Energieverbrauch von Mondbesiedelung

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velipp28

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Ich Arbeite im Momment an einem Referat für die Schule in dem ich in erster Reihe Zeigen Will das viel mehr möglich wäre wenn die entsprechenden Mittel zur Verfügung stünden !

Ich wollte nun mal Herausfinden wie viel Energie der Bau ( Inkl Raketenstarts ) und Betrieb einer nicht eingegrabenen Mondbasis kosten würde die aus insgesamt etwa 300 Tonnen Material besteht und eine Dauerbesatzung von 10 Personen sowie ein Gewächshaus hätte!
Insbesondere Interessiert es mich wie viel Energie der Schutz vor Kosmischer Strahlung in Anspruch nehmen würde!

Ich hoffe ihr könnt mir Weiterhelfen da ich im Internet keine Daten gefunden habe , mfg Philipp
 
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MGZ

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Bevor ich hier was schreibe möchte ich wissen, in welcher Klasse du bist und in welchem Fach du das Referat halten musst. Dann kann ich ungefähr zuordnen, was für Informationen ich dir zumuten kann und was du brauchst. ;)
 
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velipp28

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Bevor ich hier was schreibe möchte ich wissen, in welcher Klasse du bist und in welchem Fach du das Referat halten musst. Dann kann ich ungefähr zuordnen, was für Informationen ich dir zumuten kann und was du brauchst.
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Also ich mache das Referat eher auf eigenes Drängen im Fach Physik , ich glaube mein Alter ( bzw meine Jahrgangstufe) is nicht relevant .
Aber das Referat ist für eine 5. Klasse Realgymnasium , trotzdem wäre ich froh wenn die Daten die ich bekomme nicht beschnitten wären.
 
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velipp28

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Diese Projekte sind mir Selbstverständlich bekannt aber trotzdem Danke , es geht mir in erster Reihe um den Energieaufwand , dazu findet man keine Wikipedia Artikel ,hätte ich welche gefunden hätte ich ja nicht gefragt !
 
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MGZ

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velipp28 schrieb:
Also ich mache das Referat eher auf eigenes Drängen im Fach Physik , ich glaube mein Alter ( bzw meine Jahrgangstufe) is nicht relevant .
Aber das Referat ist für eine 5. Klasse Realgymnasium , trotzdem wäre ich froh wenn die Daten die ich bekomme nicht beschnitten wären.
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:D Fünfte Klasse, wie süß.
Die Wahrheit ist - Ich habe absolut keine Ahnung, was du denen erzählen solltest. Eine Mondbasis kann man auf tausend verschiedene Arten bauen. Manche Sachen gibts im Mondboden, andere muss mal von der Erde herankarren. Die Energie, die man dafür braucht, ist von der Reisezeit abhängig und davon, wieviel auf dem Mond verarbeitet wird und wieviel auf der Erde zusammengesetzt werden muss.
Deshalb musst du entweder bei jemandem klauen, der schonmal eine Mondstation entworfen hat, oder du musst selber rechnen.
Die Energie für den Strahlungsschutz kannst du vergessen. Man baut so eine Mondstation in irgendeinen schattigen Krater und nur das Gewächshaus kommt in die Sonne. Das erledigt das Problem zumindest für die Bewohner der Station.
 
mac

mac

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Mit Energieaufwand allein kannst Du die Besatzung nicht vor der kosmischen Strahlung schützen. Ein ausreichend starkes Magnetfeld kann nur geladene Partikel ablenken, nicht aber z.B. Photonen, die energiereich genug sind, um Ionisationen zu erreichen.
Um einen, mit der Erdatmosphäre vergleichbaren Schutz zu erhalten, brauchst Du z.B. eine rund 10 m dicke Wasserschicht.

Zur kosmischen Strahlung siehe neben den einschlägigen Wiki-Artikeln auch:
http://www.astronews.com/forum/showthread.php?p=9156#post9156

Herzliche Grüße

MAC
 
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velipp28

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Man kann es theoretisch auf neunte Klasse nennen!

Mir ist schon klar das ich damit meine Mitschüler zu tode Langweile aber ich mache es für die Note , eib Reteferat der art Pro Halbjahr und die meist nicht besonders Professionelen Physikprofessoren wollen einen nicht mehr Prüfen !
( Das ist die Wahrheit )

Ich wollte eigentlich auf einem existierenden Modell aufbauen , schlieslich muss es da doch etwas geben , weil Das Constelation Programm doch erst zu einem späten Zeitpunkt kastriert wurde !
 
Bynaus

Bynaus

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Ich würde dir empfehlen, das erst mal über die kinetische Energie zu versuchen. Finde heraus, wie viel "Delta-v" (dh, Geschwindigkeitsveränderung) eine Rakete aufwenden muss, um 1 kg auf den Mond zu transportieren (dürfte so in der Grössenordnung 12-15 km/s sein). Über E = m * v^2 (E = Energie in Joule, m = Masse, hier ein kg, v^2 = Geschwindigkeitsänderung in m/s im Quadrat) bekommst du deinen Wert.

Dann musst du dir überlegen, wie schwer deine Station werden soll (hast du bereits geschrieben: 300 Tonnen), und wieviel Versorgungsgüter eine solche Station für ihre 10 Besatzungsmitglieder pro Monat benötigt. Dann kannst du aufsummieren, wie viel Energie in den Aufbau geht, und wieviel in die Versorgung. Allerdings ist das dann immer eine Minimalangabe, denn natürlich sind die Raketen, die die Fracht zum Mond bringen, nie zu 100% effizient.

Ich würde noch empfehlen, deine erhaltene Energiemenge für den Vortrag mit anderen Energiemengen zu vergleichen.

Du kannst deine Berechnungen hier einstellen, wenn du fertig bist.
 
mac

mac

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Hallo Philipp,

Bynaus macht hier einen Ansatz, der Dir erst mal Mut machen soll, vor diesem Problem nicht gleich zu kapitulieren. Ich meine auch, daß es sich für Dich lohnen würde, wenn Du dran bleibst. Du kannst daraus wesentlich mehr Profit ziehen, als nur eine Prüfung zu vermeiden.

Wieviel Zeit hast Du eigentlich noch, bis Du mit dieser Arbeit fertig sein mußt?

Herzliche Grüße

MAC
 
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velipp28

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Ich bin nicht unter Zeitdruck und werde sie vermutlich irgendwann innerhalb des nächsten Monats vortragen einen genauen Termin habe ich jedoch noch nicht !

Ist es Logisch die Effizienz der Mondmissionen der Amerikaner um 1970 Anzunehmen ( dh das ( KG pro Energie Verhältnis ( Sowie auch die [ Ressourcen ] Kosten pro Kg Verhältnisse ) oder sind hier Optimistischere Werte anzunehmen ?

Sollte keiner was anderes sagen werde ich die Effizienz der Saturn 5 einfach um ~5% Steigern und dann das als Grundwert Nehmen !

Mir stellt sic hier nämlich die Frage ob die Werte heutiger Systeme Aussagekräftig sind da die meisten nur niedrige Orbits erreichen und die ( Last ) Kapazitäten den dafür Erforderlichen kaum entsprechen
 
mac

mac

Registriertes Mitglied
Hallo Philipp,

velipp28 schrieb:
Ich bin nicht unter Zeitdruck und werde sie vermutlich irgendwann innerhalb des nächsten Monats vortragen
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das ist gut!

velipp28 schrieb:
Ist es Logisch die Effizienz der Mondmissionen der Amerikaner um 1970 Anzunehmen ( dh das ( KG pro Energie Verhältnis ( Sowie auch die [ Ressourcen ] Kosten pro Kg Verhältnisse ) oder sind hier Optimistischere Werte anzunehmen ?
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es ist zumindest nicht völlig daneben. Du kannst sicher auch von einer höheren Effektivität ausgehen aber Du kannst nicht von den Daten einer Erdumlaufbahn ausgehen.

Ich kann Dir keine genauen Zahlen dazu nennen, aber nur 5% weniger ‚Verschwendung‘ ist sicher zu pessimistisch.

Schreib uns doch mal auf, welche Daten Du dazu wo gefunden hast und wie Du sie für Deine Berechnungen anpassen willst. Ich hab‘ in den vergangenen Tagen selber mal eine Rechnung dazu aufgestellt (mit den Saturn V Daten und den Mondlandungen, allerdings erst mal nur mit den Massenverhältnissen und nicht mit dem Energieverbrauch)

Herzliche Grüße

MAC
 
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