Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/raumfahrt-jeff-bezos-mondfahrt-1905-141162.html    Veröffentlicht: 10.05.2019 08:01    Kurz-URL: https://glm.io/141162

Raumfahrt

Jeff Bezos' Mondfahrt

Blue Moon heißt die neue Mondlandefähre des reichsten Mannes der Welt, Jeff Bezos. Sie ist vor exklusivem Publikum und ohne Möglichkeit von Rückfragen vorgestellt worden. Wann sie fliegen soll, ist unklar.

Kein Livestream. Keine Rückfragen. Nur ausgewählte Journalisten als Gäste im Publikum. So hat Jeff Bezos, Amazon-Gründer und reichster Mann der Welt, den neuen Mondlander Blue Moon präsentiert. Das im vergangenen Jahr bekanntgewordene Projekt wurde erstmals im Detail der Öffentlichkeit gezeigt. Kaum war die Präsentation vorbei, mussten die Journalisten den Saal verlassen und ihre Artikel im Stehen verfassen.

Zuvor hatte Bezos nach Aussagen der anwesenden Journalisten seine Vision der Zukunft skizziert. Die Schwerindustrie soll von der Erde verschwinden, um diese zu schützen. Stattdessen solle sie im Weltall stattfinden, der Mond habe dafür die nötigen Ressourcen. Bezos verwies auf die wenigen größeren Wasservorkommen, die auf dem Mond entdeckt worden waren. Sie befinden sich in Kratern am Nord- und Südpol, die dauerhaft im Schatten liegen. Die Arbeitsbedingungen der Menschen waren nicht Teil der Vision.

Anschließend wurde der Vorhang vor einem Modell des Mondlanders Blue Moon geöffnet. Die Firma arbeitet seit mehr als drei Jahren an dem Gerät. Es soll mit einer Gesamtmasse von 3,6 Tonnen auf der Mondoberfläche landen können. Er ist damit drei mal so schwer wie der Mondlander Alina, der in Berlin-Marzahn von den PT Scientists gebaut wird.

Ein noch größerer Lander ist in Planung

Für die eigentliche Nutzlast ist eine Fläche auf dem Lander vorgesehen. In einem Video wurden mehrere Rover gezeigt, die mit einem Kran auf die Oberfläche abgelassen werden. Die hohe Nutzlast wird vor allem durch die wiederverwendbare Schwerlastrakete New Glenn möglich, die derzeit bei Blue Origin in Entwicklung ist. Bezos stellte auch eine bemannte Mission in Aussicht, denn die Rakete soll von Anfang an für Flüge mit Menschen an Bord ausgelegt sein. Dafür wird aber eine spätere Ausbaustufe mit 6,5 Tonnen Landemasse nötig sein, um genug Reserven für ein Rückkehrraumschiff zu haben.

Die größere Variante des Landers wäre vergleichbar mit dem Mondlander in den Apollo Missionen, der mit 6,8 Tonnen Leermasse landete. Um die große Variante der Mondlandefähre starten zu können, wird wohl auf die Wiederverwendung verzichtet werden müssen. Außerdem dürften die Treibstofftanks so weit vergrößert werden, dass der Treibstoff im Mondlander nicht nur für die Landung reicht, sondern auch einen Teil der Beschleunigung auf dem Weg zum Mond übernehmen kann. Die Nutzlast übernimmt dabei die Funktion einer weiteren Raketenstufe. Ein solches Verfahren benutzte SpaceX bereits beim Start des Satelliten Telstar 19 Vantage, der eigentlich zu schwer für einen Start mit der Falcon 9 war.

Im Vergleich zur Apollo-Mondfähre verwendet Blue Moon ein deutlich effizienteres Wasserstofftriebwerk für das Landemanöver. Der kugelförmige Wasserstofftank ist auch für die Größe des Landers verantwortlich. Ein Liter flüssiger Wasserstoff wiegt nur 70 Gramm. Der Lander ist deshalb deutlich größer als die Apollo-Mondfähren. Nach der Landung sollen die unvermeidlichen Treibstoffreste in den Wasserstoff- und Sauerstofftanks zum Betrieb von Brennstoffzellen dienen, die während der zweiwöchigen Mondnacht Strom und Wärme liefern sollen.



Effizientes Triebwerk macht die Mission möglich

Das Landetriebwerk ist eine Neuentwicklung von Blue Origin. Das BE-7 Triebwerk arbeitet im besonders effizienten Expanderzyklus mit einem spezifischen Impuls von 453 Sekunden. Bei einem Treibstoffverbrauch von 8,8 kg pro Sekunde kann es einen Schub von 40 Kilonewton entwickeln. Zum Betrieb der Treibstoffpumpen wird flüssiger Sauerstoff und Wasserstoff mit Hilfe der Wärme der Brennkammer verdampft, damit werden zwei Turbinen betrieben. Anschließend wird der Treibstoff in die Brennkammer geleitet.

Oft wird stattdessen Treibstoff in einer zweiten, kleinen Brennkammer verbrannt, und eine Turbine wird mit dem Abgas aus der Verbrennung betrieben. Anschließend wird das Abgas durch einen Auspuff nach außen geleitet. Der Prozess ist technisch einfacher, allerdings senkt der verlorene Treibstoff die Effizienz, und es sind zum Betrieb des Triebwerks zwei Zündungen nötig, die zuverlässig funktionieren müssen.

Alle anderen Mondlandemission benutzten bisher Hydrazintriebwerke, deren Treibstoff sich beim Vermischen in der Brennkammer von allein entzündet. Außerdem ist er in einem breiten Temperaturbereich flüssig und muss nicht wie Wasserstoff auf unter -250 Grad Celsius abgekühlt werden.

Der Zeitplan bleibt unklar

Der Schub von 40 Kilonewton entspricht der Gewichtskraft von etwa 4 Tonnen auf der Erde, aber 24 Tonnen auf dem Mond. Um sanft landen zu können, muss es den Schub um über 80 Prozent drosseln können. Dabei können Instabilitäten bei der Verbrennung in der Brennkammer auftreten, außerdem müssen die turbinenbetriebenen Treibstoffpumpen den nötigen Leistungsbereich abdecken. Nur wenige Triebwerke werden für solche Ansprüche ausgelegt.

Das BE-7 Triebwerk hat nur zwei Drittel des Treibstoffverbrauchs der Triebwerke einer Apollo-Mondfähre. Diese hohe Effizienz dürfte sich vor allem bei der großen Variante von Blue Moon bemerkbar machen. Trotz aller Effizienz ist die Kombination aus New Glenn und Blue Moon nicht mit der Leistung der Apollo-Missionen vergleichbar. Neben der Mondfähre brachten diese auch das Apollo-Raumschiff in den Mondorbit, mit Hitzeschutzschild und zusätzlichem Treibstoff für die Rückkehr zur Erde.

Wie weit die Entwicklung des Mondlanders fortgeschritten sei, sagte Bezos nicht. Entsprechende Rückfragen konnten nicht gestellt werden. Das Gleiche gilt für den Entwicklungsstand der New Glenn Rakete. Allerdings soll die jüngste Version der Triebwerksprototypen der ersten Stufe erfolgreich getestet worden sein. Die ersten flugfertigen BE-4 Triebwerke sollen noch dieses Jahr qualifiziert werden. Sie dürften aber zunächst für die Vulcan Rakete der ULA vorgesehen sein, welche die gleichen Triebwerke verwendet. Bis zur ersten Blue Moon Mission dürften also noch einige Jahre vergehen.

 (fwp)


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