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Web Log Teil 327: 30.5.2013 - 3.6.2013

30.5.2013: Der neue deutsche Erdbeobachtungssatellit

Ihr wisst ja, ich bin nicht so begeistert von der deutschen Raumfahrt Politik, sie ist zu wenig eigenständig, vernachlässigt den Trägersektor sträflich zugunsten der bemannten Raumfahrt, ohne das dies irgend einen Nutzen bringen wurde- um so erfreulicher ist es zu berichten, dass fünf neue Erdbeobachtungssatelliten gebaut werden. Es ist zugleich ein gutes Beispiel der Zusammenarbeit der Ministerien. Die Ausgangsbasis war klar. Die Bundeswehr suchte nach einem Nachfolgesystem für SAR Lupe, das im Juli fünf Jahre in Betrieb ist, also am Ende der nominellen Einsatzdauer. Die Satelliten sind in gutem Zustand und alle erschöpflichen Ressourcen reichen noch für einen Betrieb über mehrere Jahre, doch da ein neues System rund 4 bis 5 Jahre von der Planung bis zum Start braucht, wäre es an der höchsten Zeit ein Nachfolgesystem zu etablieren.

Sar Lupe 2, weitere Radar-Aufklärungssatelliten bekam die Bundeswehr mit dem Abzug aus Afghanistan aber nicht genehmigt. Auch wurde bemängelt das die Bundeswehr zur Aufklärung Drohnen und ein Satellitensystem haben will. Eines von beiden sei überflüssig. Das wird nach dem derzeitigen Stand aber die Drohne sein.

Auf der anderen Seite kämpft das DLR seit langem für die Bewilligung eines eigenen hochauflösenden Aufklärungssatelliten. Das Projekt HiROS kam vor einigen Jahren durch die Wikileaks Veröffentlichungen in die Schlagzeilen, auch wenn es nie geheim war. Auch hier gab es seit zwei Jahren keine Finanzierung, genauso wie die Nachfolge von TanDEM-X offen ist. Gespräche zwischen dem DLR und der Bundeswehr fanden statt zuerst um eine gemeinsame Nachfolge für SAR Lupe und TandDEM-X zu finden, beides sind RADAR Satelliten. Da es nun erstmals von der Koalition ein vorsichtiges Okay gab, hat man in den weiteren Ministerien angefragt ob es nicht auch noch Bedarf gab nach Bildern aus dem Orbit, und man wurde fündig:

Aufgrund dessen konnten drei Kerninstrumente herausgearbeitet werden:

Mit der Unterstützung von sieben Ministerien gab es einen einstimmigen Koalitionsbeschluss für das neue Projekt das aus fünf Satelliten (vier Einsatz und ein Reserveexemplar) besteht. Dazu kommen wegen der hohen Datenrate noch zwei geostationäre Kommunikationssatelliten. Vier Exemplare gewährleisten auch die Forderung der Bundewehr nach schneller Revisit-Time und der DLR nach Stereoskopen Bildern. Die Satelliten sollen ab 2018 mit fünf Vega bzw. Sojus / Ariane 5 bei den Kommunikationssatelliten starten. Laserübertragung soll bei den Kommunikationssatelliten eine abhörsichere Datenübertragung mit einer hohen Datenrate ermöglichen. Die Kommunikationssatelliten könnten auch die Nachfolge von SatcomBW, den Kommunikationssatelliten der Bundeswehr antreten.

Kritiker an dem neuen System meinen aber, das das System nur so schnell bewilligt wurde, weil die Namen gut gewählt wurden. Das System heißt "Allgemeines Multiples ERerKundungs, Entwicklungs- und Logistiksystem, kurz A. MERKEL. Das Hauptinstrument ist ein Radar-Optical-Enviroment-Super-Spectral-Lidar-Emission-Rangesensor. Kurz: ROESSLER.

Dazu kommen die beiden Kommunikationssatelliten, kurz Communication Space Unit und die Bodenstationen, kurz Common Data Unit oder CDU/CSU. Für den Fall, dass die Regierung Ende September abgewählt wird, hat man sich schon einen neuen Namen ausgedacht: Project Ecology-Enviroment-Ressources kurz PEER.

31.7.2013: Thixotrope Flüssigkeiten

Gestern war ja Fronleichnam. Ein Feiertag bei dem Prozessionen durch die Straßen getragen werden. Da muss ich immer an das Blutwunder des Janarius denken, bei dem eine Ampulle sich auf geheimnisvolle Weise verflüssigt, ich zitiere mal den Absatz aus der Wikipedia:

"Die Ampullen werden an den Festtagen nach einer feierlichen Prozession im Dom in die Nähe des Altars gebracht. Eine Ampulle befindet sich in einer ringförmigen Halterung, die sich zwischen zwei Griffen befindet. Der Erzbischof nimmt die Reliquie an den beiden Griffen und dreht sie mehrfach, was von Gebeten der Gläubigen begleitet wird. Die Bestätigung der Verflüssigung erhalten die Gläubigen durch einen Laienbeobachter, der sich direkt neben dem Bischof aufstellt und bei Verflüssigung mit einem Taschentuch winkt. Am Tag darauf werden den Gläubigen die Ampullen mit der Flüssigkeit in einer Eucharistiefeier zum Kuss gereicht, die sie dabei aus der Nähe betrachten können. "

Wenn sie das einem Fachmann sagen wird er etwas von "thixotrope Flüssigkeit" in den Bart murmeln und damit ist das ganze gegessen: Sachbegriff genannt, jeder mit der Thematik vertraute, weiß was drunter zu verstehen ist und damit ist es erklärt. Das gibt es auch in anderen Bereichen. In der Raumfahrt gibt es z.B. bei Fehlstarts keine "Accidents" oder "Failures", sondern die USAF nennt das "mishap" und SpaceX "Anomaly", was ja schon zu dem Joke führte, wenn Apollo 13 von SpaceX durchgeführt worden wäre, würde es "Houston we had an Anomaly" heißen.

Doch was ist eine Thixotrope Flüssigkeit. Es ist eigentlich etwas sehr profanes. Es ist eine Flüssigkeit die ihre Viskosität (wieder so ein Fachbegriff: sprich Zähflüssigkeit) verändert, wenn sie bewegt wird. Jeder kennt solche Flüssigkeiten im Alltag. Die bekannteste ist Ketchup. Wenn man Ketchup schüttelt wird er dünnflüssig. Nach einiger Zeit wird jede thixotrope Flüssigkeit wieder so zähflüssig wie am Anfang. Kleiner Tipp für Ketschupliebhaber: Einfacher als das Schütteln ist das Rotieren lassen der Flache (z.B. mit dem Arm schwingen). Dann aber aufpassen, dass der Deckel gut sitzt, sonst gibt das eine Mordschweinerei.

Es gibt viele thixotrope Flüssigkeiten. Stärkelösungen können je nach Konzentration unterschiedliche Thixotropie aufweisen. Sehr konzentrierte Stärke/Wasserlösung sind an sich schwerflüssig, können aber bei abrupt einwirkenden Kräften steinhart werden (Viskosität nimmt ab). Das ist dann gut für Tricks, z.B. eine Bahn mit einer Stärkelösung füllen. Steigt jemand vorne herein, so sieht das Publikum wie er einsinkt, läuft er aber schnell über die Bahn, so tut er das nicht. Nicht so konzentrierte Lösungen werden dagegen dünnflüssiger wenn man rührt oder schüttelt. In beiden Fällen liegt es an den Amylose/Amylopektinmolekülen, also den Bausteinen der Stärke. Sie bilden Wasserstoffbrückenbindungen zu den Wassermolekülen die zwischen den Ketten sind. Bei viel Wasser sind viele Moleküle nicht direkt an den Molekülketten gebunden und beweglich und durch die Bewegung der Ketten können auch leicht die Wassermoleküle die dort angebunden sind sich bewegen. Bei wenig Wasser und viel stärke sind sie fest gebunden und können einer Bewegung gar nicht so schnell folgen, die Stärke hat keine Möglichkeit schnell der Bewegung nachzugeben und verhält sich wie ein Feststoff.

Auch technisch sind solche Flüssigkeiten wichtig, z.B. bei Farben, die im Eimer fest sind und beim Streichen sich verflüssigen. Zurück zu dem obigen Wunder. Dort soll es sich um eine Mischung von Eisenn(III)chlorid, Kalk und Wasser handeln. Eisensalze sind rötlichbraun, wenn etwas Rhodanid (Eisen(III)thiocyanat) darunter ist sogar blutrot und zusammen mit dem Kalk soll dann eine thixotrope Flüssigkeit resultieren. Die Zeremonie des Drehens spricht dafür dass man die Ursache des Wunders auch kennt. Denn warum benötigt ein himmlisches Wunder einen Bischof, der dreht? Ich wette das funktioniert mit jedem der dreht und nicht nur an den Feiertagen (außer die Temperatur stimmt nicht, was die Ursache für das ab und an vorkommende Ausbleiben sein kann).

1.6.2013: Die Kompetenz Deutschlands im Raketenbau

Als ich kürzlich meinen Aufsatz über die Ariane 6 aktualisierte, habe ich dann auch ein Statement gelesen, wie wichtig die Ariane 6 ist die Kompetenz Deutschlands im Raketenbau aufrechtzuerhalten. Zeit das Mal genauer zu beleuchten.

Also nehmen wir zuerst mal Deutschland. Die Entwicklung fing mit der Europa an. Für die Europarakete wurde die dritte Stufe Astris entwickelt. An ihr beteiligt waren ERNO und Bölkow zu je 50%. Struktur und Triebwerk stammten von ERNO, Elektronik, Telemetrie etc. von Bölkow. Die Stufe wurde dreimal im Flug gezündet. Zweimal sprengte das Selbstzerstörungssystem sie nach der Zündung. Als dies erkannt und gelöst war, konnte sie beim dritten Einsatz keine Umlaufbahn erreichen. Das ist bis heute etwas rätselhaft. Die Nutzlastverkleidung löste sich, doch selbst mit Nutzlastverkleidung wäre die Nutzlast nicht schwer genug gewesen. Es gab aber auch eine Minderleistung der dritten Stufe, die wohl damit ursächlich war.

Nach dem Fehlstart der ersten Europa II, bei der die dritte Stufe gar nicht erst zum Einsatz kam, wurde der ganze Träger durchgesehen und in der dritten Stufe wurden zahlreiche Mängel gesehen, die vor allem in der Verbindung der Teile von ERNO und MBB (nach der Fusion 1969 aus Bölkow und Messerschmidt entstanden) beruhten. Grundlegende Standards zur Trennung von hohen und niederen Spannungen, Daten und Steuerleitungen und der Erdung waren nicht beachtet worden. Die Elektrik hätte komplett überarbeitet werden und die Astris galt danach als nicht qualifiziert.

Bei Ariane 1 war Deutschland nur zu 20% beteiligt. Anders als bei der Europa aber nicht mit einer selbst gebauten Stufe, sondern Einzelkomponenten. Dornier baute den Treibstofftank der zweiten Stufe, ERNO baute Strukturteile der zweiten Stufe und integrierte sie, MAN fertigte die Turbopumpen und Gasgeneratoren der Viking Triebwerke und das Schubgerüst, MBB die Brennkammer der dritten Stufe.

Bei der Ariane 5 war es wieder eine Stufe, die EPS Oberstufe, dazu wieder Streuaufträge: MAN/MT Aerospace baut die Boosterhüllen, Hydrauliken und Tankdome der EPC/ESC-A LH2 Tanks, zudem die Tanks der EPS. Die DASA in Bremen (früher ERNO) hat den Großteil der EPS Stufe jedoch nicht die Tanks und die Struktur, die von CASA stammte. Die Brennkammer des Vulcains stammte ebenfalls von der DASA, diesmal aber dem Werk das früher MBB war. Dazu kam die SPELTRA, die Düsen in der VEB und die Helmholzabsorber in der Nutzlastverkleidung.

Die EPS versagte bisher bei 27 Starts einmal. Beim Evolution Programm integriert Astrium Bremen die Stufe, allerdings stammt das Triebwerk aus Frankreich. Fassen wir zusammen: Bisher baute Deutschland nur einmal eine komplette Stufe, eine Zweite fast vollständig. Ansonsten haben wir einzelne Teile einer Rakete gebaut oder eine Stufe aus Teilen, die woanders gebaut wurden, zusammengebaut. Von diesen beiden Stufen hatte keine eine Startmasse von mehr als 11 t und einen Schub von mehr als 28,9 kN. Nur lagerfähige Treibstoffe wurden verwendet.

Wie sieht es sonst so in Europa aus? Nun Frankreich hat die Diamant alleine entwickelt und drei Versionen gestartet. Frankreich hat die Schlüsselrolle (über 50% des Kapitaleinsatzes bei Ariane und achtet auch drauf, dass man die technologisch wichtigsten Dinge in Frankreich entwickelt, so die Triebwerke Vulcain, Vinci oder die leichtgewichtigen Tanks der EPC. Als die Vega entwickelt wurde, stieg Frankreich ein, um die CFK-Bauweise von großen Boostern zu beherrschen.

Selbst England, die seit vierzig Jahren bei keiner europäischen Rakete mehr beteiligt ist, kann mit der Black Arrow eine eigene Trägerrakete vorzeigen. Italien hat selbst keine Rakete entwickelt, ist jedoch Systemführer bei der Vega mit 65% des Kapitaleinsatzes und baut zwei Stufen selbst und ist an der ersten zu 50% beteiligt. Italien könnte auch eine eigene Trägerrakete bauen.

In Deutschland ist bemannte Raumfahrt viel wichtiger. Traditionell finanziert Deutschland zu 40-50% dieses ESA-Programm, obwohl es sich nicht lohnt - mehr als einen deutschen Astronauten gibt es im Chor nicht. Eher lohnt es sich wenig zu investieren wie gerade England zeigte die nun auch einen Astronauten zur ISS schicken können. Im Trägersektor wollte man nie investieren und das hat sich gerächt. Es gab bei der Ariane 5 Entwicklung das Angebot das Vulcain gemeinsam zu entwickeln. Das hätte eine größere Beteiligung bedeutet - abgelehnt. Bei der Vega wollte man auch nicht dabei sein. Warum auch leichtgewichtige CFK-Feststoffantriebe entwickeln, wenn es doch billige 40 Jahre alte russische ICBM gibt? Nun vielleicht, weil die Ariane 6 diese Technologie in den ersten beiden Stufen einsetzt, und ratet mal, wer nun die Aufträge dafür bekommt?

Was bleibt an Kompetenz: Lagerfähige Stufen kann man bauen oder, wenn man wie bei der ESC-A/B die Tanks für eine kryogene Stufe baut, sind sie enorm schwer, weil man offensichtlich keine Leichtbauweise beherrscht wie Frankreich bei der EPC. Als das DLR spät in die Vega einsteigen wollte, vergab sie an Astrium Bremen eine Studie, die verschiedene flüssige Oberstufen untersuchen sollte. Das Resultat: Wenn Astrium Bremen so was anfängt, sind die Stufen so schwer, dass die Nutzlast absinkt.

Ich sehe nichts, was Deutschland an der Ariane 6 substanziell beitragen könnte. Die Booster werden aus CFK-Werkstoffen bestehen. Wir können nur dicke Stahlhüllen. Da man sie auch für die Vega einsetzen kann, werden sie Frankreich/Italien bauen. Das Vinci stammt von Frankreich und bei Oberstufen beherrscht Astrium Bremen weder Innendruckstabilisierung (Centaur) noch leichtgewichtige Legierungen (Shuttle ET, SLS Oberstufe). Im Prinzip hat sich die Firma seit der Astris technologisch nicht weiter entwickelt. Was bleibt bleiben einige Strukturteile für Stufenadapter oder VEB und die Triebwerke in der VEB. Kleinkram eben.

Was kann man tun? Nun man könnte noch für die ESC-B das Ruder herumreißen. Es müsste eine gemeinsame Oberstufe für Ariane 5 und 6 entstehen. Das ist die derzeitige ESC-B nicht. Weder in den Abmessungen noch im Leergewicht. Die ESC-B wird bei 28 t Treibstoffzuladung rund 6 t leer wiegen. Mit schuld daran ist auch die Form. Die Stufe wird denselben Durchmesser wie die Ariane 5 haben, also 5,4 m. Bei der Treibstoffzuladung von 24 t LH2 und 4 t LOX hätten die Tanks bei zylindrischer Auslegung nur 2,53 und 0,62 m Höhe. Da die sphärischen Dome immer erheblich mehr als die zylindrischen Segmente wiegen, muss man sich über das höhe Leergewicht nicht wundern. Ein Konzept von MT Aerospace für die Ariane 6 setzt auf eine Stufe ebenfalls mit dem Vinci und 24,9 t Treibstoff, aber 3,7 t Trockenmasse. Das sind dann bei 28 t Treibstoff 4,1 t Trockenmasse oder 2 t weniger. Diese Stufe hat 3.6 m Durchmesser und sogar getrennte Tanks, was eigentlich das Gewicht erhöht. Da die Ariane 6 mit den Feststoffboostern ebenso etwa 3,7 m Durchmesser in den ersten beiden Stufen einsetzt und die kryogene Oberstufe 4,4 m Durchmesser aufweisen soll, wäre es sinnvoller gleich die ESC-B im Durchmesser auf 4,4 m zu reduzieren und eine Stufe zu entwickeln, die man gleich auf der Ariane 6 einsetzen kann. Das spart Entwicklungskosten für zwei Stufen und dürfte die Nutzlast für die Ariane 5 steigern.

Damit wäre Deutschland auch weder bei der Ariane 6 dabei - sofern Astrium Bremen überhaupt eine Stufe mit nicht zu hohem Leergewicht hinbekommt. Bisher sieht es ja nicht so aus. Es fehlt aber auch der politische Wille, sich wirklich substanziell zu beteiligen. Das ist neben der Tatsache, dass im Prinzip bei den Feststoffboostern (erste und zweite Stufe) und beim Vinci Triebwerk das Rennen schon gelaufen ist das zweite Hauptproblem. Und da sehe ich keine Besserung, solange Bundeskanzler/innen es wichtiger ist eine Schalte zu deutschen Astronauten zu haben anstatt einige Tausend Arbeitsplätze, die dauerhaft im Trägersektor gesichert sind.

2.6.2013: Projekt JUNDAS

Erstmals hat das JPL ein Konzept vorgelegt, wie die SLS für planetare Missionen eingesetzt werden könnte. Das JPL will den zweiten oder dritten Testflug ausnützen, um recht preiswert ein neues Missionskonzept zu erproben. Für das JPL hat ein Start mit der SLS bei den ersten drei Flügen den Vorteil, dass diese Träger vom Posten "Heavy Lift Launchers" finanziert wird und so die Startkosten wegfallen, was die Missionskosten deutlich reduziert. Die SLS ist leistungsfähig genug, in diesem Falle sogar zwei Raumsonden zu starten. Das ist schon die erste Neuerung.

Gestartet werden mit einem Start zwei Raumsonden, die als erstes Ziel Jupiter passieren sollen. Hier gibt es schon die erste Neuerung. Sie werden auf zwei Centaur Oberstufen gestartet, die gleichzeitig transportiert werden. Die SLS hat eine Nutzlasthülle von 8,50 m Durchmesser, da passen ohne Problem mehrere der 3 m breiten Oberstufen hinein. Wenn die Nutzlast auf 105 bzw. 120 t gesteigert wird, könnten es sogar vier Stufen werden. Beide Stufen gelangen in eine Erdumlaufbahn, werden aber einen bzw. zwei Umläufe später getrennt gezündet. Die unterschiedlichen Bahnen führen dazu, dass eine Raumsonde nach 18 Monaten den Jupiter erreicht, die andere nach 24 Monate. Neben ausführlichen Beobachtungen sind auch zwei nahe Vorbeiflüge geplant. die erste Sonde an Io, die Zweite an Europa. Beide Monde wurden von Galileo kaum untersucht und gelten als geologisch aktiv und interessant. Passagedistanzen unter 1000 km werden angestrebt. Zusammen mit den Möglichkeiten von JUNDAS 1+2 werden sensationelle Aufnahmen mit hoher Detailauflösung und eine genaue spektrale Kartierung auch von Spurenbestandteilen im Eispanzer oder der Gesteins-Schwefelkruste erwartet. Insgesamt wird so das Jupitersystem rund 9 Monate lang untersucht werden.

Jupiter lenkt beide Raumsonden zu ihrem endgültigen Ziel um. Die erste Sonde zu Neptun, die zweite zu Uranus. Neptun wird acht Jahre nach dem Start erreicht, Uranus sechs Jahre nach dem Start. Dort findet die zweite Neuerung statt. Beide Raumsonden werden einen Schutzschild entfalten, der aus aufblasbarem Schaum, belegt mit einer dünnen Metallfolie besteht und die Atmosphäre streifen, was sie abbremst und wieder zurück ins innere Sonnensystem umlenkt. Eine Kurskorrektur beim Rückflug führt zu einer Umlaufbahn die nahe an der Erde zurückfuhrt. bei der dann ein Großteil der Ergebnisse mit hoher Datenrate übertragen werden, daher auch der Projektname: Jupiter-Uranus-Neptun Dump and Store kurz JUNDAS. Nur ein kleiner Teil wird „life“ übertragen, vor allem zur besseren Missionsplanung. Ein größerer Teil dann auf dem Rückflug, doch der größte Teil der Ergebnisse erst, wenn die Raumsonde wieder näher als 400 Millionen km von der Erde entfernt ist.

Das Projekt wurde auch im JPL kontrovers diskutiert. Unbestritten ist, das es die preiswerteste Möglichkeit ist, die Planeten zu erkunden. Bedingt durch die Rückkehr ins innere Sonnensystem ist weder eine große Kommunikationsantenne nötig, noch leistungsfähige Sender, schon entwickelte Systeme von Juno können übernommen werden. Das gilt auch für einen Teil der Instrumente. Als Folge benötigt man weniger Strom, was bei den explodierenden Kosten des Plutonium 238 von Vorteil ist. Kritiker vertreten die Meinung, man sollte gleich bei den Zielen in eine Umlaufbahn einschwenken, doch hat man dies nach eingehender Prüfung verworfen. Es gab mehrere Gründe, die dagegen sprechen. Das Erste ist, das man zu wenig über die Atmosphären der Planeten weiß, um effektiv stark abzubremsen. Dafür müsste die Raumsonde viel tiefer eindringen und viel besser geschützt sein. Trotzdem ist das Risiko zu hoch das die Sonde zu tief in der Atmosphäre versinkt oder nicht ausreichend abgebremst wird oder nicht ausreichend abgebremst wird und keinen Orbit erreicht. Bei JUNDAS ist nur eine leichte Abbremsung geplant, der Effekt ist weniger eine drastische Geschwindigkeitsreduktion, als vielmehr eine Drehung des Geschwindigkeitsvektors ins innere Sonnensystem - anstatt das die Raumsonde nun das Sonnensystem verlässt, fliegt sie wieder zurück ins innere Sonnensystem. Eine kleine Korrektur in dieser großen Entfernung bringt die Sonde dann wieder auf einen erdnahen Kurs. Bei der Passage der Erde steigen die Datenraten enorm stark an und die gesamten an Bord gespeicherten Daten können übertragen werden. Die Raumsonde wird mindestens zwei Monate in maximal 30 Millionen km Entfernung von der Erde sein, die Gesamtmenge der Daten, die man in dieser Zeit übertragen kann, entspricht 16 Jahren in Uranusentfernung und sogar 37,5 Jahre in Neptunentfernung. So könnte man viel mehr Daten erfassen als mit jedem Orbiter, können hochauflösende Bilder und Spektren, 3D-Aufnahmen der Plasmaumgebung etc. gewinnen, die mit einem Orbiter kaum möglich wären. Man erhält einen Schnappschuss des Systems - aber einen sehr genauen.

Ein Orbiter wäre erheblich schwerer gewesen wegen eines größeren Kommunikationssystems, mehr RTG-Elemente und vor allem Treibstoff, denn da nach der Abbremsung der planetennächste Punkt in der Atmosphäre liegt. Er mus über das Ringsystem angehoben werden, wofür sehr viel Treibstoff benötigt wird. In der Summe kommt jeder Orbiter erheblich teuerer als eine Vorbeiflugsonde, es kann nur einer gestartet werden und trotzdem ist die Mission riskant. Auch dieses Risiko könnte JUNDAS senken, denn dann liegen in-Situ Angaben über die oberen Atmosphären vor. Die nächste Mission könnte dann tatsächlich Aerobraking nutzen um einen Orbit zu errreichen.

Optional, wenn das Budget es erlaubt, wird auch gedacht eine Kapsel zur Erde zurückzubringen. Zwei Möglichkeiten gibt es. Die Aufwendigere ist es, eine Gasprobe bei den Planeten zu gewinnen und zur Erde zurückzubringen. Wegen der Forderung nach Gasdichtigkeit wird dies aber wahrscheinlich nicht umgesetzt werden. Einfacher und umsetzbar erscheint ein Nachbau der Aerogelkapsel von Stardust, die während der Reise eine Probe von Staub aus dem gesamten äußeren Sonnensystem sammelt.

Beide Raumsonden können, wenn sie nach 11 bzw. 16 Jahren wieder an der Erde vorbeikommen erneut eingesetzt werden. Ein naher Erdvorbeiflug könnte sie erneut zu Jupiter lenken, wo man sie nun tatsächlich einfangen lassen kann. Zum einen ist bei Jupiter die Relativgeschwindigkeit gering genug, zum anderen gibt es dort vier große Monde, deren Schwerkraft genutzt werden kann, den planetennächsten Punkt soweit anzuheben, dass eine stabile Umlaufbahn jenseits des Gossamer Rings resultiert.

Kernstück für JUNDAS sind neue Solid State Disks. Schon heute fassen die größten Exemplare 5 Terabyte. Sechs Stück davon an einem SATA-Chipsatz bieten als redundantes Array 15 Terabyte Speicher. Das ist 200-mal mehr als Voyager an Daten zur Erde sandte. Es reicht z.B. für 300,000 Bilder mit je 50 MegaPixeln Große (den großen derzeit verfügbaren astronomischen CCD). Ein Orbiter könnte nur einen Bruchteil dieser Datenmenge übertragen. Bei New Horizons wird man z.B. nur einen Bruchteil der 16 Gigabyte, die die Raumsonde als Speicher hat, übertragen. Mehr ist wegen der geringen Datenrate nicht drin. Begrenzend ist bei JUNDAS vielmehr die schnelle Passage der Erde. In den 60 Tagen werden maximal 4,7 Terabyte übertragen werden. Nimmt man noch die Zeit davor und danach in etwas größerer Entfernung hinzu, so sollen 6 Terabyte möglich. Schon heute könnte man also die gesamte Datenmenge ablegen. Trotzdem ist dies immer noch ein vielfaches dessen, was ein Orbiter bei Uranus mit 10 kbit/s und Neptun mit 4 kbit/s übertragen könnte.

DAS JPL hofft, beide JUNDAS Raumsonden für nur 600 Millionen Dollar bauen zu können. Die Trägerrakete iost umsonst und die Missionskosten auch gering, da die Raumsonde außer 6 Monate beim Jupiter, 6 Monate am Ziel und 3 Monate bei der Rückkehr zur Erde im Schlafzustand sein wird. Das Hauptproblem scheint das generelle, sinkende NASA Budget zu sein.

3.6.2012: Der Mai / Satire Auflösung

So langsam reicht's mir. Erst ein Winter der nicht enden will, dann ein total verregneter Mai, vor allem der dauernd wolkenbehangene Himmel und diese Trübnis. Der Regen macht mir weniger aus, da habe ich als Fahrradfahrer wasserdichte Kleidung. Ich habe ja seit langer Zeit eine Winterdepression, aber die scheint nun auch im Frühjahr bei diesem Wetter Einzug halten. Auffällig ist auf jeden fall, dass ich im Mai fast nichts fertiggebracht habe. Das Buch habe ich korrekturgelesen, aber das hätte ich normalerweise in der Hälfte der Zeit geschafft. Stattdessen habe ich wieder uralte Computerspiele angewärmt.

Das geht nun raus an die Korrekturleser. Ich habe mich entschieden, diesmal weil es so viele gibt vier einzusetzen und zwar die Schwester von Thierry und Sebastian in der ersten Runde und Arne / Thomas in der zweiten Runde. Damit es nicht doppelt so lange dauert, bearbeitet jeder ein halbes Buch und dann wird getauscht. Ideen für neue Bücher hätte ich etliche, aber anfangen werde ich wohl nur noch eines. Das wäre ein Buch über Ernährungslehre, genauer gesagt den Teil über die Grundlagen, ohne die Lebensmittelkunde. Das kann ich aus dem schon geschriebenen relativ einfach erstellen und muss es nur um ernährungsbedingte Krankheiten ergänzen.

Ideen hätte ich viele. Für die US-Spionagesatelliten Corona, Argon, Lanyard, Gambit und Hexagon sind die Informationen wie sie funktionieren nun freigegeben worden. Eine erste Sichtung des NRO Materials zeigt, dass dies sicher für eine Broschüre reicht. Im bemannten Programm fehlt noch Mercury. Bei den Planetensonden könnte man auch noch viel schreiben. Bei den europäischen trägeraketen fehlt noch die OTRAG vielleicht im Bundle mit der A-4. Aber im Hinblick auf den Verkauf der schon veröffentlichten Bücher, denke ich ist es besser erst mal nichts neues zu machen. Stattdessen habe ich mir vorgenommen ein neues Programm zu schreiben, an einer Website von mir auch einiges zu ergänzen und vielleicht sollte ich auf der Website auch mal was aktualisieren,

So zuletzt noch eine Auflösung zu den letzten Satiren. Das keine Erdbeobachtungssatelliten geplant sind, die nach Politikern heißen, dürfte selbst den unaufmerksamen Lesern klar sein. doch halte ich es für eine Chance, die man nutzen könnte. Okay, die Benennung nach amtierenden Politikern wird wohl nicht möglich sein, doch nach verstorbenen oder aus dem Amt geschiedenen wie Helmut Schmidt oder Helmut Kohl dürfte gehen. Warum bei der DLR noch niemand drauf gekommen ist? Weil mir kein deutscher Politiker einfällt, den ich positiv mit Raumfahrt verbinden kann. Am ehesten fällt mir noch Ludwig Erhardt ein. Er war für die Europa-Rakete obwohl eugen Sänger als führender Experte gleich einen Shuttle bauen wollte und er unterzeichnete auch das Abkommen mit Johnson über den Bau der Helios Sonden. Aber wenn man Geld bekommt wenn die Sonde nach einem Politiker heißt, warum nicht einen Mondlander der nach einem Politiker heißt?

Etwas diffiziler ist das mit den JUNDAS Sonden. da braucht man Grundkenntnisse in Orbitalmechanik. Der Angelpunkt ist das das Umlenken des Geschwindigkeitsvektors zurück ins innere Sonnensystem nicht weniger sondern mehr Energie braucht als ein Einbremsen in den Orbit. Das ist wie beim Autofahren - Das Abbremsen aus einer Bewegung kostet weniger Energie als das Wenden. Ansonsten stimmt alles. Man könnte Raumsonden mit der SLS im Doppelpack starten. Wenn diese sie mit der Centaur nur im 200 km Erdorbit abliefert rund 3 t zur ISS, wenn man die extra-Performance nutzt (die Nutzlast wiegt 46 t, die SLS kann 70 t transportieren, dann noch mehr. Auch das man bei einer nahen Erdpassage mehr übertragen kann, als über Jahre im Uranus/Neptunorbit stimmt. Das liegt schlicht und einfach daran, dass die Datenrate quadratisch zur Entfernung abnimmt - 30 Millionen km Entfernung erlauben so theoretisch 10000-mal mehr Daten als vom Uranus. Allerdings nur wenn das Sendesysten so hohe Datenraten überhaupt zulässt. Da gäbe es aber andere Lösungen wie entfaltbare Antennen, höhere Frequenzbänder und vielleicht sogar Laser-Datenübertragung.

Praktisch wäre es einfacher tatsächlich Orbiter zu starten und dann die Bahn anzuheben. Das große Aber ist, dass man trotzdem noch in einem einzigen Manöver eine sehr große Geschwindigkeit > 6 km/s vernichten muss, was angesichts der unbekannten Atmosphärenparameter sehr gefährlich ist - zu nahe und man versinkt, zu weit entfernt und man bremst zu wenig ab.


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