstruktion elektrisch und mechanisch so, daß sie einerseits Schwerelosigkeit und auf der anderen Seite die Startbeschleunigung und Vibrationen, die jedem Preßlufthammer Ehre machen würden, problemlos wegsteckt?

• Welche Sensoren liefern unter dem Einfluß von Vakuum (bzw Niedrigschwerkraft), Strahlung, wechselnden Temperaturen und Magnetfeldern, ungefilterter Sonnenstrahlung (UV!) und was der Lästigkeiten sonst noch sind, zuverlässige Resultate?

• Wie werde ich Abwärme (Elektronik, Motoren usw) los, wenn Konvektion nicht funktioniert?

• Wie muß ein Kommunikationsverfahren bzw -protokoll beschaffen sein, das (auch wenn jemand die Hardware zur Verfügung stellt) sowohl die erforderliche Bandbreite als auch Zuverlässigkeit bei Signallaufzeiten im Sekundenbereich sicherstellt?

• Wie erreiche ich Ausfallsicherheit bzw Redundanz?

Und vielleicht das Wichtigste:

• Wie kann ich das Ganze (bzw einzelne Baugruppen) auf der Erde überhaupt testen bzw obige Bedingungen nachstellen?

Ausführlicher ist die ganze Problematik zB hier (bzw hier) beschrieben. Interessant sind in dem Zusammenhang auch Seiten von Projekten wie AMSAT OSCAR-40, TUBSAT, UWE-1 und anderen, bei denen es "nur" darum ging, einen Satelliten zu entwickeln und zu fertigen, der in der Umlaufbahn funktioniert, ohne auch noch die dazugehörige Rakete bauen zu wollen...

Viele Grüße und sorry für den Roman,
Thomas

[MadMage]

das mit der mig 25 ist doch schonmal ein ansatz

unter das flugzeug eine modifizierte luft-luftrakete, z.B. mit treibsatz einer AIM-54 Phoenix mit über 100 Seemeilen reichweite im horizontalflug, dann hat man shconmal ein großes stück geschafft...

(abgesehen davon dass man mit wehrtechnik, die man nicht überall kaufen kann rumhantieren muss)

[Felix G]

• Welche Controller/Speicher/sonstige Halbleiter sind nach dem Flug durch die Stahlungsgürtel bzw tagelangem Einfluß kosmischer Strahlung noch funktionsfähig bzw wie kann ich sie schützen, ohne auf Bleiziegel zurückzugreifen?

• Welche Bauelemente funktionieren unter Vakuumbedingungen (dürfte zB bei Becherelkos und LiPo-Akkus interessant werden) bzw wie kann ich sie so davor schützen, daß ihnen nicht beim ersten Haarriß oder Mikrometeoriten im wahrsten Sinne des Wortes die Luft ausgeht?

• Welche(r) Energiequelle/-speicher funktioniert noch bei -180°C - bzw wenn ich sie beheizen will, woher nehme ich die Energie dafür?

• Welche (elektronischen bzw mechanischen) Bauteile ertragen wiederholte Temperaturschwankungen von über 300° bzw dies als Temperaturdifferenz zwischen Licht- und Schattenseite? Bzw wie kann ich dieses minimieren?

• Wie designe ich bewegliche Teile so, daß sie bei einer Kombination von Vakuum (die meisten auf der Erde gebräuchlichen Schmiermittel und Prozeduren zur Reibungsverminderung sind da wirkungslos), oben genannten Temperaturschwankungen (Wärmedehnung, Materialermüdung) und feinstem Staub (auf dem Mond) zuverlässig funktionieren?

• Wie baue ich die ganze Konstruktion elektrisch und mechanisch so, daß sie einerseits Schwerelosigkeit und auf der anderen Seite die Startbeschleunigung und Vibrationen, die jedem Preßlufthammer Ehre machen würden, problemlos wegsteckt?

Also zumindest einige dieser Fragen wird der Compass-1 (der von mir bereits erwähnte Mini-Satellit) beantworten können.

Der enthält ganz normale Mikrocontroller, es wird sich also zeigen wie gut diese die Strahlungsbelastung wegstecken.

Und das Akkuproblem haben die Studenten bei diesem Satelliten ganz einfach gelöst, indem sie die LiPos in Kunststoff eingegossen haben.


Aber es gibt natürlich trotzdem noch massenhaft weitere Probleme, die bei einem Satelliten in der Form nicht auftreten (der Mondstaub z.B.).

das mit der mig 25 ist doch schonmal ein ansatz Smile

unter das flugzeug eine modifizierte luft-luftrakete, z.B. mit treibsatz einer AIM-54 Phoenix mit über 100 Seemeilen reichweite im horizontalflug, dann hat man shconmal ein großes stück geschafft...

Sinnlos.
Zunächst mal dürfte es schwer werden eine MIG zu organisieren, und selbst dann ist die damit gesparte Flugstrecke nur ein Tropfen auf den heißen Stein (jaja, der Luftwiderstand ... verglichen mit der Gravitation dürfte der eine eher untergeordnete Rolle spielen)

Aber gut, nehmen wir einfach mal an daß wir mit unserem Kampfjet eine vernünftge Höhe erreicht haben, und dann zünden wir eine Rakete mit einer Reichweite von 100 Meilen!?

Nur zur Info: der Mond ist 363.200 km weit entfernt, und wir verwenden eine Rakete mit einer Reichweite von ca. 185 km ... geile Sache, da haben wir ja wirklich schon ein verdammt großes Stück geschafft


Und dabei habe ich noch nichtmal berücksichtigt, daß eine Rakete, die von einem Kampfjet transportiert werden soll, nicht allzu schwer sein darf (was die ganze Sache noch schlimmer macht).

Ich hoffe du hast eine grobe Vorstellung davon wie klein eine Luft-Luft Rakete ist, denn dann kannst du mir sicher sagen wie man den ganzen Kram da drin unterbringen soll

[WDragon91]

Sorry muss meine Angaben korrigieren hab mal im I net rumgestöbert, war kein Russe und erreichte ca 32.Km höhe
http://de.wikipedia.org/wiki/Joseph_Kittinger

mit einer speziell konstruierten Plattform , wäre ein Raketenstart sicherlich möglich.

Mfg Marcel

[Lunarman]

Jetzt stellt euch bitte nicht doof an! Sorry, dass ich das sagen muss, aber selbst wenn es möglich ist, bringt es nix, genausowenig wie der Heißluftballon!
Es ist viel zu wenig! Wenn, müsste man auf einer Rakete eine Rakete transportieren die eien Rakete transportiert die eien Raketet transportiert und so weiter, aber mit euren ach so tollen 32 Kilometern kommt ihr doch nichtmal zum SUpermarkt um die Ecke! Bitte bedenkt, dass der Mond 360.000 Kilometer weg ist - was also ca. 36 * 10 ^ 4 ist... was fällt auf? Mit eurer MIG schafft ihr grad mal ein ZEHNTEL PROMILLE der benötigten Strecke, absolut nutzlos!

Soviel dazu... das ganze war keien Beleidigung, sondern nur der verzweifelte Besuch, euch klarzumachen, dass da irgendwas nicht stimmen kann, wobei EUCH Felix G etc. nicht umfasst...

[oberallgeier]

Hallo,

...bedenkt, dass der Mond 360.000 Kilometer weg ist ... MIG schafft ihr grad mal ein ZEHNTEL PROMILLE der benötigten Strecke...

also das Problem ist ja nicht die Entfernung, sondern die erreichte Geschwindigkeit. Als "erste" Fluchtgeschwindigkeit, die Geschwindigkeit die zum Erreichen einer Kreisbahn notwendig ist, haben wir auf der Erde rund 8 km pro SEKUNDE. Das Problem ist also, dass die MIG mit ihrem luftatmenden Triebwerk dann schon glüht - wegen der Luftreibung. Die Mig schafft einige hundert Meter pro Sekunde, es fehlen also dann noch schlappe 90 % Geschwindigkeit. Die muss von der Zusatzrakete aufgebracht werden.

Wenn ihr nun zum Mond wollt, dann braucht ihr noch ein bisschen mehr Tempo, die "zweite" Fluchtgeschwindigkeit (ist ja eigentlich die wahre Fluchtgeschwindigkeit, wird auch zweite kosmische Geschwindigkeit und so genannt). Sie ist erforderlich um das Gravitationsfeld eines Himmelskörpers zu verlassen. Auf der Erde sind das knapp über 11 km/sec. Also noch ein bisschen mehr - wer mitgerechnet hat, der stellt fest, dass diese 3 km/sec etwa die zehnfache Schallgeschwindigkeit am Erdboden ist. Bei Mach 3 aber fangen die meisten Flugzeuge in der erdnahen Schicht bis etwa 15 km Höhe an zu glühen, brennen .....

Übrigens sind die Werte zum Abschätzen des möglichen Nutzlastanteils einer Rakete für eine Mondmission einigermassen bekannt. Sind von der verwendeten Antriebskonfiguration abhängig. Aber das wäre dann schon beinahe off topic!? Denn wer hinfliegen will, braucht dieses Wissen ja eigentlich schon als Grundausstattung