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Web Log Teil 305: 9.12.2012 - 18.12.2012

9.12.2012: Das Hohlerde-Modell - bestätigt!

Am Freitag bestätigte die NASA nun offiziell, was schon vermutet wurde, es handelt sich um nichts weniger als die größte wissenschaftliche Sensation in diesem Jahrhundert. Alles fing vor rund zwanzig Jahren an, als die Pionieer Anomalie auftrat. Pionieer 10 wurde auf rätselhafte Weise immer langsamer. Über den Umfang der Anomalie wurde erst jetzt aufgeklärt. es war keine leichte Abbremsung, sondern eine massive Abnahme, gefolgt von dem plötzlichen verstummen der Signale, obwohl der RTG noch genügend Strom für die Bordsysteme lieferten.

Nun gab die NASA bekannt, dass sich auch Voyager 2 verlangsamt hat und man ein entsprechendes Phänomen schon bei Voyager 1 vor zwei Jahren beobachtet hat. Voyager 1 kam vor drei Monaten zum Stillstand und nähert sich seitdem mit immer größerer Geschwindigkeit wieder der Erde. Dies ist physikalisch nur durch das Hohlerdemodell zu erklären. Nach Passage des Erdmittelpunktes nähert sich jede Sonde wieder der Erde. Pioneer 10, die auf einem tangentialen Kurs von der Erdoberfläche losgeschickt wurde, passierte die Mitte der Hohlkugel weit außerhalb des Zentrums und verglühte schon vor Jahren über Australien. Ein dort gesichteter "Meteor" wurde just beim Abriss des Funkkontaktes beobachtet.

Die Frage ist, wie die Raumsonden Jahre für die nur rund 12.000 km im Erdinnenraum brauchen konnte. Die Erklärung die am meisten Sinn macht ist ein Medium in der Mitte, das durchsichtig ist, aber Materie extrem stark verlangsamt. Je nach Forscher wird es "Kleber", "Glibber" oder "Saft" genannt. Diese Substanz wäre von enormer Bedeutung und wäre als Werkstoff für viele Dinge einsetzbar. Daher hat die NASA den Plan, wenn in 5 bzw. 7 Jahren Voyager 1 und 2 wieder zurückkommen, zumindest eine der beiden Sonden einzufangen und den an Vertiefungen oder unzugänglichen Stellen noch haftenden "Saft" zu entnehmen.

Zusammen mit SpaceX, das in den Plan seit einem Jahr eingeweiht war, hat nun die NASA das Projekt "Spaceballs" gestartet. Die Wahl auf SpaceX fiel, weil die Firma als einzige in der kurzen Zeit die nötige Hardware entwickeln bzw. modifizieren kann und die nötige Trägerrakete hat.

Es beginnt in 4 Jahren mit dem Start der "Scroob" Mission. Eine umgebaute Dragon mit einem Greifer wird mit einer Falcon Heavy und einer zusätzlichen Stufe gestartet. Sie soll Voyager 1 einfangen und durch Zündung des Antriebes dann in eine erdnahe Umlaufbahn bringen, wo man sie an der ISS andocken und bei einem EVA Einsatz Teile demontieren. "Die Raumsonde ist zu groß, um sie ganz zur Erde zurückzubringen, doch wir brauchen auch nur einige Proben" sagte der Projektleiter Roland Barf. Elon Musk ergänzte: Wir haben durch die CRS Missionen jede Menge Dragons übrig, die wir umbauen können und der Greifer der CSA den wir im Austausch für einen kostenlosen Start erhalten können hat sich schon auf der ISS bewährt. Ein Problem war nur die dritte Stufe, die über Jahre funktionsfähig sein muss. Das war mit Stufen der Falcon nicht möglich, wir entwickeln derzeit aber eine auf Basis der Superdraco Triebwerke. Von Vorteil ist vor allem die aerodynamische Form der Dragon. Sie kann so den Glibber schneller passieren".

Die Mission soll auch Aufschlüsse liefern ob sich Löcher im "Saft" wieder schließen. Wenn dies nicht der Fall ist, so wird SpaceX die "Lone Starr" Mission starten: Eine weitere Dragon wird ein Graphenseil hinter sich herzuziehen. Musk: "Graphen ist ideal für diesen Zweck. Es ist hochbelastbar und gleichzeitig leicht, so kann eine Falcon heavy ein bis zu 13.000 km langes Seil mit einer Dragon transportieren. Beim Aufschlag der Dragon beim Ankunftspunkt soll das Seil gefangen und fixiert werden. Es dient zum ziehen eines dickeren Keflarseiles zum Startpunkte, das dann wiederum zum Ziehen eines Stahlseiles dient.

Dieses Stahlseil wird dann die Dark Helmet Vespa, eine Kabine von einem Ort zum anderen ziehen: "Es ist das Prinzip der Seilbahn, nur dass sie über Kontinente geht. Stellen sie sich vor innerhalb weniger Minuten von den USA nach Europa in einer Seilbahn zu kommen, ohne hohe Kosten für Treibstoff. Von den normalen Seilbahnen unterscheidet die Kabinen aber ihre Form - um in der Atmosphäre rasch beschleunigen zu können sind sie kugelförmig, daher auch der Projektname "Spaceballs".  Nun ist auch klar, warum SpaceX eine 160 bis 200 t Rakete entwickelt. "Auch wenn Graphen extrem leicht ist, so reden wir doch von einem 13.000 km langen Seil dass auf Fluchtgeschwindigkeit beschleunigt werden muss, dafür war die Falcon heavy nicht leistungsfähig genug. aber wenn wir erst die Spaceballs im Einsatz haben können wir mit geringem Aufwand in jeder beliebigen Höhe Satelliten aussetzen und die Startpreise drastisch reduzieren. Dann werden alle Trägerraketen überflüssig werden.

Kritiker gibt es natürlich auch schon. Neben der prinzipiellen Realisierbarkeit wird auch bemängelt, das das Medium noch kaum erforscht sei. "Im Extremfall könnte durch das Loch für die Kabinen im "Saft" auch die Luft in die Hohlerde abgesaugt werden." meinte Kane Snotty, der der NASA und SpaceX mangelnde Planung und zu wenig "Kleberforschung" vorwirft. Währenddessen haben sich schon mehrere Museen gemeldet die unbedingt Teile von Voyager für ihre Ausstellungen haben wollen. Man darf gespannt sein ob die Bergung gelingt.

12.12.2012: Huuuh wer hat Angst vor den bösen Nordkoreanern....

Heute hat es Nord Korea geschafft: Sie haben vor Südkorea einen Satelliten in den Orbit gebracht. Es war der insgesamt vierte Versuch nach 1999, 2009 und dem April dieses Jahres. Wie der letzte wurde er vorher angekündigt. Beim letzten dürften sogar westliche Beobachter die Rakete besichtigen, darunter James Oberg, der bestätigte das es eine Trägerrakete ist. Das konnte natürlich die USA und Japan nicht davon abhalten den Start als Test einer Interkontinentalrakete zu verurteilen.

Natürlich ist das nun auch erfolgt und NORAD bestätigt gleich dass es keine Gefahr für den amerikanischen Kontinent gab und ein "Objekt" den Orbit erreicht habe. Kunststück bei einem sonnensynchronen Orbit zwischen 492 und 585 km Höhe und 97,4 Grad Inklination.

Tatsache ist: es gibt einen Wettlauf zwischen den beiden koreanischen Staaten. Nordkorea hatte in den späten Neunzigern zum ersten Mal versucht einen Satelliten zu starten und dann nach zwei Fehlstartes eingestellt. Nun geht man es erneut an, weil Südkorea seine Trägerrakete Naro-1 entwickelt und man sich so profilieren will. Gerade für ein diktatorisches Regime ist die Reputation groß, vor allem wenn man den südkoreanischen Nachbarn, der sich enorm schnell zu einem führenden Industrieland entwickelt hat ausstechen kann.

Der Schritt ist insbesondere deswegen wichtig, weil die Unha selbst entwickelt wurden (auch wenn viele die Meinung vertreten, sie wäre aus russischen Scud oder chinesischen ICBM gebaut worden). Immerhin stammt von Südkoreas Naro-1 gerade mal die winzig kleine Feste Oberstufe und die erste Stufe stammt aus Russland. Das diese beim letzten Start versagte hat nicht nur zu gegenseitigen Schuldzuweisungen von Russland und Südkorea geführt, sondern zeigt auch wo Russlands technologische Fähigkeiten liegen, nachdem ja auch vor wenigen Tagen wieder ein Protonstart scheiterte.

Ehrlich gesagt frage ich mich, warum niemand diese vielen militärischen Tests der USA verurteilt. Erst gestern haben sie wieder einen militärischen Space-Shuttle gestartet über dessen Zweck niemand was weiß. Dabei kann es Atombomben auf jedem Punkt der Erde absetzen. Wer weiß, was die ganzen militärischen Starts der USA noch alles außer dem angeblichen Satelliten transportieren? Wo sind eigentlich die ganzen Atomsprengköpfe verschwunden die man im Rahmen de Start Abkommens angeblich verschrottet wurden? Vielleicht umkreisen sie als Satellit oder Sekundärnutzlast getarnt die Erde und warten nur auf einen Einsatz? Spinnerei? Nicht mehr Spinnerei als wenn man in den USA einen Satellitenstart mit einem Raketentest gleichsetzt.

Natürlich kann das US-Militär sehr einfach die Aufstiegsbahn einer ICBM von der einer Trägerrakete unterscheiden. Beide unterscheiden sich beträchtlich, da eine ICBM einen großen Bogen folgt und eine hohe Gipfelhöhe erreicht, während die Trägerrakete sich schnell in die Horizontale neigt und bestrebt ist einen Punkt zu erreichen der der Orbithöhe entspricht aber nicht zu hoch liegt um nicht Nutzlast zu verlieren. Warum sollte Nordkorea einen Satellitenstart ankündigen um einen ICBM Test durchzuführen, den man leicht als solchen erkennen kann? Offensichtlich kann man mit solcher Stimmungsmache in den USA noch an Popularität zugewinnen, ohne Feind geht es wohl in diesem Land nicht mehr. Nachdem Libyen aus der "Achse des Bösen" ausgeschieden ist, gibt es ja leider nur noch zwei Länder, von denen sich diese armen, kleinen, fast unbewaffneten USA bedroht sein können.

Wie jeder andere Staat hat Nordkorea auch das Recht eine eigene Trägerrakete zu entwickeln und Satelliten zu starten, mögen die Motive auch nur darin bestehen das diktatorische Regime in einem besseren Licht dastehen zu lassen.

Blamabel ist es für Südkorea die eigentlich von der industriellen  Basis her dies eher leisten konnten, Sie haben viel Geld investiert, trotzdem ist die Trägerrakete zu 90+% russisch und besonders blamabel wurde der dritte Start vor einigen Wochen nach zwei Startabbrüchen verschoben. Wenn er nun noch gelingt, dann sind sie nur um Wochen geschlagen worden.

13.12.2012: Die wichtigste Planetenmission

Morgen erinnere ich mit einem Beitrag über Mariner 2 an 50 Jahren Erkundung der Planeten mit Raumsonden. Am 14.12.1962 flog Mariner 2 als erste Raumsonde erfolgreich an einem Planeten vorbei. Ich habe dann ein bisschen gestöbert um auch den Aufsatz etwas aufzupolieren und das JPL hatte sogar die (ihrer Meinung nach) 50 wichtigsten Bilder aus diesen 50 Jahren zusammengestellt. Nun ja 50 ist etwas viel, da könnte man ja fast jede zweite bis dritte Mission nennen, wenn wir die nicht erfolgreichen weglassen ist es dann fast jede.

Aber was ist die wichtigste Mission in diesen 50 Jahren? Nun ich meine mit Abstand sind es die Voyager Missionen. Natürlich gibt es den psychologischen Aspekt: Wir empfinden die Missionen als wichtiger die die ersten waren, vor allem wenn sie beeindruckende Bilder liefern. Das kennt man ja auch von anderen Dingen - Wer war der zweite am Nordpol oder auf dem Mount Everest? Doch als Fachautor bin ich gegen solche einfachen Überlegungen gefeit. Ich kann dies technisch begründen. Die Voyager Missionen sind herausragend weil:

Schade ist, dass man eine Option nicht wahrnahm Geplant war das dritte Exemplar, dass man für Tests baute 1979 zu starten. Das hätte auch Synergien zum Galileo Projekt ergeben, das damals für 1982 geplant war. Die Forscher wie Ingenieure hätten dann ohne Unterbrechung zu Galileo wechseln können. Die NASA lehnte den Vorschlag ab. Danach schlug man vor, eine der Voyagers 1978 zu starten und die Sonde am 3.11.1979. Sie würde am 10.4.1981 Jupiter und Mitte 1985 Uranus erreichen. Drei Starts in drei Jahren hatten die Kosten über einen längeren Zeitraum verteilt. Diese zusätzliche Mission würde nur 177 Millionen Dollar mehr kosten, davon 80-100 Millionen alleine für die Überwachung die nun vier Jahre länger laufen würde. Diese Summe kam später sowieso hinzu, da die Mission von Voyager 2 ja verlängert wurde. So gesehen wäre für 80-100 Millionen Dollar (netto) eine dritte Mission möglich gewesen. Sie hätte die Route Jupiter-Uranus-Neptun genommen. Der Vorteil? Jupiter und Saturn zeigten den Vorteil auf: Neben der Möglichkeit die kleinen Körper besser zu erkunden (bei einer Vorbeiflugmission kann man nie alle Monde nahe passieren) war vor allem extrem wichtig, dass die zweite Sonde Nachuntersuchungen von unverstandenen Phänomenen wie dem verdrillten F-Ring, den Vulkanen auf Io machen konnte. Bei Io gab es innerhalb von Monaten deutliche Veränderungen der Oberfläche und einige Vulkane waren erloschen, neue dagegen aktiv. Schon alleine die Möglichkeit Aufnahmen und Spektren oder andere Untersuchungen von zwei unterschiedlichen Zeitpunkten ist wichtig um Veränderungen zu erfassen, dauerhafte Phänomene von temporären zu unterscheiden. Diese Chance haben wir bei Uranus und Neptun vergeben.

Am Rande sollte noch erwähnt werden, dass es die hypothetische Möglichkeit gab eine Raumsonde nach Saturn zu Pluto zu schicken. Auch er war damals relativ fix erreichbar (je nach Route zwischen März und September 1986). Die NASA verzichtete darauf. Auf der einen Seite verständlich. Pluto ist kleiner als Triton. Bedingt durch die große Entfernung und der geringen Speicher an Bord der Sonde hätte man nur etwa 100-200 Bilder mittel bis hochauflösende von Pluto erhalten. Auf der anderen Seite hätte die Sonde Pluto gerade nahe des sonnennächsten Punktes passiert, wenn sich seine Atmosphäre ausbildet. Ob New Horizons noch rechtzeitig kommt um diese vor dem Ausfrieren zu untersuchen werden wir wohl erst in 3 Jahren wissen.

15.12.2012: Die Planetenerkundung der nächsten 50 Jahre

Nach dem Jubiläum des ersten geglückten Untersuchung eines Planeten mit einer Raumsonde vor 50 Jahren, nun eine persönliche Prognose für die nächsten 50 Jahre. Man kann das unterschiedlich sehen. Wir haben auf der einen Seite eine enorme Weiterentwicklung der instrumentellen Möglichkeiten. Der Laie sieht dies an der Qualität der Bilder wenn er heutige Aufnahmen mit denen von Mariner 5 vergleicht. Ähnliches kann auch von andere Instrumenten sagen. Infrarotspektrometer sind nicht nur empfindlicher geworden. Es ist heute auch möglich Bilder in einem einzigen Spektralbereich anzufertigen und so z.B. die Konzentration eines Spurengases in der Atmosphäre global abzubilden. Dies kann man beliebig fortsetzen. Magnetometer können dreidimensionale Ansichten der Magnetosphäre anfertigen Staubdetektoren ermitteln heute nicht mehr nur Energie und Masse eines Staubteilchen sondern dessen chemische Zusammensetzung.

Noch weiter gehen heute die Möglichkeiten Bodenproben zu untersuchen. SAM an Bord von Curiosity ist um Größenordnungen empfindlicher als die Massenspektrometer von Viking. Einige Technologien wie Mösslbauerspektrometrie, Atomkraftmikroskopie etc. gab es vor 50 Jahren noch nicht einmal. Damit einher ging auch dass die Raumsonden größer und schwerer wurden und die Kommunikationsfähigkeiten angestiegen sind - sowohl durch Maßnahmen auf der Erde (größere Antennen, rauscharme Empfänger, Zusammenschaltung von Antennen) wie auch im Weltraum (Übergang auf höhere Frequenzbänder, stärkere Sender). Das kann noch weitergehen, schlussendlich wird die Laserkommunikation erst experimentell erprobt. Ist sie mal einsetzfähig kann sie einen weiteren Schub bringen

In der gleichen Zeit haben wir auch die Kenntnis über das Sonnensystem erweitern. In den sechziger Jahre beschränkte sich die Forschung auf Venus und Mars. In den Siebzigern kamen Merkur, Jupiter und Saturn dazu, in den Achtzigern die Kometen, Uranus und Neptun. Seitdem haben wir uns mehr auf die Erforschung der kleinen Himmelskörper (Asteroiden und Kometen) konzentriert als das äußere Sonnensystem. Erst 2015 wird das erste Transneptunobjekt, der ehemalige Planet Pluto erkundet werden.

Doch kommen wir zu den Grenzen: Seit über 30 Jahren hat sich die Maximalnutzlast kaum verändert. Eine Atlas 551 transportiert zwar mehr Nutzlast als eine Titan 3E Centaur, aber nicht mehr sehr viel. Das kann noch etwas ansteigen, aber eigens für die Planetenerkundung wird man sicher keine Schwerlastraketen entwickeln. Damit sind viele Missionen im alten Trott nicht durchführbar, z.B. Orbiter zu Himmelskörpern jenseits von Saturn. Aber auch anspruchsvollere Missionen zu den näheren Planeten werden so schwierig und teuer, wie z.B. die seit langem geplante Bergung von Marsbodenproben. Das ist auch der Grund warum es so wenige Missionen zu den äußeren Planeten gibt. Sie erzeugen so hohe Kosten und es gibt nur wenige von Ihnen. Bei der NASA heißen sie Flagship Mission und bei der ESA Cornerstone Mission. Davon leistet man sich nur eine alle 10-20 Jahre.

Die Lösung könnten zumindest für die inneren Planeten Ionentriebwerke sein. Bisher war es so, dass man diese nur nutzte um Treibstoff beim Planeten einzusparen, die Raumsonde aber klassisch auf eine Fluchtbahn beförderte um den Geschwindigkeitsgewinn durch den hyperbolischen Exzess mitzunehmen. Doch effektiver, bezogen auf die Nutzlast wird der Start von einer Erdumlaufbahn. Zu den inneren Planeten ist so ein Drittel bis die Hälfte der Startmasse als Nutzlast realistisch, während schon das Befördern auf Fluchtgeschwindigkeit sie auf ein Viertel reduziert.

Bei den äußeren Planeten wird dies nicht so einfach möglich sein. Zwar kann man mit Ionentriebwerken Nutzlasten auf eine Bahn zu den Planeten schicken, aber dort angekommen müssen sie dann abbremsen um in eine Umlaufbahn einzuschwenken. Um so mehr  je schneller wir da sein wollen und je kleiner der Himmelskörper ist. Aufgrund der Entfernung von der Sonne sind dann Solarzellen weitgehend wirkungslos um den benötigten Strom zu gewinnen. Russland hat zwar schon Kernreaktoren für den Einsatz im Weltraum entwickelt, doch diese Exemplare sind schwer gemessen an der verfügbaren Leistung. De Faktor wird man keinen kleinen Kernreaktor mit nur einigen kW Leistung bauen können. Gute Masse/Gewichtsverhältnisse erhält man erst bei großen Leistungen. Doch dann reden wir dann immer noch von Exemplaren die Tonnen wiegen und wir reden über komplett andere Raumsonden als heute. Die Frage ist ob man so etwas entwickeln will und wird.

Mit RTG könnten nur kleine Raumsonden in eine Umlaufbahn um einen Planeten gebracht werden. Ich habe da mal ein Paper dazu gesehen, doch selbst das halte ich für äußerst anspruchsvoll.  Wir reden von 200 bis 400 kg schweren Objekten die dann RTG im fast gleichen Gewicht als Stromversorgung mitführen und was das dafür benötigte Pu-238 pro Kilo kostet kennt man ja. Mit Stirling  Motoren anstatt Thermoelementen kann man wenigstens die Plutoniummenge auf ein Viertel reduzieren, doch richtig preiswert werden sie so nie werden.

17.12.2012: Spielekritik: Grotesque Tactics

Wie ihr alle wisst bin ich nicht der Spielertyp. Nicht dass ich nicht gerne spiele, aber nur selten kann ein Spiel meine Aufmerksamkeit richtig dauerhaft binden. Das zweite ist, dass die meisten Spiele die es heute gibt alle in Kategorien fallen, die ich nicht gerne speile. Das sind Jump & Run und Ego Shooter sowie alles was mit Echtzeit zu tun hat (ich habe eine Zeitlang auch gerne Kampfsimulationen mit Jagdflugzeugen gespielt wie "Aces over Europe" oder "Strike Commander", aber für die meisten bin ich nicht reaktionsschnell genug. Ich mag es rundenbasiert und da was aus dem Bereich Strategie oder Rollenspiele und das ist eine aussterbende Gattung. Früher habe ich viel Panzer General gespielt, dann Steel Panther und was immer noch auf meiner Platte immer wieder reaktiviert wird ist Jagged Alliance samt den vielen Mods die es gibt, einfach weil man es immer wieder spielen kann und es ist niemals gleich. Auch hier hat man beim Nachfolger nach dreizehn! Jahren das ganze in Echtzeit umgemodelt - womit für mich klar war das ich es nicht kaufe und nach den Amazon Urteilen ist auch bei anderen so.

Da fand ich in der letzten ct''' 26/2012 "Grotesque Tactics - Premium Edition ", wieder ein rundenbasiertes Rollenspiel. Also gleich ausprobiert. Zuerst war der Frust groß, denn es lies sich nicht starten. Nachdem ich den letzten Patch 1.204 installiert habe, konnte ich das Config Tool starten. Da dieser schon mehr als zwei Jahre alt ist, stellt sich die Frage warum die ct''' nicht diese Version ausliefert. Wenn man die Auflösung und alle Details reduziert kann man auch bei meiner OnBoard Grafik (ATI 3200) das Spiel spielen, wenn auch nur in reduzierter Auflösung (1280 x 800), trotzdem ruckelt es zum Ende Im Echtzeitmodus hin sehr, wenn die Party dann aus mehr Personen besteht und sie sich bewegt, doch im Rundenmodus stört das nicht da sich da nur eine Figur bewegt. Hier stört dann mehr die Verzögerung bei der Aktion und die Kamera (s.u.). Gewünscht hätte ich mir hier mehr Auswahlmöglichkeiten - noch weniger Details dafür eine höhere Auflösung. Bei meiner nativen Auflösung von 1920 x 1200 ist nicht mal im Spielmenü (also ohne Animation) das Menü zu bedienen, da dann der Mauscursor verzögert "springt".

Wie der Name schon andeutet, ist das Spiel ein bisschen eine Satire/Parodie auf Rollenspiele. Das beginnt schon am Anfang Emo Drake hat die Prüfung an der Militärakademie nicht bestanden und will sich in einen brutalen Pilz stürzen. Da erscheint seine "halbgöttliche Wenigkeit" Holly Avatar um ihn zu rekrutieren um Glory zu retten. Die ganzen Dialoge sind sehr witzig, aber als gefuchster Rollenspielfan habe ich sie bald nur noch weggeklickt, denn im wesentlichen geht es um eines Monster töten und Truhen zu öffnen. Details aus den Dialogen braucht man selten.

Was auffällt, ist das das Spiel recht einfach ist was Fähigkeiten und Ausrüstung angeht. Jeder hat nur drei Ausrüstungsgegenstände - eine Waffe, eine Rüstung und Schmuck. Man findet wenig neues und wenn dann ist es besser als das was man hatte. Genauso hat jeder Charakter maximal drei Fähigkeiten. Die beiden oberen werden erst mit folgenden Levels freigeschaltet. Wer Spiele wie Might & Magic kennt wo es unzählige Zaubersprüche und Waffen sowie zig Items als Ausrüstung abzuwägen gibt und man auch die Eigenschaften der Party fein justieren kann wird hier vieles vermissen. Ich finde prinzipiell die Beschränkung nicht für schlecht. Gerade wer das Feinjustieren nicht möchte (es kann ja auch in Arbeit ausarten), der hat eine recht einfache, lineare Story.

Was mich stört ist die Bedienung. Die Kamera, mit der man von schräg oben die Party beobachtet schießt regelmäßig übers Ziel raus. Anders als im Handbuch angegeben kann man sie nicht zurückholen wenn man den Mauszeiger zum Bildschirmrand bewegen, sondern nur mit den Tasten auf dem Zehnerblock. Wenn ich sie rotiere verliert sie die Perspektive wieder bei der nächsten Figur und wenn ein Gegner erscheint schaltet das Spiel in den rundenbasierten Modus um. Nur nützt das nichts wenn ich nun nicht die Position der Figuren nicht beeinflussen kann. Einige rennen vor Drake als Zentralfigur (er wird im Echtzeitmodus vom Spieler gesteuert) vor und andere hinterher. Beim Runden-Modus sind sie dann in einer Position in der sie mir nichts nützen oder schlimmer: die  empfindliche Heilerin steht in der ersten Reihe. Zwei der Bogenschützen haben Spezialfähigkeiten: Sie können undurchdringliche Hindernisse oder Flammengräben erzeugen, die den Gegnern beim Durchqueren Schaden zufügen. Das ist aber völlig nutzlos, wenn eigene Figuren in der ersten Runde so stehen, dass man dieses Feature nicht einsetzen kann, weil der Gegner zu nahe ist oder die Schützen zu weit hinten. Dumm ist auch dass ich die Reihenfolge der Bewegung nicht beeinflussen kann.

Dann geht es an das Lösen der Quests. Manche bestehen nur darin einige Personen zu sprechen, andere wie üblich Monster zu bezwingen und Gegenstände zu bergen. Auch bei den Monstern ist das Spiel humorvoll. Neben den üblichen Goblins und Ogern gibt es auch "Säbelzahnhasen" und "brutale Pilze".

Das größte Manko ist eigentlich die Kürze. Da mit dem Spiel auch die Spieldauer gespeichert wird, kann ich diese genau benennen - es sind knapp unter 15 Stunden, mit mehrmaligen Versuchen und Neuladen vielleicht die doppelte Dauer. Ich hatte es zumindest in weniger als einer Woche durch und wer dran bleibt schafft es in einem Wochenende. Das finde ich für ein Freewarespiel okay, aber das Spiel wird auch verkauft. Jetzt für 10 Euro, doch es ist ja auch zwei Jahre alt und als es damals erschien war es sicher teurer und für 15 Stunden Spielspaß würde ich keine 30 Euro ausgeben. Problematisch ist auch (und das ist ein Unterschied zu meinem Lieblingsspiel Jagged Alliance) dass die Quests beim Wiederholen gleich sind. Also nicht von der Lösung her, sondern man weiß genau wo jedes Monster ist. Es gibt keinerlei Variation. Natürlich ist auch die Questreihenfolge ganz fix, selbst wenn man am Anfang gleich drei Quests erhalten hat. Auch hier sind erfahrene Rollenspieler anderes gewöhnen und weitgehend freies Bewegen gewohnt. Man wird in eine Map gebeamt, muss dort einige Quests lösen (meist ergibt sich aus einem Quest ein weiteres) und nach dem Ausräumen der Truhen spricht man Holy Avatar an und kehrt zu "Station Wish", dem zentralen Punkt zurück. Dort wird kuriert und Ausrüstung gekauft. Alles Rollenspieler-Idioten sicher, aber nicht sehr herausfordernd.

Es ist mit Sicherheit ein Spiel für Rollenspiel Einsteiger. Das "Magic" kommt etwas kurz (nur zum Schluss kommt eine Magierin in die Party). In dem Amazon-Wertungsschema würde ich 3 von 5 Sternen geben.

18.12.2012: Ein Kommunikationsproblem

Heute und morgen will ich mich mal einem Problem widmen, dass verschiedene Lösungen hat die ich mal diskutieren will. Es geht um die Optimierung einer Venusmission. Eine sicher interessante Mission wäre es eine Kapsel zur Venusoberfläche zu schicken und während des Abstiegs Aufnahmen zu machen und zurück zu funken. Dazu erst einmal wie ungefähre Beschreibung der Mission.

Die Sonde selbst könnte eine einfache Weiterentwicklung der Pionier Venus Mission sein. Sie würde also beim Abstieg atmosphärische Messungen machen und durch einige Bullaugen Aufnahmen. Anders als bei den Venera ist keine Untersuchung auf der Oberfläche geplant, aber ein Gestell verhindert das Umkippen und fungiert als Stoßfänger.

Da die Betriebszeit begrenzt ist, müssen alle Daten in Realzeit übertragen werden und da gibt es drei Unwägbarkeiten:

Fangen wir mit dem ersten an. Da gibt es Erfahrungswerte. Bei den Venerasonden betrug die minimale Lebensdauer 23 Minuten bei Venera 7. Bei Pioneer Venus überlebte eine Sonde den Aufprall um 67 Minuten. Man kann davon ausgehen dass auch die anderen Sonden den Aufprall überlebten, aber ohne Landegestell, dürften die runden Kapseln zur Seite gerollt sein und nur bei einer zeigte die Antenne zufälligerweise so dass man noch Daten aufnehmen konnte. Nehmen wir mal konservative 15 Minuten Überlebensdauer auf der Oberfläche an. Das erlaubt es zumindest ein Landepanorama aufzunehmen. Alles was darüber hinausgeht ist dann zusätzliche Zeit die man für weitere Daten nutzen sollte, die Mission sollte aber zumindest das Landepanorama in 15 Minuten übertragen können.

Das zweite ist schwieriger. Es gab bisher noch nicht den Versuchm Aufnahmen der Oberfläche beim Abstieg zu machen. Es gibt nur die Möglichkeit die Höhe abzuschätzen ab wann der Boden sichtbar ist. Das Problem ist dass wir eine dichte Atmosphäre haben und schon wenige Kilometer mit einer geringen Aerosolkonzentration kann den Blick auf den Boden versperren, dazu braucht man keine dicke Wolkenschicht.

Die Messungen die wir haben stammen von dem Nephelometer von Pioneer Venus. Nach dieser käme erst in einer Höhe von 6 km der Boden in Sicht. Sie bestimmte allerdings diesen Werte nicht direkt, sondern die Sicht horizontal in der Atmosphäre, die natürlich davon abweicht. Eine zweite Möglichkeit ist es, die Atmosphäre als "klar anzusehen", wenn die Temperatur höher als die Verdampfungstemperatur der schwerstflüchtigstem Substanz auf der Venus ist, das ist die Schwefelsäure mit einer Siedetemperatur von 330°C.  Diese wird in 16 km Höhe erreicht.

Die Sonde sollte feststellen, wann der Boden in Sicht kommt, auch um die Aufnahmerate an die Datenrate abzustimmen. Das kann durch Vermessen der Fotos gehen (Boden hat üblicherweise Kontraste, Wolken und Nebel nicht) oder durch einen Laserstrahl, dessen Abschwächung bzw. Streuung man messen kann. Beide Methoden haben Fehlermöglichkeiten. Aerosole auf den Linsen ergeben Kontraste (siehe Huygens). Dafür kann man mehrmals während des Abstiegs eine dünne Vorsatzlinse wechseln. Der Laserstrahl kann auch am Boden gestreut werden.

Natürlich kann man auch dran gehen einfach ab der Unterkante der Wolkenschicht Aufnahmen zu machen, doch die Vermessung wann es sinnvoll ist hat zwei Vorteile: Man kann die Schutzabdeckung vor den Linsen dann erst abwerfen und so verhindern, dass sich Aerosole auf de Linse niederschlagen und man kann Aufnahmen selektiv zwischenspeichern, die man mit etwas Glück nach der Landung übertragen kann.

Das leitet mich zur zweiten offenen Frage über - wie lange überlebt die Sonde danach? Diese Frage ist nicht so einfach zu beantworten, weil es auf der Erde nur äußerst schwierig ist, die Bedingungen zu simulieren und wenn, dann wird man es nicht tun - denn nach dem Versuch dürfte das Versuchsexemplar kaputt sein und so was macht man vielleicht noch bei einzelnen Subsystemen, nicht jedoch einer ganzen Raumsonde, weil es sonst einfach zu teuer ist. Der Abstieg durch die Venusatmosphäre dauert, je nachdem wann man den Fallschirm abwirft rund 60 Minuten. Am Boden angekommen erwarte ich nur noch 15 Minuten Überlebensdauer - ein niedriger Wert vergleichen zu den 60 Minuten Abstiegszeit, doch die Temperatur steigt bei der Venus rapide an. Wie oben erwähnt ist es in 16 km Höhe schon um 150 Grad "kälter", das bedeutet die Sonde ist die meiste Zeit vorher relativ moderaten Temperaturen ausgesetzt gewesen (moderat verglichen mit der Oberflächentemperatur). Die 15 Minuten auf der Oberfläche habe ich vorgesehen für ein Panorama sowie die Restliche Übertragung des letzten Sets von Aufnahmen vor der Landung. Die russischen Raumsonden waren ab Venera 9 übrigens für 32 Minuten Aufenthalt ausgelegt und erreichten alle diesen Wert.

Wie geht man mit Mehrzeit um? Es gäbe meiner Ansicht nach drei Möglichkeiten diese Zeit sinnvoll zu nutzen:

Das Hauptproblem - die Kommunikation

Kommen wir nun zum Hauptproblem: Der Datenübertragung. Wir reden nun von Farbaufnahmen, die selbst bei mäßiger JPEG Komprimierung noch große Datenmengen erzeugen. Wenn ich von meiner Digitalkamera ausgehe und das Profil mit mittlerer Schärfe nehme, dann brauche ich auf drei Bildpunkte 1 Byte. Ein 1 Mpixel großes Bild hat also eine Datenmenge von rund 300 KByte. Das Problem ist, dass aufgrund der Temperaturen und weil die Kommunikation auch beim Abstieg gewährleistet sein muss, alle Sonden bisher Rundstrahlantennen einsetzten, deren Datenrate gering ist. Pioneer Venus sandte mit 64 und 256 Bits/s bei 10/40 Watt Sendeleistung. Venera 9+10 übertrugen 512 Bit/s, Venera 11-14 3072 Bit/s. Doch selbst bei der höchsten dieser Datenraten braucht man 800 s um ein Bild zu übertragen, das ist übrigens fast die gleiche Zeit, die ein Farbpanorama von Venera 13+14 zur Übertragung brauchte.

Bei rund 30 Minuten die wir im Minimalfall zur Verfügung haben, reicht das gerade mal für zwei Aufnahmen. Geplant sind bei meinem hypothetischen Projekt aber 7 Kameras mit je 60 Grad Gesichtsfeld um den Fischaugeneffekt zu vermeiden - eine unten, 6 an der Seite. Wenn man nur ein Panorama vom Boden und aus der Höhe übertragen will, braucht man also mindestens die 5-Fache Datenrate.

Nun wie kann man es angehen?

Zuerst einmal kann man funktechnisch einiges verbessern. Die US-Sonden hatten nur wenige Watt Sendeleistung. Bei einer Lebenszeit von maximal drei Stunden (mit 1 Stunde Abstiegszeit) kann man ohne Problem mit hoher Sendeleistung senden, da die Batterie nicht viel mehr wiegt. Irgendwann wird dann der Sender dann aber auch sehr schwer, doch 100 Watt sollten möglich sein, Das ist immerhin der vierfache Wert von der großen Pionieer-Venus Sonde. Eine weitere Optimierung besteht darin, dass man nicht eine Rundstrahlantenne nimmt, sondern 7 Antennen mit einem je 70 Grad - eine in der Mitte, sechs außen. Das bringt einen weiteren gewinn um den Faktor 5,6. Zusammen ist dies dann schon der Faktor 13,1 oder 3600 Bit/s. Das ist dann die Datenrate von Venera 11-14. Eine höhere Sendefrequenz als das in Pioneer Venus eingesetzte S-Band bei 2291 MHz ist wahrscheinlich wegen der dichten Atmosphäre nicht möglich.

Das sinnvollste ist es die Daten aus dem Orbit oder nahe der Venus zu empfangen. Hier gibt es drei Möglichkeiten:

Die offensichtlichste: wir benötigen einen Bus um die Sonde zur Venus zu bringen. Rüstet man diesen mit einer großen Empfangsantenne aus, sonst hat er ja keine andere Funktion, so kann man aufgrund der nahen Distanz viel mehr Daten übertragen als bei einer wesentlich größeren Antenne auf der Erde, einfach weil die Sonde 1000-mal näher an der Oberfläche ist. Die Datenrate nimmt dabei zu, wenn man sich der Venus nähert. Geht man von einer Minimaldistanz von 6000 km aus und zwei Stunden Sendezeit mit hoher Datenrate (Bilder) (das sind 30 Minuten vor und 90 Minuten nach der Landung), so kann man mehr als 680 kBit/s übertragen. Die Sonde ist dann in rund 46000 km entfernt (Ankunftsgeschwindigkeit rund 3000 m/s im Unendlichen). Die Datenrate nimmt dann rasch zu und erreicht in Minimalentfernung 39,7 Mbit/s. Bei einer nominellen Mission müsste in 23700 km der Punkt "Landung +15 min" erreicht sein, bei einer Datenrate von 2,6 Mbit/s

Die Sonde kann dieses Verhalten nutzen, indem sie einen Empfänger hat der ein Funksignal des Busses empfängt. Übersteigt die Stärke ein gewisses maß kann man die Datenrate erhöhen.

Die zweite Option ist ein in einer Umlaufbahn befindlicher Orbiter. Hier gibt es zwei Optionen. Die eine ist ein Orbiter in einer elliptischen Umlaufbahn wie Venus Express. Ein solcher Orbiter hat, wenn der Landepunkt richtig gewählt wird (möglichst unter dem Fußpunkts des Apogäums) sehr lange Kontakt, Bei Venus Express sind es rund 16 Stunden pro 24 Stunden Umlaufszeit. Dafür ist er auch weiter entfernt (bis zu 66.000 km) und er hat auch eine kleinere Antenne (1,5 m). So ist er zuerst einmal eine schlechtere Option, allerdings nur, für diesen konkreten Fall. Ein Orbiter könnte natürlich auch eine größere Antenne einsetzen und sofern er genügend Treibstoff hat, die Umlaufbahn anpassen. Reduziert man das Apogäum auf 20.000 km, so hat man immer noch mindestens 2 Stunden Funkkontakt, befindet sich aber im Mittel in einer niedrigeren Entfernung von der Oberfläche. Vor allem resultiert hier so eine größere Dauerdatenrate, auch wenn die Spitzendatenrate kleiner ist. Was besser ist? Das hängt von der Missionsdauer ab. Bei einer Vorbeiflugsonde nimmt die Datenrate enorm rasch zu. Die letzten 2000 s ist sie näher an der Venus als der Orbiter. In den letzten zwei Minuten kann sie so viele Daten übertragen wie zum Orbiter in 20.000 km Entfernung in 19 Minuten. Fällt die Sonde vorher aus, so hat man die Daten aus größerer Entfernung (niedrige Datenrate) und lebt sie länger, so kann man dies nicht nutzen (mehrmals bei Venussonden und Huygens vorgekommen), weil der Bus den Planeten passiert hat.

Die dritte Möglichkeit ist ein erdnaher Orbiter. Ein Radarorbiter hätte z.B. wahrscheinlich eine kreisförmige venusnahe Bahn. in 1000 km Entfernung wird der Startort innerhalb von 18 Minuten passiert. Streuungen am Horizont und Hindernisse abgerechnet, bleiben dann noch 12-15 Minuten. Allerdings ist die Distanz nun nochmals näher: maximal 3.900 km, minimal 1000 km. Selbst mit einer kleinen Parabolantenne kann man in diesen 12 Minuten daher erheblich mehr Daten übertragen als in zwei Stunden zu einer größeren Entfernung. Dafür ist das Timing sehr bedeutend: Ist man zu früh dran, so verpasst man vielleicht die Oberflächenaufnahmen. Ist man zu spät dran, so haucht die Sonde vorzeitig das Leben aus. Ein dauernder Kontakt existiert zudem nicht, was die Mission nochmals problematischer macht. Verstummt die Sonde bei der Landung oder vor der Passage, so hat man nämlich dann gar keine Daten. Geht man auf eine 2000 km hohe Umlaufbahn, so steigt die Überflugsdauer auf 30 Minuten. Hinsichtlich der Datenrate ist dies das Optimum, doch insgesamt erscheint es doch zu riskant.

Was ist nu die beste Lösung? Ein venusnaher Orbiter erscheint zu riskant das Restrisiko ist groß, dass man gar keine Daten bekommt. Ein Orbiter auf einer elliptischen Umlaufbahn ist besser geeignet, wenn man seine Umlaufbahn so anpassen kann das er möglichst nahe der Venus ist, aber noch die volle Betriebsdauer der Sonde abdeckt. Das wäre bei einer 200 x 20.000 km Umlaufbahn gegeben. Eine Einschränkung bei beiden Orbitern besteht darin, dass der Landepunkt auf deren Umlaufbahn angepasst werden muss.

Ist die Umlaufbahn nicht anpassbar oder hat dieser Orbiter nur eine kleine Empfangsantenne, so ist ein Bus besser geeignet. Bei ihm ist es kein Problem eine 4 m große Kommunikationsantenne einzubauen, denn er hat ja nicht die Aufgabe in einen Orbit einzuschwenken. Das Gewicht ist daher weniger stark limitiert. Auch kann bei ihm der Landepunkt freier gewählt werden.

Bei dem gewählten Szenario könnte eine Datenmenge von 1,24 Gigabit in 75 Minuten übertragen werden. Auf die Zeit in der man Videoaufnahmen anfertigen kann (15 Minuten vor und nach der Landung), so sind dies 498 MBit. Das wäre ausreichend für 144 Bilder im Format der MARDI Abstiegskamera von Curiosity (1200 x 1200 Pixels), oder rund 20 kompletten Szenen.

Was bei dem Bus nicht geht ist, dass er sich zu sehr der Venus nähert, denn dass bedeutet, wenn er nicht in die Atmosphäre eintreten soll, dass die Sonde dann an den Planetenrand (vom Bus aus gesehen) abgesetzt werden muss, nur diese Zone kann nahe passiert werden ohne das der Bus selbst in die Atmosphäre eintritt. Das ist riskant (flacher Eintritt in die Atmosphäre mit dem Risiko nur abgebremst zu werden aber sie wieder zu verlassen. Er darf aber nicht verglühen, weil er ja nur eine große Antenne hat. Er kann mit einer zweiten (kleineren) Antenne nicht den empfangenen Datenstrom life zur Erde übertragen, dafür ist die Datenrate zu hoch. Worst-Case ist ein Absetzen der Landesonden in der Mitte der Planetenscheibe (wieder vom Bus aus gesehen). Dann kann bei einer Passage des Randes in 300 km Entfernung die Distanz bis zu 8800 km betragen.

Beim Bus erscheint es als die beste Strategie den Punkt der Minimaldistanz so zu legen, dass er mit dem wahrscheinlichsten Ausfallzeitpunkt zusammenfällt. Fällt die Sonde vorher aus, so hat man den Punkt noch nicht erreicht, damit auch die Zone maximaler Datenrate. fällt sie danach aus, so hat man Übertragungszeit verloren. Da diese aber hinten angehängt wird (=große Entfernung) ist dies zu verschmerzen. Bei einem nominellen Ausfall nach 90 Min würden +/-15 Minuten folgendes ausmachen:

Es ist also besser die Sonde zu passieren wenn sie noch aktiv ist, auch wenn man so Daten verliert, als wenn man mit einer langen Übertragungszeit rechnet und der Lander verstummt schon in großer Entfernung des Busses vom Planeten und damit einer niedrigen Datenrate.


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