Mit der SLS zu Uranus und Neptun

Die letzten beiden Tage habe ich an meiner Software-Dauerbaustelle gearbeitet. Das ist ein Programm über ursprünglich Raketenberechnungen, inzwischen auch Bahnberechnungen. Die erste Version habe ich 1987 mit Turbo Pascal 3.02 unter CP/M geschrieben, nun etliche Betriebssysteme und Compiler später, werkele ich immer noch dran. Es ist wohl älter als viele Blogleser. Eine Dauerbaustelle ist es, weil ich immer wieder was dran mache und meistens aufhöre, wenn es meinen Bedürfnissen entspricht, es also ziemlich chaotisch ist. Einiges ist seit Jahren geplant, aber nicht fertig, so die Umstellung der Daten auf eine Datenbank und die dadurch sich ergebenden Möglichkeiten bei der Ausgabe als HTML und bei einer Aufstiegsberechnung. Das werde ich als Nächstes angehen. Continue reading „Mit der SLS zu Uranus und Neptun“

Startfenster zu den äußeren Planeten

Bei meinem Beitrag über die SLS schlug Gerry einen Uranus/Neptun Orbiter als SLS Nutzlast vor und fragte mich ob das möglich ist. Das hat nun weniger etwas mit der Nutzlast der SLS zu tun als vielmehr mit den Startfenstern. Bei zwei Himmelskörpern kann man das Intervall einer Opposition oder Konjunktion also zweier ausgezeichneter Planetenstellungen aber auch jeder anderer Stellung sehr einfach berechnen es gilt:

1/Zeitdifferenz = 1/Umlaufszeit11/Umlaufszeit2

Bildet man den Kehrwert, so hat man den Abstand zwischen zwei Startfenstern. Kennt man eines so kann man jedes folgende errechnen. Das ist mit zwei Zahlen, die man auch im Kopf ausrechnen kann leicht zu beweisen: Nehmen wir an die Umlaufszeit1 seien 3 Jahre, die Umlaufszeit2 4 Jahre, dann kann man durch Überlegen herausbekommen, dass nach 12 Jahren der eine Planet genau 4 Umläufe absolviert hat und der andere 3. Genau dasselbe kommt auch bei der Rechnung heraus. Continue reading „Startfenster zu den äußeren Planeten“

Was wäre wenn … es eine dritte Voyager gegeben hätte?

Heute, fast 40 Jahre nach dem Start sind beide Voyagers noch aktiv. Etwas woran man sicher nicht glaubte, als man die Raumsonden entwarf. Man war sich beim JPL relativ sicher, dass die Sonden über ein Jahrzehnt arbeiten würden, was schon ein enormer Sprung zu den bisherigen Missionen war (die längste Planetenmission die es beim Entwurf gab war Mariner 9 mit zwei Jahren Betriebszeit), doch Budgetrestriktionen zwangen dazu die Primärmission auf 5 Jahre festzulegen. Damit waren als Ziele Jupiter und Saturn festgesteckt.

Von 1976 bis 1979, mit etwas höherer Startenergie bis in die frühen Achtziger gab es zahlreiche Bahnen die an mindestens zwei der äußeren Bahnen vorbeiführten. Das JPL untersuchte drei genauer: Continue reading „Was wäre wenn … es eine dritte Voyager gegeben hätte?“

Die Stiefkinder des Sonnensystems – Teil 2

Teil 1 des Aufsatzes erschien gestern. Heute geht es weiter dort wo dieser aufhörte….

Nur eine Wiederholung von Voyager wird jedoch nicht begründbar sein. Doch es gibt etwas was Voyager nicht leistete und das war die Mitführung einer Atmosphärensonde. Bislang wurde eine von Galileo abgesetzt. Sie würde uns Daten über die Atmosphären der Planeten liefern. Ein Nachbau der Eintauchsonde von Galileo mit moderner Instrumentierung und kleinem Hitzeschutzschild (da neunmal weniger Energie abgeführt werden muss) wäre ausreichend. Da man beide Sonden näher als Galileo an die Planeten heranführen kann, schließlich soll keine in eine Umlaufbahn eintreten, wird auch die Datenmenge bedeutend größer sein und so resultiert auch hier ein Erkenntnisgewinn.

Vor allem ist diese Sonde absolut notwendig, wenn später tatsächlich mal ein Aerocapturemanöver geplant ist. Dieses nur aufgrund von theoretischen Modellen der Atmosphären durchzuführen erscheint riskant. Continue reading „Die Stiefkinder des Sonnensystems – Teil 2“

Die beiden Stiefkinder im Sonnensystem – Teil 1

… sind Uranus und Neptun. Alle anderen Planeten wurden und werden von Orbitern umrundet, nur diese beiden nicht. Das ganze hat natürlich einen sehr einfachen Grund: ein Orbiter ist heute noch eine technische Herausforderung. Das liegt an der großen Entfernung von der Sonne. Will man sie auf einer schnellen Bahn erreichen, also in ein paar Jahren so ist die Ankunftsgeschwindigkeit so hoch, dass sie mit chemischen Treibstoffen nicht reduzierbar ist. Auf einer langsamen Bahn dauert die Reise zu lange (15 bzw. 30 Jahre). Doch selbst dann ist die Nutzlast gering und viel mehr als rund 1000 kg können auch die größten Trägerraketen nicht zu Uranus und Neptun transportieren.

Natürlich gibt es Alternativen. Doch für diese muss noch viel Entwicklungsarbeit geleistet werden. Das eine sind Mini-Orbiter die sich zu den Planeten hochspiralen und einen Ionenantrieb gespeist von RTG mitführen. Mehr als wenige Hundert Kilo dürfen die nicht wiegen. Das zweite ist das Aerocapture wo man in die Atmosphäre eintaucht und innerhalb von wenigen Minuten einige Kilometer Überschussgeschwindigkeit abbaut. ein Manöver, das so noch nicht probiert wurde und ohne Kenntnis über Druck- und Temperaturverlauf sehr riskant ist. Continue reading „Die beiden Stiefkinder im Sonnensystem – Teil 1“