Identifikation notwendiger Produkte zur Schaffung künstlicher Biosphären auf Mars und Mond
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Studienarbeit aus dem Jahr 1998 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Luft- und Raumfahrttechnik, Note: 1,3, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (Unbekannt), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung:Die dauernde menschliche Präsenz auf einem anderen Planeten ist eine Vision der Space community , die sich mit einer Besiedlung des Mars in näherer Zukunft erfüllen kann. Schon heute sind Versuche durchgeführt worden, die zum Ziel hatten, eine marsähnliche Umgebung bewohnbar zu machen. Zum jetzigen Zeitpunkt ist diese Vision jedoch schwierig zu erfüllen, da die...
Studienarbeit aus dem Jahr 1998 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Luft- und Raumfahrttechnik, Note: 1,3, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (Unbekannt), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung:
Die dauernde menschliche Präsenz auf einem anderen Planeten ist eine Vision der Space community , die sich mit einer Besiedlung des Mars in näherer Zukunft erfüllen kann. Schon heute sind Versuche durchgeführt worden, die zum Ziel hatten, eine marsähnliche Umgebung bewohnbar zu machen. Zum jetzigen Zeitpunkt ist diese Vision jedoch schwierig zu erfüllen, da die begrenzte Startmasse verfügbarer Raketen die Nutzlast stark begrenzt, was hohe Transportkosten zur Folge hat. In der ersten Phase, nach der Sicherung des Überlebens, wird daher eine Aufgabe der Mars-Missionen darin bestehen, kostspielige Nachschubtransporte auf ein Minimum zu reduzieren. Für einen längeren Aufenthalt ist es also notwendig aus finanziellen Gründen, die permanente Versorgung mitLuft, Nahrung und Wasser durch Recyclingsysteme in Betracht zu ziehen. Örtliche Mineralschürfung, Rohstoffprozessierung, Veredelung und Produktion müssen dafür näher untersucht werden.
Im Rahmen einer Projektgruppe, in die diese Arbeit einzuordnen ist, wird untersucht, welche Komponenten der Mensch dringend benötigt, um auf dem Mars überleben zu können. Auf nationalen und internationalen Erfahrungen aufbauend soll untersucht werden, wie eine stufenweise Anpassung bestehender terrestrischer Vorentwicklungen an die Bedingungen auf Mars und Mond aussehen kann. Dabei soll davon ausgegangen werden, daß so viele Produkte und Maschinen wie möglich aus Marsressourcen hergestellt werden, um so wenig wie möglich von der Erde dorthin transportieren zu müssen. Auch etwaige Reparaturen von Maschinen sollten vorort durchgeführt werden können.
In dieser Studienarbeit wird untersucht, wie die Nahrungsmittelproduktion auf dem Mars aussehen muß, da ein Leben auf einer extraterrestrischen Station langfristig nur finanzierbar sein wird, wenn geschlossene bioregenerative Systeme zur Verfügung stehen. Dazu werden Kriterien zur Pflanzenauswahl identifiziert und notwendige Veränderungen des Anbaugebiets Mars herausgestellt. Auf die Konstruktionen verschiedener Gewächshäuser wird detailliert eingegangen. Ebenso wird eine Maschinisierung des Pflanzenanbaus angedacht, aus der notwendige Produkte für den Pflanzenanbau abgeleitet werden.
Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
1.Einleitung4
2.Situation auf Mond und Mars5
2.1Erste Eindrücke5
2.2Wetter auf dem Mars7
2.3Wetter auf dem Mond8
2.4Jahreszeiten auf dem Mars9
2.5Bodenbeschaffenheit des Mars11
2.5.1Geographische Gegebenheiten11
2.5.2Rohstoffe13
2.5.3Wasser15
2.6Die Mondoberfläche15
3.Szenarien der Marsbesiedlung / Aufbau einer Station18
3.1Geschichte bisheriger Missionen18
3.2Das NASA-Programm der nahen Zukunft18
3.2.1Die Raumstation als wichtiger Meilenstein18
3.2.2Landung unbemannter Raumsonden18
4.Grundlagen des terrestrischen und extraterrestrischen Pflanzenanbaus22
4.1Terrestrische Nutzpflanzen und ihre Bedürfnisse22
4.2Besonderheiten des Anbaugebiets "Mars"27
5.Anforderungen des extraterrestrischen Pflanzenanbaus30
5.1Kriterien zur Pflanzenauswahl30
5.1.1Anbaufläche31
5.1.2Lichtverhältnisse34
5.1.3Fortpflanzung35
5.1.4Druck36
5.1.5Temperatur36
5.2Notwendige Veränderungen des Anbaugebiets "Mars"37
6.Bauarten von Gewächshäusern auf dem Mars41
6.1Gewächshaus auf der Marsoberfläche42
6.1.1Gewächshaus mit sternförmigem Grundriß46
6.1.2Gewächshaus mit Nur-Glas-Wasser-Glas-Abdeckung49
6.1.3Gewächshaus in Rohrbauweise51
6.2Gewächshaus unter der Marsoberfläche53
6.2.1Gewächshaus als Druckzylinder unter Regolith begraben54
6.2.2...
Die dauernde menschliche Präsenz auf einem anderen Planeten ist eine Vision der Space community , die sich mit einer Besiedlung des Mars in näherer Zukunft erfüllen kann. Schon heute sind Versuche durchgeführt worden, die zum Ziel hatten, eine marsähnliche Umgebung bewohnbar zu machen. Zum jetzigen Zeitpunkt ist diese Vision jedoch schwierig zu erfüllen, da die begrenzte Startmasse verfügbarer Raketen die Nutzlast stark begrenzt, was hohe Transportkosten zur Folge hat. In der ersten Phase, nach der Sicherung des Überlebens, wird daher eine Aufgabe der Mars-Missionen darin bestehen, kostspielige Nachschubtransporte auf ein Minimum zu reduzieren. Für einen längeren Aufenthalt ist es also notwendig aus finanziellen Gründen, die permanente Versorgung mitLuft, Nahrung und Wasser durch Recyclingsysteme in Betracht zu ziehen. Örtliche Mineralschürfung, Rohstoffprozessierung, Veredelung und Produktion müssen dafür näher untersucht werden.
Im Rahmen einer Projektgruppe, in die diese Arbeit einzuordnen ist, wird untersucht, welche Komponenten der Mensch dringend benötigt, um auf dem Mars überleben zu können. Auf nationalen und internationalen Erfahrungen aufbauend soll untersucht werden, wie eine stufenweise Anpassung bestehender terrestrischer Vorentwicklungen an die Bedingungen auf Mars und Mond aussehen kann. Dabei soll davon ausgegangen werden, daß so viele Produkte und Maschinen wie möglich aus Marsressourcen hergestellt werden, um so wenig wie möglich von der Erde dorthin transportieren zu müssen. Auch etwaige Reparaturen von Maschinen sollten vorort durchgeführt werden können.
In dieser Studienarbeit wird untersucht, wie die Nahrungsmittelproduktion auf dem Mars aussehen muß, da ein Leben auf einer extraterrestrischen Station langfristig nur finanzierbar sein wird, wenn geschlossene bioregenerative Systeme zur Verfügung stehen. Dazu werden Kriterien zur Pflanzenauswahl identifiziert und notwendige Veränderungen des Anbaugebiets Mars herausgestellt. Auf die Konstruktionen verschiedener Gewächshäuser wird detailliert eingegangen. Ebenso wird eine Maschinisierung des Pflanzenanbaus angedacht, aus der notwendige Produkte für den Pflanzenanbau abgeleitet werden.
Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
1.Einleitung4
2.Situation auf Mond und Mars5
2.1Erste Eindrücke5
2.2Wetter auf dem Mars7
2.3Wetter auf dem Mond8
2.4Jahreszeiten auf dem Mars9
2.5Bodenbeschaffenheit des Mars11
2.5.1Geographische Gegebenheiten11
2.5.2Rohstoffe13
2.5.3Wasser15
2.6Die Mondoberfläche15
3.Szenarien der Marsbesiedlung / Aufbau einer Station18
3.1Geschichte bisheriger Missionen18
3.2Das NASA-Programm der nahen Zukunft18
3.2.1Die Raumstation als wichtiger Meilenstein18
3.2.2Landung unbemannter Raumsonden18
4.Grundlagen des terrestrischen und extraterrestrischen Pflanzenanbaus22
4.1Terrestrische Nutzpflanzen und ihre Bedürfnisse22
4.2Besonderheiten des Anbaugebiets "Mars"27
5.Anforderungen des extraterrestrischen Pflanzenanbaus30
5.1Kriterien zur Pflanzenauswahl30
5.1.1Anbaufläche31
5.1.2Lichtverhältnisse34
5.1.3Fortpflanzung35
5.1.4Druck36
5.1.5Temperatur36
5.2Notwendige Veränderungen des Anbaugebiets "Mars"37
6.Bauarten von Gewächshäusern auf dem Mars41
6.1Gewächshaus auf der Marsoberfläche42
6.1.1Gewächshaus mit sternförmigem Grundriß46
6.1.2Gewächshaus mit Nur-Glas-Wasser-Glas-Abdeckung49
6.1.3Gewächshaus in Rohrbauweise51
6.2Gewächshaus unter der Marsoberfläche53
6.2.1Gewächshaus als Druckzylinder unter Regolith begraben54
6.2.2...
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