Полёт на Марс в... 1990-м

[PowerPack]

3. Короче, вы сами признаете: «колонизировать» Лунгу, Марс и т.п. хотите ради прогресса и т.п. Практической пользы нет. Все.

В Вашем понимании прогресс и практическая польза противоположные понятия?

Вопрос. А что значит освоить? Научная база (какого размера, какие задачи должна выполнять), колония (какого размера, какие задачи должна выполнять), терраформирование?

Научной базы на 20-30 человек с постоянным проживанием вполне достаточно. Основная задача - отработка технологий автономной жизни на другой планете. Стремление к максимальной автономности такой базы.

[Turist_40rus]

Что-то не улавливаю - почему это при обнаружении наличия недоброжелательного разума этот факт надо секретить? Какой смысл именно это секретить, а случаи обнаружения старых следов или доброжелательного разуме не секретить? ИМХО,  секреты разводить обычно принято в случае, если этим нераспространением информации может быть получена некая конкретная выгода либо предотвращен ущерб - начиная от "качественного превосходства" в технологии/вооружении, проходя через "сокрытие планов о ..." и "никому не скажем, пока сами не поймем что к чему" и заканчивая вульгарным "сокрытие факта ошибок/преступлений ..." - а в случае алаенов что именно в эту схему секретности добавляется/убывает? ИМХО, абсолютно любой факт, однозначно касающийся проявления алаенов будет автоматически засекречен до тех пор, пока не будет выяснено, что с этого ничего полезного поиметь не удастся - безотносительно враждебные они или нет, нынешние/древние они или нет - сам факт даже малой возможности получения иной технологии - однозначный стимул эту тему секретить...

Конкретизирую. В общем, Вы в основном правильно написали, маленькие поправки (некогда цитировать по строкам, сразу на все):

1. Конечно, имел в виду: секретить придется, если иноразум враждебен и при этом технологически нам непонятен, то есть человечество не способно быстро ничего противопоставить. Или если  намерения иноразума понятны, при той же оговорке. Просто чтобы не создавать анархия у не терять управлени е обществом. Иначе возникнет ситуация, что коровы осознают, что их пасет не вожак, а пастух

2. Секретить, чтобы получить технологии. Это было бы так, если б артефакты находились на Земле  или Луне. На Марс полет за год-два не подготовишь. И никто не опередит США. А деньги нуджны большие, чсем на полет на Луну. И убеждать придется не только Президента, но и Конгресс и народ в конечном итоге. 150 млрд за счет секретных статей бюджета не спишешь. И буча в СМИ и у оппозиции по глупому расходованию средств налогоплательщиков будет (у них, я про их общество говорю). Следовательно, интерес НАСА в том, чтобы показать: полет нужен, полет необходим.

Что же касается резкой отмены/прекращения программ подобного "Аполло" масштаба цен - много ж таких примеров, как у нас, так и у них... И резкость там обычно всегда была обусловлена просто прекращением финансирования либо сменой вышестоящего руководства...

Нет, с "аполло" все не так, возможно, просто, как в других случаях. Было,  заявлено (информация из разных вполне достоверных вроде бы источников), что будет еще три полета (до "аполло-20". Были готовы экипажи, были готовы ракеты... И все порезали. Такие примеры тоже были (перестройка), но все же... Да, официально НАСА объявило, что летать дорого, а все нужное уже узнали.Карл Саган сказал тогда: "это все равно, как если б вместо "форда" вы купили лимузин, а потом прятали его в гараже, убоявшись расходов на бензин". Так что - экономия ли? Может, просто испугались  теории вероятности: рано или  поздно авария случится? Или все же - конспирология?

[PowerPack]

— Сэр, скоро вы сможете облагать его налогом!
Фарадей премьер-министру Гладстону в ответ на вопрос, зачем нужно электричество.

Как видите, почти у всех открытий и исследований по началу нет практический пользы, а также быстрой отдачи.

[Turist_40rus]

прошу вас прекратить бесплодные фантазии на тему движущихся камней на Луне или Марсе. Для этого существуют уфологические Форумы. В нашем Форуме подобные темы дискутировались, и решение было вынесено однозначно скептическое.  Не надо также о якобы засекречивании каких-то невероятных данных, полученных от каких-то анонимных (ну конечно!  ) источников. НЕ хватало нам только "поисков шпионов под кроватью" 

Ну, если быть семантически точным, к уфологии тема движущихся камней точно так же  отношения не имеет, скорее, к экзобиологии А самое интересное - что все свои пассажи о богах на Венере и Марсе, зарывшихся в недра добреньких зелененьких Мон придумал не сам, а слово в слово передрал у Ажажи: Владимир Ажажа. "Подводные НЛО" М.2008 стр.360 Где они тоже без ссылок на источники Эх, Владимир Георгиевич, докатился,  раньше-то в его "Уфоцентре" лозунг висел "ни слова на веру"... Мон, у вас лучше проекты космических кораблей получаются, лучше про них побольше напишите. Вот ту вашу прогулочную ракетку с человечком возьмем - очень умилительно.

[Turist_40rus]

— Сэр, скоро вы сможете облагать его налогом!
Фарадей премьер-министру Гладстону в ответ на вопрос, зачем нужно электричество.

Как видите, почти у всех открытий и исследований по началу нет практический пользы, а также быстрой отдачи.

Фарадей именно потому так и сказал, что предвидел пользу. А вы какую пользу предвилите от "освоения". И второе. Фарадей лорда убедил. Убедили ли вы и вам подобные своими заклинаниями о нужности прогресса минэкономразвития?

[Turist_40rus]

В Вашем понимании прогресс и практическая польза противоположные понятия?

Несвязанныее. Читать хоть "Обитаемый остров" - прогресс налицо, а польза? А от ФАУ-2 какая практичесская польза народу Германии была? Но там хоть для вождей была польза, а от вашего "освоения" вовсе никому никакой. Освоение ради освоения.

[PowerPack]

А у научно-технического прогресса по вашему вообще есть польза? Если есть, о чем тогда говорим? Обитаемая база на Луне - это подобие Формулы-1 в мире автомобилей. Сделаем базу на Луне - космические технологии получат новый толчек в развитии. Так зачем откладывать на завтра то, что можно сделать сегодня?

Несвязанныее. Читать хоть "Обитаемый остров" - прогресс налицо, а польза?

Зачем фантастические книжки приводить в качестве аргумента?

А от ФАУ-2 какая практичесская польза народу Германии была? Но там хоть для вождей была польза, а от вашего "освоения" вовсе никому никакой. Освоение ради освоения.

Приехали что называется... Причем здесь народ Германии? А народ ЗЕМЛИ ничего не получил от разработки ФАУ-2?

[stich]

РА

а что такое РА?

[Птыц]

Обитаемая база на Луне - это подобие Формулы-1 в мире автомобилей. Сделаем базу на Луне - космические технологии получат новый толчек в развитии.

Формула-1 в настоящее время не имеет никакого отношения к развитию обычных автомобилей. Почитайте, хотя бы ограничения на технологии, применяемые к участвующим в гонках машинам.

[mon]

прошу вас прекратить бесплодные фантазии на тему движущихся камней на Луне или Марсе. Для этого существуют уфологические Форумы. В нашем Форуме подобные темы дискутировались, и решение было вынесено однозначно скептическое.  Не надо также о якобы засекречивании каких-то невероятных данных, полученных от каких-то анонимных (ну конечно!  ) источников. НЕ хватало нам только "поисков шпионов под кроватью" 

Ну, если быть семантически точным, к уфологии тема движущихся камней точно так же  отношения не имеет, скорее, к экзобиологии А самое интересное - что все свои пассажи о богах на Венере и Марсе, зарывшихся в недра добреньких зелененьких Мон придумал не сам, а слово в слово передрал у Ажажи: Владимир Ажажа. "Подводные НЛО" М.2008 стр.360 Где они тоже без ссылок на источники Эх, Владимир Георгиевич, докатился,  раньше-то в его "Уфоцентре" лозунг висел "ни слова на веру"... Мон, у вас лучше проекты космических кораблей получаются, лучше про них побольше напишите. Вот ту вашу прогулочную ракетку с человечком возьмем - очень умилительно.

Ажажу сто лет не читал, давно забыл, что он писал.
Про подземные города дело было несколько лет назад, когда амеры засекли подземные сферы на Марсе.
А камушками давно быковски балуется, он их первооткрыватель. ему и на костер за них положено.... как обычно у нас устроено!
Блин, пока все противники круглой земли не перемерли, ее так и продолжали считать плоской, тоже самое и про живых камней....
как все тупо! Почти каждый год повторяются бесконечные дискуссии по поводу полетов на Марс и прочих подобных,и каждый раз с новыми участниками, будто эти дисскуссии что-то способны изменить!
самое прискорбное, чтоникто не желает совместночто-либо пытаться делать, ибо совместно многое возможно, но не хотят и все! Ну так о чем споры? Все равно ни штаты ни другие, ничего строить не будут
Они за миллиарды ничего не могут, а мы сможем за лимоны, но нет желающих!

[Olvin]

Не составит очень большого (с американскими-то технологиями!) труда сделать, чтобы прилунялся весь корабль, даже, если он и не сможет потом взлететь. Главное привезти основной груз на Луну.

Хорошо, пусть все 45т используются для прилунения без возврата.
Сервис-модуль Аполлона весил 24,523 кг из которых 18,410 кг составляло топливо. Пусть он тратил половину топлива на выход на окололунную орбиту. Т.е. 12.2 т на выход на орбиту.


Остается 33.8 т. Эту массу нужно прилунить.

Соответственно из 33.8/14.7*4.5=10.3 т. Итак, каждым запуском Сатурн-V на Луну можно доставить около 10т полезного груза.

100т груза на поверхности Луны – это 10 пусков Сатурн-V.

Давайте на этом пока остановимся.
Жду комментариев по этой части. После чего можно будет переходить дальше.

В посте №140 я говорил, что Сатурн 5 надо доработать: сделать один корабль, вместо разделяющегося LEM и Аполлона. Это не такая уж сложная инженерная задача вместо 2-х кораблей приделать к ракете один, по массе равный этим двум.
На окололунную орбиту Сатурн 5 может вывести 45 тонн.
На посадку LEM из 15 тонн (вы ошиблись указав его массу равной 14,7 тонны http://ru.wikipedia.org/wiki/Аполлон_(КА) ) было предусмотрено 8,165 тонны топлива.
8,165/15 = 0,544 – доля топлива, необходимая, для того, чтобы посадить данный модуль на Луну.
Рассчитаем массу того груза, который мы сможем мягко посадить на Луну из выведенных на её орбиту 45 тонн:
45*(1-0.544) = 20,52 тонны.

+ к тому ракетные двигатели совершенствуются. На LEM стояли двигатели с скоростью выбрасывания газов около 2500 м/c. Сейчас существуют двигатели с скоростью истечения газов около 4500 м/c (они уже разработаны, тратить зелёненькие бумажечки на разработку не нужно). Если у американских инженеров получится приделать эти 4500-е двигатели к прилуняемому аппарату, то это значительно увеличит долю полезного груза, на мой взгляд.
 Но, допустим, американские инженеры совсем обленились и не могут приделать новые двигатели. Делают всё, как в шестидесятых, изменяя только сам прилуняемый аппарат. Тогда 20,52 тонны сможем прилунить одной ракетой.
Это будет масса полезного груза + масса ракеты. Сколько будет весить сама ракета + двигатели - наверно, не менее 7-8 тонн. Итого 12-13 тонн можно привезти для строительства базы.
В общем, ваша оценка примерно верна, если использовать старые аполллоновские двигатели.

[KGS-88]

Про подземные города дело было несколько лет назад, когда амеры засекли подземные сферы на Марсе.

Первая публикация:
http://www.astronet.ru/db/msg/1222163

и уточнение:
http://www.astronet.ru/db/msg/1223628

Где-то я видел специально обработанный снимок, на котором уже видно каменистое дно провала.

[Olvin]

Про подземные города дело было несколько лет назад, когда амеры засекли подземные сферы на Марсе.

Первая публикация:
http://www.astronet.ru/db/msg/1222163

и уточнение:
http://www.astronet.ru/db/msg/1223628

Где-то я видел специально обработанный снимок, на котором уже видно каменистое дно провала.

На первом (маленьком) снимке таинственной дыры отсутствует светлая часть, которая есть на большой дыре. Это наводит на мысль, что дыра нарисована в фотошопе.

[Птыц]

На посадку LEM из 15 тонн (вы ошиблись указав его массу равной 14,7 тонны http://ru.wikipedia.org/wiki/Аполлон_(КА) ) было предусмотрено 8,165 тонны топлива.

Вместо того, чтобы обвинять оппонента в ошибке, прошу обратить внимание на себя.

Если вы внимательно прочитаете российскую Вики, то в первой же таблице по вашей ссылке в разделе Технические данные вы найдете массу лунного модуля – 14500 кг. Версия статьи от 11:08, 4 мая 2010.

Если вы внимательно посмотрите английскую Вики, то в табличке справа, под изображением LM написано: 32,399 pounds (14,696 kg). Версия статьи от 05:52, 2 May 2010.

О 15 тоннах нет ни слова.
Я использовал, как вы можете понять, английскую версию.

Хотя, например, у Левантовского упоминается 15,075.1 кг.
В действительности, масса варьировала от экспедиции к экспедиции.

[Птыц]

+ к тому ракетные двигатели совершенствуются. На LEM стояли двигатели с скоростью выбрасывания газов около 2500 м/c. Сейчас существуют двигатели с скоростью истечения газов около 4500 м/c (они уже разработаны, тратить зелёненькие бумажечки на разработку не нужно). Если у американских инженеров получится приделать эти 4500-е двигатели к прилуняемому аппарату, то это значительно увеличит долю полезного груза, на мой взгляд.

К сожалению, вы допускаете следующие ошибки:

• неправильно указываете удельный импульс двигателей Аполлона и LEM;
• некорректно представляете процедуры выхода на окололунную орбиту и дальнейшего прилунения;
• неверно представляете себе прогресс в области ракетных двигателей.

Рассмотрим каждую проблему отдельно.

1) Удельный импульс двигателей LEM указан в Вики в следующем разделе. Там написано: "DPS specific impulse: 311 sec (3,050 N-sec/kg)". Т.е. по-русски удельный импульс 311 с или 3,050 м/с. Топливо (это нам понадобится в дальнейшем) –  аэрозин 50 (горючее) и диоксид азота (окислитель).

Удельный импульс двигателей служебного отсека (service module, SM) Аполлона указан в следующем разделе: "SPS ISP: 314 sec (3,100 N-sec/kg)". Т.е. по-русски удельный импульс 314 с или 3,100 м/с.

"DPS delta-V: 8,100 feet per second (2,500 m/s)" из данного раздела – это характеристическая скорость.

2) Подробно процедуру выхода Апполона на окололунную орбиту и прилунения LEM можно почитать у В.И.Левантовского "Механика космического полета в элементарном изложении" (§5 гл.12) (книга есть в сети).

Для нас важно, что нужно:

• перевести аппарат на окололунною орбиту;
• посадить аппарат на Луну.

В программе Апполон перевод на окололунную орбиту осуществлялся двигателями SM. Характеристическая скорость этого маневра – 0.8 км/с. См. Левантовский, с.285.

Посадка осуществлялась двигателями LEM. Характеристическая скорость (из Вики) – 2.5 км/с (с учетом запаса скорости для выбора места посадки).

Итого характеристическая скорость для посадки аппарата на Луну – 3.3 км/с. Для доставки груза на лунную базу также нужен запас скорости. Иначе груз может не достичь базы.

3) В связи с ограничениями, которые налагает природа, прогресс в области ракетных двигателей на жидком топливе прекратился в 70-х годах. Максимальный удельный импульс зависит от топлива, давления в камере сгорания, давления на срезе сопла и давления среды. Смотрите, например, сопло Лаваля.

Для ЖРД используются сейчас следующие варианты топлив:

а). Водород и кислород. Позволяет достичь максимального удельного импульса для ЖРД. На второй и третьей ступенях Сатурн-V стояли двигатели J-2, которые давали удельный импульс 421 с (4,130 м/с). На Space Shuttle стоят SSME с удельным импульсом 453 с (4,440 м/с).

Топливо криогенное. Двигатели применяются на высотных ступенях и в пустом пространстве. Заметьте, что удельные импульсы даны для вакуума.

б). Керосин и кислород. На первой ступени Сатурн-V стояли F-1 с удельным импульсом 263 c (2,580 м/с). На Союзе на 1 ступени используются РД-107 (РД-117) с имульсом 245 с (2,400 м/с). На второй ступени РД-108 с удельным импульсом 264с (2,590 км/с). Удельные импульсы даны на уровне моря.

В вакууме удельный импульс может достигать, например на РД-0124, 359 с (3,520 м/с).

Топливо криогенное. Двигатели применяются, в первую очередь, на первых ступенях.

в). Несимметричный диметилгидразин (НДМГ) и диоксид азота ("вонючка"). Вместо чистого НДМГ может применяться его смесь с гидразином или метилгидразин (чистый или в смесях). Преимущества и недостатки в статье в Вики. Диоксид азота часто называется тетраоксидом, так как при понижении температуры обратимо димеризуется.

Пример, Протон. Двигатели РД-253 имеют удельный импульс 316 c (3,100 м/с) в вакууме и 285 с (2,800 м/с) на уровне моря. Двигатели OME Space Shuttle аналогичны двигателям SM Аполлона и имеют удельный импульс 316 с. Горючее – монометилгидразин.

Топливо не криогенное. Самовоспламенение происходит при смешении компонент (т.е. в отличие от вариантов а) и б) его не нужно поджигать).

Так что в области конструирования ЖРД уже все выжато.

Думаю очевидно, почему для выхода на окололунную орбиту и посадки на Луну использовались двигатели на "вонючке". Двигатели на "вонючке" могут дать 316 секунд (3,100 м/с) удельного импульса. И не больше.

Если у американских инженеров получится приделать эти 4500-е двигатели к прилуняемому аппарату, то это значительно увеличит долю полезного груза, на мой взгляд.

Очень существенно. Но, к сожалению, это невозможно.

[Птыц]

Ну а теперь последний ответ на:

Итого 12-13 тонн можно привезти для строительства базы.

Как мы рассмотрели ранее, для посадки на Луну нужна характеристическая скорость 3.3 км/с. Удельный импульс двигателей 3.1 км/с. На траекторию к Луне выводится 45 т.

По формуле Циолковского получаем, что масса аппарата, опустившегося на Луну равна:
45/e^3.3/3.1=15.5 тонн

Как вы справедливо отметили:

Сколько будет весить сама ракета + двигатели - наверно, не менее 7-8 тонн.

Нужно еще учесть массу посадочной платформы, двигателей, топливных баков, двигателей ориентации, аккумуляторов, гелия для наддува баков и т.д.

Здесь я согласен с вами. Масса посадочного модуля LEM составляла 10,149 кг из общей массы 14,696 кг (включая топливо). Масса топлива для посадки составляла 8,200 кг. Таким образом масса сухой посадочной ступени была 1,949 кг. Масштабируя на 29.5 тонн топлива (т.е. на 45-15.5) получим: 29.5*1,949/8,200=7.0 тонны. Еще бы я 1.0 тонны накинул на оболочку для полезного груза, систему терморегулирования и т.д. Т.к. не все грузы, предназначенные для человека, выдерживают космический вакуум и перепады температур. Итого 8т.

Таким образом, при более детальном расчете, получилось, что специально разработанный для Сатурн-V посадочный лунный корабль может доставить на Луну 7.5 тонн полезного груза.

Так что, как видите, дьявол в деталях.
Думаю, что достигнутой точности нам с вами достаточно для дальнейшей проработки эскиза.

[KGS-88]

Это наводит на мысль, что дыра нарисована в фотошопе.

Не думаю, что администрация АПОД допустит к публикации подобную халтуру.

[Turist_40rus]

Формула-1 в настоящее время не имеет никакого отношения к развитию обычных автомобилей. Почитайте, хотя бы ограничения на технологии, применяемые к участвующим в гонках машинам.

Не убедили. Как раз все сделано для того, чтобы путь развития технлогий не становился экстенсивным - когда тупо наращивают объем двигателя.

Начать вообще-то надо с того, что гоночные авто делают на ради прогресса, а чтоб публику развлекать. Как и вояки ракеты и и-неты делают не ради прогресса, а чтоб Родину защищать. А наши луномарсобеженцы предлагают  колонизировать Луну ради прогресса самого по себе (ну и нескольких мелких научных задач уровня кандидатского дисера). Типа "щоб було".  Впрочем, что им говорить одно и то же, не желающий слышать не услышит. Удивляюсь, Птыц, Вашему терпению по просвещению неучей, у коих амбиции на порядок больше, чем эрудиции.

[Oleg Tuchin]

Не надо здесь писать про автомобили.

[Olvin]

Птыц, спасибо за подробные выкладки. Весьма интересно.

Вместо того, чтобы обвинять оппонента в ошибке, прошу обратить внимание на себя.

Если вы внимательно прочитаете российскую Вики, то в первой же таблице по вашей ссылке в разделе Технические данные вы найдете массу лунного модуля – 14500 кг. Версия статьи от 11:08, 4 мая 2010.

Если вы внимательно посмотрите английскую Вики, то в табличке справа, под изображением LM написано: 32,399 pounds (14,696 kg). Версия статьи от 05:52, 2 May 2010.

О 15 тоннах нет ни слова.
Я использовал, как вы можете понять, английскую версию.

Хотя, например, у Левантовского упоминается 15,075.1 кг.
В действительности, масса варьировала от экспедиции к экспедиции.

Тут есть некая тайна.
Если вы посмотрите массу посадочной и взлётной ступени по данной мной ссылке http://ru.wikipedia.org/wiki/Аполлон_(КА), то увидите, что они равны соответственно 10,334 кг и 4,670 кг. Если сложить эти 2 значения, то получается почти ровно 15 тонн.
А наверху действительно дана масса 14500 тонн. Но так как вы сами написали, что был и Аполлон с массой 15,075, то давайте считать массу посадочного модуля 15 тонн, как уже реально садимую на Луну с орбиты.
Также я предлагаю перейти от 45 тонн к 47 тоннам, т к. поздние запуски к Луне выводили на её орбиту уже 47 тонн, вместо 45. http://ru.wikipedia.org/wiki/Сатурн-5

неправильно указываете удельный импульс двигателей Аполлона и LEM;

Да, каюсь. Действительно удельный импульс двигателей посадочной ступени 3050 м/с.

некорректно представляете процедуры выхода на окололунную орбиту и дальнейшего прилунения;

Да, я не учёл, что нужно не только посадить аппарат на Луну, но и вывести его на окололунную орбиту.   
Тогда по формуле получается (если брать начальную массу 47 т), что на Луну можно посадить 16,21 тонны.
Но мне не совсем понятно, почему:

Думаю очевидно, почему для выхода на окололунную орбиту и посадки на Луну использовались двигатели на "вонючке". Двигатели на "вонючке" могут дать 316 секунд (3,100 м/с) удельного импульса. И не больше.

Почему нельзя использовать те самые 4500-е двигатели типа водород + кислород? Ведь вы сами написали, что эти двигатели «Двигатели применяются на высотных ступенях и в пустом пространстве.»
Окололунный вакуум – это не пустое пространство?

Допустим, что эти двигатели действительно нельзя там использовать.
Тогда из 16,21 тонны будем считать где-то 9 тонн чисто-полезного груза. Остальное – ракета с двигателями, баками и прочим. Давайте будем считать массу всего этого прочего 7,21 тонны – это всё равно нам с вами трудно оценить точно, сколько будет весить ненужные уже на Луне части ракеты.

Таким образом, если тупо выводить на лунную орбиту и сажать все изначальные 47 тонн, то полезной нагрузки удастся посадить около 9 тонн.

Но. Можно ведь сделать в 2 этапа: Для этого нужно условно 2 бака с топливом: один для выхода на лунную орбиту, другой для посадки. После выхода на орбиту ненужный условный первый бак отделяется и на посадку идёт уже облегчённая конструкция.
Если действовать по такой схеме, то можно выиграть ещё значительную массу.
Будем считать, что 9 тонн – это примерно правильная оценка. Значит на создание 100-тонной лунной базы нужно около 11 запусков.
Здесь могут возникнуть проблемы с доставкой громоздкого оборудования, которое весит более 9 тонн, либо очень много занимает места. Из такого можно привести только телескоп (Хаббл весил 12 тонн), такие вещи можно доставлять в разобранном виде и собирать на Луне.
В общем, исходя из вышеизложенного, я считаю, что ваша оценка 7,5 тонн занижена и 9 тонн – более реалистична.

100/9 примерно равно 11. Итак, для рывка на Луну нужно около 12 запусков старого Сатурна 5 (11 – только грузы, 12 – люди и груз) с доработанной «четвёртой ступенью», то есть с одним грузовым кораблём, садящимся на Луну. Возить людей и камни обратно на Землю можно в ракетах старой конструкции (2 разделяющихся корабля), аналогичных аполлоновскому.
12 ракет. Если считать, что на доставку этих 100 тонн уйдёт 10 млрд долларов (судя по статье http://www.nature.com/news/2009/090810/full/news.2009.803.html ), то получается, что стоимость постройки и запуска одной ракеты 10 млрд/12 = 833 млн. долларов.
По-моему, вполне достаточно для постройки одной ракеты по уже имеющимся чертежам должно хватить, вы не находите?

12 ракет, если пользоваться убогими технологиями 40-летней давности. Даже при таких технологиях создание лунной базы вполне возможно.
Тем более возможно, если инженеры напрягутся и применят какие-нибудь инновации.