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Web Log Teil 372: 14.2.2014 - 25.2.2014

14.2.2014: Casio FX-82 Solar - weniger ist mehr

CasiosVielleicht erinnert sich jemand daran, ich habe vor etwas mehr als 3 Jahren den Casio 991ES besprochen. Seit meiner Schule bin ich "Casio-geprägt". Das fing in der Berufsfachschule an, wo es einen Casio Fx81 gab, dann zwei Jahre später im Gymnasium einen Casio Fx100 (eigentlich war der Fx82 der Standardrechner, aber es gab einige FX100 und ich habe einen davon bekommen. Der tat seinen Dienst bis zum ende meiner ersten Uniausbildung und darüber hinaus, rund 13 Jahre lang. Genauso lange hielt auch sein Nachfolger ein Casio 115 MS. Nun kam als bisher letzter der 991 ES. Wenn man sich die Funktionen ansieht, so ist jeder etwas besser ausgestattet gewesen. Man könnte ja meinen ein Taschenrechner wäre austauschbar, doch dem ist nicht so. Wie bei einer Tastatur weis ich blind wo welche Taste ist und kann schnell tippen. Wenn ich mal ein anderes Modell habe muss ich immer nach den Tasten suchen.

Nun machte der Casio 991 seit einigen Wochen Probleme, er funktionierte gar nicht mehr oder nur bei Sonnenschein. Ich nahm an, die Batterie sei leer (die anderen haben jeweils über 10 Jahre mit der Batterie ausgehalten) und sie gewechselt, aber keine Besserung wie sich später zeigte braucht man eine spezielle LR44 Zelle, die niedriger ist als die erste verwendet, aber zuerst mal ging er nur mit Solarstrom, und das bedeutete im Winter fast gar nicht. Zumindest nicht bei bedecktem Himmel oder künstlicher Beleuchtung. Er rechnete noch, aber das eh schon kontrastschwache Display war kaum noch zu lesen oder gar nicht mehr zu lesen.

In den letzten drei Jahren waren mir dann doch einige Nachteile aufgefallen. Der Casio 991 bietet viele Funktionen die ich jedoch kaum nutze wie Gleichung auflösen oder Integrale numerisch berechnen. Für die meisten müsste ich erst mal ins Handbuch schauen, was mir zu umständlich ist. Beim Editieren lösche ich regelmäßig das falsche Zeichen und eines nervte mich: ich brauche regelmäßig einen Speicher. Es gab zwei Gründe warum ich mich für den 991 entschloss: ein mehrzeiliges Display und 9 Speicherplätze. Doch der Zugriff war umständlich. Das Speichern geht über SHIFT → RCL → Speicher und der Zugriff über RCL → Speicher. Ich war vom Vorgängermodell jeweils einen Tastendruck weniger gewohnt.

Dazu kam das kontrastschwache Display. Auch wenn ich etwas später dann eine passende Ersatzbatterie fand, ich wollte wieder einen Rechner haben der unkomplizierter ist. Angesichts der Pleite mit der Batterie sollte er nur solarbetrieben sein. ich war auch mal dran Texas Instruments eine Chance zu geben. Aber da lass ich bei Amazon bei einigen Kritiken, dass der ein Problem bei wenig Licht hat. Zudem fehlten die für mich wichtigen Funktionen Logarithmus/Exponentialfunktion. Ohne die geht es bei Raketenberechnungen nicht. Also bin ich wieder bei Casio gelandet und nach einem Innegehen was ich eigentlich brauche, habe ich zum kleinsten Modell gegriffen. Mit nur einem Speicher, aber eben leichter im Zugriff. Ohne Pixelrasterdarstellung und einzeiligem Display, also auch ohne dargestelltem Rechenweg und Editiermöglichkeiten, aber mit hohem Kontrast, auch bei wenig Licht gut zu erkennen Daneben ist er leicht und kompakt. Die Tasten sind sogar etwas besser, nicht so schwammig im Druck. Was mich erstaunt, ist das er wirklich bei jedem Licht funktioniert, auch bei wenig Kunstlicht. Mit abgedeckten Solarzellen geht die anzeige nach einigen Sekunden aus, nach längerer Dunkelheit (nachts) ist auch das Ergebnis gelöscht, aber ansonsten ist er benutzbar auch bei wenig Licht.

Funktionell gibt es nichts zu sagen. Er hat eben keine Umrechnungen von Einheiten, Keine eingespeicherten Naturkonstanten. Es gibt die wichtigsten Funktionen (trigonometrische, Logarithmen, Exponentialfunktion, Potenzen und Wurzeln, statistische Berechnungen mit einer Variablen, Bruchzahlen und Polar-Rechteckkoordinatenumrechnung. Aber mit Ausnahme der Darstellung im Hexadezimalsystem die ich ab und an brauchte, vermisse ich nichts vom 991S, auch nicht die zusätzlichen Speicher, wie vorher merke ich mir eben die Zahlen im Kopf. Nur eines vermisse ich: den Zugriff auf das letzte Rechenergebnis (Ans). Man kann mit dem Ergebnis weiterrechnen, wenn es in der ersten Funktion verwendet wird, nicht jedoch wenn man es später im Rechenvorgang braucht wie bei "2/Ans". Es fehlt die Ans Taste, dabei wäre Platz dafür, denn der Rechner hat eine Taste mit doppelter Belegung: Die On-Taste. Drückt man sie, geht der Rechner nicht aus - solange Licht da ist, ist er an. Er geht auch automatisch, an wenn Licht auf ihn trifft. Man kann ihn nicht an/ausschalten. So macht sie das gleiche, wie die AC Taste und man hätte sie mit der Ans-Funktion belegen können (noch besser: Mit Shift das vorletzte Rechenergebnis abrufen). Schade, sonst wäre der Rechner für mich perfekt.

Ich hoffe nur, das er so lange hält, wie seine Vorgänger: also 10+ Jahre....

15.12.2014: Noch'n Stufenvorschlag

Ich hatte vor ein paar Tagen eine Idee wie man anstatt der ESC-B vielleicht eine andere Lösung für die Ariane 5 implantieren könnte, die günstiger ist. Ich dachte an eine hybride Oberstufe, mit Fluor oder FLOX als Oxydator. Der spezifische Impuls wäre unter dem des Vinci, aber das könnte man durch geringes Leergewicht kompensieren. Wie immer suche ich dann auch nach Daten, ob es schon Antriebe in dieser Größenordnung gibt oder nicht und ob man von diesen dann extrapolieren kann. Daraus wurde eine intensive Beschäftigung, welche den Umfang meines Aufsatzes über diese Antriebe mehr als verdoppelt hat. Danach war mir klar: es gibt noch keinen getesteten hybriden Antrieb der Fluor verwendet und je größer die Antriebe werden, desto größer werden die Probleme. Auch ist angesichts dessen, das der Antrieb immer Resttreibstoff beinhaltet, es fraglich ob man eine so geringe Leermasse erreicht als das ein Ersatz die Nutzlast steigern würde.

Damit war der Ersatz für die ESC-B gestorben, was aber gehen würde, wäre eine Ergänzung. Wofür sollte man die Ariane 5 ergänzen? Nun es gibt mehrere Anwedungszenarien:

Warum sind hier hybride Antriebe interessant? Sie offerieren höhere Performance als Feststoffantriebe, sind billiger als Triebwerke mit flüssigen Treibstoffen und sie ist wiederzündbar, was wichtig für die Vega wäre, aber auch wenn man die Stufe früh bei der Ariane 5 im Erdorbit abtrennen würde.

Anders als sonst, nehme ich nur absolut bewährtes. Das ist als Treibstoff LOX/Paraffin. Es ist die Druckförderung, ich habe hier einen Brennkammerdruck von 12 bar angesetzt, das ist ein auch bei anderen Stufen mit Druckförderung üblicher Wert. Der niedrige Druck und die Forderung, dass die Rakete auch in der Vega eingesetzt werden soll ergeben ein kleines Problem. Bei der Vega ist der Durchmesser des Stufenadapters 190 cm. Mit 20 cm Freiheit ist man dann bei einem maximalen Durchmesser von 150 cm für die Düsenmündung. Bei 12 Bar Brennkammerdruck liefert aber ein Quadratzentimeter am üsenhals nur 120 N Schub. Ich habe eine Treibstoffmenge von 2700 kg angesetzt und mit einem spezifischen Impuls von 3250 gerechnet um einen Schätzwert zu erhalten. Bei 100 Sekunden Brennzeit kommt man so zu einem recht kleinen Expansionsverhältnis von 23. Daher habe ich die Brennzeit auf 150 s erhöht und damit resultiert eine Expansionsdüse mit einem Verhältnis von 36.

Bei der Ariane 5 ist selbst in einer Sylda eine größere Düse möglich. Bei einem Durchmesser von 330 cm (390 cm Innendurchmesser mit 30 cm Freiheit ist man dann bei einem Expansionsverhältnis von 175. Das wäre mit einer ausfahrbaren Düsenverlängerung realisierbar. Ich habe damit in CEA die spezifischen Impulse berechnen und hier sind die Ergebnisse als Grafik für die optimistischere Berechnung mit freiem Gleichgewicht. Demnach ist das optimale LOX/Paraffinverhältnis gegeben bei einem Verhältnis von 2,6. Es gibt aber ein breites Plateau zwischen 2,4 und 2,8, sodass man auch 2,8 nehmen kann, da hybride Antriebe einen O/F shift in Richtung treibstoffreicheres Gemisch aufweisen. In Wirklichkeit wird man diesen hohen Wert nicht erreichen. Nimmt man einen Wert der bei einem Drittel freien und zwei Dritteln eingefrorenem Gleichgewicht liegt, so ist man bei 2,8 bei einem spezifischen Impuls von 3412 m/s bei einem Expansionsverhältnis von 176 und 3224 m/s bei einem Expansionsverhältnis von 36.

Nach M.Calabros Berechnung für einen größeren Booster kommt er bei 49 t Treibstoffmasse auf eine Leermasse von 3755 kg, allerdings mit Turbopumpenförderung und ohne Resttreibstoff. Die sind bei hybriden Antrieben aber immer gegeben. mit 5% Resttreibstoff kommt man so skaliert auf 2700 kg Treibstoffmasse zu einem Leergewicht von 335 kg ohne verlängerte Düse und 435 kg mit.

Damit stehen die wesentlichen Eckdaten fest. Zuerst einmal habe ich die Stufe auf der Vega (Expansionsverhältnis von 36 eingesetzt). Das hebt die Nutzlast um 380 kg an.

Bei der Ariane 5 gibt es mehrere Möglichkeiten. So könnte man die Stufe in einen GTO transportieren und ein normales Ariane 5 Profil fliegen. Sie würde dann aus dem GTO dann die Nutzlast weiter befördern. Mit 100 kg Mehrmasse für eine größere Düse könnte man aus dem GTO 670 kg zum Jupiter transportieren (3670 kg Startmasse, kompatibel zu einem Doppelstart). Für Marsmissionen wäre die Nutzlast zu hoch. hier könnte man über 5,2 t transportieren, was aber nur noch 2 t für Sylda und zweite Nutzlast übrig lässt.

Für erdnahe Missionen wäre es daher besser die Stufe früher zu zünden. Beim Einsatz der ESC-A wäre die beste Lösung sie nach Ausbrennen der EPC abzutrennen und dann erst die ESC-A zu zünden. Für die Abtrennung der Sylda hat man zu wenig Zeit bei diesem Regime, man transportiert sie als totes Gewicht mit den GTO-Orbit. Bei einer Abtrennung bei 7,4 km/s läge die Marsnutzlast (11,6 km/s Zielgeschwindigkeit) bei 660 kg. Da die ESC-A weniger Gewicht in den GTO transportieren muss, wäre ihre Nutzlast größer, allerdings würde eine höhere Nutzlast wieder die Abtrennungsgeschwindigkeit erniedrigen. In der Summe müsste die Gesamtnutzlast aber ansteigen. Es müssten noch mindestens 8,7 t in den GTO transportiert werden können.

Wie die kleinen Nutzlasten für Mars und Jupiter zeigen, ist die Stufe zu klein. Ich hatte als Hintergedanken, dass bei einem GTO-Start Nutzlast und Stufe + Sylda maximal 5 t wiegen dürfen, was wie die obige Rechnung zeigt, aber eh nicht hinhaut.

Da die Stufe ja einige Zeit zur Entwicklung braucht kann man gleich die ESC-B als Basis nehmen. Hier kann man die ESC-B kurz zünden um einen Erdorbit zu erreichen, die Stufe mit Nutzlast abtrennen, dann die Sylda abtrennen und dann erneut die ESC-B zünden um noch eine zweite Nutzlast in den GTO zu bringen. Bei 12 t normaler GTO Nutzlast sollen 7 t für die zweite Nutzlast verbleiben. Eine kleine Rechnung zeigt, dass dann zusätzlich 9500 kg in einen erdnahen Orbit transportiert werden können. Wenn man den Mars als Referenz nimmt könnten dorthin noch 2320 kg transportiert werden. Das wäre dann allerdings eine 7,3 t schwere Stufe. Sie wäre zu schwer als zusätzliche Stufe für die Vega. Sie könnte dann AVUM und Zefiro 9 bei der Vega ersetzen. Die Nutzlast wäre fast gleich hoch, eventuell resultiert eine Kostenersparnis.  Gleichzeitig hätte sie eine lange Brennzweit, sonst müsste man den Düsenhals erweitern und würde wieder an Leistung verlieren. Die Stufe hätte dann eine Brennzeit von 378 s was relativ lange ist.

Prinzipiell wäre die Stufe durch Anpassung des Treibsatzes und der Oxydatormenge an unterschiedliche Nutzlasten anpassbar. Die Leermasse würde sich aber nicht ändern und die Füllung ist bei Hybridtreibwerken sensitiv für Geometrieänderungen. Sinnvollerweise wird man daher eher die Brennkammer verkürzen und den Oxydatortank ebenfalls.  GTO-Einsätze kommen mit dieser in der Ariane 5 Version 7,3 t schweren Stufe (Leermasse 905 kg, bei der Vega 7200 / 805 kg) nicht in Frage. In einem Einzelstart befördert sie aber über 2200 kg zum Jupiter. Das reicht leider nicht für JUICE, die 3140 kg bei der Ankunft bei Jupiter wiegen soll, aber 3140 kg zu Jupiter könnte keine Rakete die derzeit verfügbar oder geplant ist transportieren. Das geht nur Gravity Assist.

17.2.014: Die Kritiker

Ich habe gestern in der neuen SuW die Kritik an Sven Pipers Buch "Exoplaneten" gelesen. Dessen erste Auflage habe ich ja auch besprochen und einige Kritiken dazu gelesen. Nun weiss ich nicht was der Autor an der zweiten Auflage geändert hat. Aber darum geht es nicht, sondern um den Kritiker selbst.

Die Kritik war wie die erste weitgehend ein Verriss. Sie beschäftigte sich nicht mal mit dem Buch selbst, sondern den Differenzen zur ersten Auflage und was fehlt oder wo Fehler drin sind. Daran sieht man schon das es der Autorin der Kritik nicht um eine Hilfe für den Leser geht, sondern er eben "kritisiert". Schon an dem Wort ist zu erkennen, das man so schlecht etwas finden kann was man kritisieren kann.

Das ganze hat auch nicht nur etwas mit dem Inhalt zu tun. Ich würde (zumindest für die erste Auflage) dem Autor in einigen Punkten recht geben. Schon in der ersten Auflage ist klar, dass der Autor bei den naturwissenschaftlichen Grundlagen und Meßmethoden des Gebietes Defizite hat. Wenn man sich auf diese Aspekte konzentriert kann man einen kompletten Verriss schreiben. So konzentriert sich auch die Kritik auf vier von Zehn Kapiteln.

Okay, das Buch von Piper ist ein schwerer Fall. Im Prinzip wäre das Buch geeignet für die die sich für Exoplaneten interessieren, sich aber nicht für die Physik oder die Meßmethoden interessieren. Dann ist es ein interessant zu lesendes Buch ohne viel Tiefgang. Auch wenn es den Kritiker als promovierten Astrophysiker stört: Leser die nicht mehr wissen wollen, davon gibt es eine Menge. Genauso wie es viele gibt die sich für Formel 1 interessieren, aber denen die Technik der Wagen völlig schnuppe ist oder Leute die gerne sich die Bilder von Raumsonden ansehen und nicht wissen wollen wie diese entstehen. Den Fehler den Piper gemacht hat ist das er aber diese Thematik anreißt ohne sie wirklich zu erklären. Daneben hat der Springer Verlag das Buch unter "Physics" einsortiert und auch der Buchtext gibt keinen Hinweis darauf was den Leser erwartet.

Der Fehler den SuW gemacht ist der das Buch durch einen Astrophysikern zensieren zu lassen und dies bei der zweiten Auflage noch dazu durch die gleiche Kritikerin. Denn wie eine Kritik ausfällt hat auch viel damit zu tun mit welcher Erwartungshaltung ich an das Buch herangehe. Wenn ich als Astrophysikerin das Buch von jemanden rezensiere, über dessen Vita man sich ja informieren kann und der nicht Astronomie studiert hat, dann muss ich mich an dem Niveau des Buchs orientieren, und vor allem für wen es interessant sein könnte. Ansonsten wird man immer etwas zu kritisieren finden. Ich bin überzeugt, dass das auch in die andere Richtung gehen kann, wenn ein interessierter Laie ein Fachbuch rezensiert und der Inhalt ihn überfordert.

Idealerweise orientiert man sich am Klappentext oder an den Katalogbeschreibungen was der Inhalt sein könnte und das lässt dann schon Rückschlüsse auf den Inhalt zu, vor allem aber an wen es sich wendet. Wenn man das ignoriert kann man nur enttäuscht werden. So steht als Beschreibung für mein ISS-Buch:

"Die Internationale Raumstation wird 2011 nach zwölf Jahren Aufbauzeit fertiggestellt werden. Dieses Buch informiert kompakt und kompetent über den Aufbau der Station, die einzelnen Module und die Versorgung der Station. Besonderes Augenmerk wird auf die wechselvolle Geschichte, die sich über fast drei Jahrzehnte hinzieht, gelegt. Ein umfangreiches Abkürzungsverzeichnis erklärt die verwendeten Fachbegriffe. Dieser Band ist gedacht für Raumfahrtanhänger, die sich vor allem für die Station, die Aufgabe und den Aufbau der einzelnen Bauabschnitte und nicht für die Astronauten interessieren. Es konzentriert sich auf die wesentlichen Fakten und bereitet diese vor allem durch zahlreiche Tabellen und Schnittbilder leserfreundlich auf."

Meiner Ansicht nach fasst das den Inhalt zusammen. Es geht um die kurze Beschreibung der Gesichte und dann eben der ISS. Es kann nur kurz sein, bei 176 Seiten Umfang und einer Raumstation die mehr als 30 Aufbauflüge mit einem Dutzend Modulen. Wenn ich dann eine Amazon Kritik lese wie:

"In dem Buch mag und ist Wissen und Recherche über die ISS zusammengefasst, Lob dafür. Bis zur 50igsten Seite ist ein roter Faden erkennbar und das Buch durchgängig lesbar. Danach verliert das Buch für den Leser leider schlagartig an Flughöhe und es folgt nur noch eine monotone Beschreibung einzelner Module, die eines nicht schafft: Interesse zum Weiterlesen oder gar für die ISS oder für die Raumfahrt insgesamt zu wecken. "

Begeisterung für Raumfahrt zu wecken, ist für ein Technikbuch fast unmöglich, dafür müssen menschliche Storys her. Bücher nicht über die Technik sondern Menschen. Wer ein Buch von einem Astronauten liest wird nichts über Technik erfahren, nur was er gefühlt hab bei der Mission, was für Probleme es gab. Das geht auch bei Technik, wenn Insider über die Probleme bei einer Mission schreiben. Das gibt es auch bei Raumfahrtprojekten oder es gibt es bei Computerpionieren. Nur sind es eben immer Storys um Menschen und nicht um eine Raumstation. Haben sie jemals bei einem Buch über Steve Jobs gelesen, wie der Mac funktioniert?

Seit ich selbst Bücher schreibe bin ich mit meinen Kritiken vorsichtiger geworden, denn seitdem Weiß ich wie viel Arbeit da drin steckt. Ich habe ja den Luxus, dass ich mich weitgehend Vollzeit mit einem Thema beschäftigen kann, auch wenn ich das nicht tue. Trotzdem liegt mein "Durchsatz" bei 2 Seiten reiner Text pro Tag. Das heißt in einem Buch steckt die Arbeit von Monaten bis einem halben Jahr. Das ist vergleichbar dessen was eine Diplomarbeit umfasst, und die würde man wohl nicht in der Form verreißen. Die Rücksicht endet nur dann wenn ich merke, dass jemand offensichtlich geschludert hat. Das ist der Fall wenn jemand nicht nur einige sondern unzählige Fehler hat, man eine fehlende Korrektur sieht (Grammatikfehler fallen einem selbst selten auf, doch wenn man in einem Buch nicht mal bemerkt das eine automatische Rechtschreibkorrektur aus "Basisvariante oder Basismodell" "Basisstunden" gemacht hat, dann kritisiere ich solche hingerotzte Bücher, als das was sie sie sind.

Immerhin ist der Ton ja erträglich. Ich kann mich noch an das literarische Quartett erinnern und wie da über Bücher hergezogen wurde "unmöglich" "zum sterben langweillig", "auf den ersten 300 Seite passiert gar nichts" oder so ähnlich gings da zu,

Ich selbst habe es aufgegeben, mein Buch zur Rezension zu empfehlen, seit der Kritik im DLR Magazin. Vor allem weil ich auch die Kritik genau desselben Rezensenten an einem Buch kenne, das im wesentlichen aus einem Plagiat meiner Webseite besteht. Ich bin dann auch konsequent. Da der Rezensent Pressesprecher des DLR ist, also die Agentur (auch wenn es formal ein Verein ist) nach außen vertritt, repräsentiert er die Meinung des DLR gegenüber mir und meiner Arbeit. Seitdem habe ich an das DLR keine Anfrage mehr gestellt und es wird garantiert auch kein Buch mehr geben wo ich die Mithilfe dieser Raumfahrtagentur brauche (ich hatte mal als Idee eines über deutsche Satelliten im Kopf, doch das hat sich damit erledigt). Na ja neue Raumfahrtbücher gibt es eh nicht in der nächsten Zeit. Was wohl nach George Lemaitre, dem letzten ATV kommen wird ist eine dritte Auflage des Buchs. Zum einen weil ich während der letzten Missionen schon an dem Manuskript weiter geschrieben habe, zum andern weil es dann was endgültiges ist.

Zugegebenerweise war ich auch schon vorher nicht sehr erfolgreich mit dem Erreichen einer Rezension. Ohne renommierten Verlag im Rücken, und ohne kostenlose Exemplare zum Verteilen ist es schwer. Zwar bekam man lange nach einer Registrierung bei BOD von denen ein Rezensionsexemplar zugeschickt, aber der Weg scheint für Leute die sonst die Bücher frei Haus bekommen schon zu umständlich zu sein.

19.1.2013: Wie verlaufen technische Entwicklungen

Als kurzweilige Unterhaltung ein kleiner Einschub, nämlich wie meiner Ansicht nach Technikentwicklungen verlaufen. Es gibt vier Phasen die Nacheinander folgen

Als Beispiel, weil er den meisten geläufig ist, nehme ich mal den PC.

In der ersten Phase wird etwas erfunden, das neue Produkt ist aber meist noch zu neu, zu teuer zu störanfällig und unausgereift. In dieser Phase ist es ein Nischenprodukt, vielleicht gekauft von Technikaffinen oder den typischen "Early Adaptors". Typisch in dieser Phase ist auch das es Entwicklungen gibt, die sich nicht durchsetzen und nach kurzer Zeit vom Markt wieder verschwinden.

Die erste Phase des PC begann mit dessen Erfindung. Der Altair 8800 hatte keinerlei Ähnlichkeit mit einem heutigen PC. Angeschlossen wurden zuerst Fernschreiber und Papierstreifenleser. Monitor und Disklaufwerke kamen erst später. Verkauft wurde nur die CPU mit Speicher als Kit. Innerhalb weniger Jahre gab es mit dem Sol das erste Gerät mit eingebauter Videoansteuerung und Keyboard (allerdings immer noch ohne Speicher).

In den nächsten Jahren entwickelte sich das Gerät rapide weiter. Mit dem Apple II gab es das erste Gerät mit Speicher und Keyboard in der Konsole sowie Standardanschlüssen. Vorher musste man das über Steckkarten erweitern. Beim IBM PC waren auch die Diskettenlaufwerke Bestandteil der Zentraleinheit und die Tastatur separat und damit ergonomischer.

Entwicklungen die sich nicht durchsetzten sind die so beliebten Rechner mit BASIC Interpreter. Sie ermöglichten zwar ein startbereites Gerät mit wenig Aufwand zu produzieren, aber sprachen nur einen Teil der Bevölkerung an, nämlich die die programmieren wollten. Wäre es nicht möglich gewesen sie als Spielkonsole zweckentfremden, so wären sie sicherlich nicht so populär geworden. Langfristig setzte sich das Laden des Betriebssystem von einer Disk/Festplatte durch. Das gleiche gilt für den Kassettenrecorder als Speichermedium.

Die zweite Phase ist geprägt von innovativen Entwicklungen mit denen das Gerät zum Massenprodukt wird. Phase 1 und 2 überlappen sich oft. Beim PC ist diese Phase schwerer zu definieren, weil vieles nicht neu erfunden wurde, sondern nur Dinge Einzug hielten, die es schon bei größeren Computern gab. Man kann es aber an der Usability festmachen. Zum Ende von Phase 1 begann der Computer zum Massenprodukt zu werden. Festmachen kann man es an dem Nutzen. Mit dem Einzug von Anwendungsprogrammen wie Textverarbeitung, Tabellenkalkulation und Datenbanken, aber auch Spielen begann der Computer nützlich zu werden und alle anzusprechen die nicht programmieren wollten, was nur eine kleine Minderheit war. am Ende der Phase 2 steht beim Computer die Einführung der grafischen Benutzeroberfläche.

In Phase 3 wird das Gerät nur noch inkrementell verbessert. Es gibt noch Innovationen, doch selten verändern sie etwas fundamental. Das gerät erreicht in dieser Phase nahezu Marktsättigung, das bedeutet zum Ende der Phase hat fast jeder potenzielle Käufer das Produkt. Es verändert sich aber kaum noch. Vergleicht man einen heutigen PC mit dem Urmac der gerade Dreißig wurde, so ist er schneller, das Design schicker, aber es gibt keine fundamentalen Unterscheide mehr. Man kann sowohl das gleiche machen wie auch die Zubehörgeräte haben sich nicht verändert. Nur die Oberfläche ist schicker geworden.

Die letzte Phase scheint der PC nun zu erreichen, das ist die Modephase. Innovationen gibt es nun nur noch selten. Stattdessen wechselt das Design, die Oberfläche, während die Funktionalität gleich bleibt. Ich habe das bewusst Modephase genannt, weil die Bekleidungsindustrie diese Phase schon vor Jahrhunderten erreicht hat. Die wesentlichen Kleidungsstücke wie Hemd, Hose, Rock wurden schon vor Jahrhunderten bis Jahrtausenden erfunden. Das gilt auch für Stoffarten und Verschlussarten (Knöpfe, Schnüre). Seitdem wechseln nur noch Schnitte, Farben eben Moden. Es kann durchaus noch Neuerungen geben (bei der Mode z.B. den Reisverschluss oder die Kunstfasern) doch sie verändern nichts mehr groß. So gibt es für den PC seit einigen Jahren Solid State Disks, doch sie machen in der Usability keinen Unterschied. Die Moden im Design von Windows 8 aber auch modernen Linux Desktops zeigen, dass der PC gerade in diese Phase übergeht, wenn er nicht schon da angekommen ist.

Ein zweites Beispiel: Das Fahrrad.

Das Fahrrad wurde als Draisine 1817 erfunden. Mit dem heutigen Fahrrad hat es noch wenig Ähnlichkeit. Der Lenker ist noch kurz und schmal, man hat sich mit den Füßen von dem Boden abgestoßen und es war ein Laufrad.

In der ersten Phase kamen daher die wichtigen Erfindungen die ein heutiges Fahrrad ausmachen wie zuerst der Pedalantrieb und dann der Kettenantrieb. Als Nebenentwicklungen, die sich nicht durchsetzen können seien die Hochräder genannt, da man ohne Kettenantrieb schneller vorwärts kam wenn das vom Pedal angetriebene groß war, wurden Fahrräder mit enorm großen Vorderrädern gebaut. Der Kettenantrieb machte diese sturzgefährlichen Räder überflüssig,

In der innovativen Phase ab 1900 wurde das Fahrrad zum Alltagsverkehrsmittel. Es wurden Schaltung, Rücktritt und Felgenbremsen erfunden.

Die inkrementelle Verbesserung führt zu mehr Gängen, Gelsätteln, Halogen und LCD Beleuchtung, Aluminiumrahmen anstatt Stahl.

Beim Fahrrad kann man diskutieren ob es auch schon in der Modephase angekommen ist. Auf der einen Seite verändert sich die Zahl der Gänge kaum noch und wer schon ein 5-Gang Fahrrad hat wird nicht viel Unterschied bei einem 8-Gang Fahrrad feststellen. Andrerseits gibt es Carbonfaserrahmen die dann doch das Rad leichter machen oder das Elektrofahrrad, nur könnte man das schon als eine neue Erfindung ansehen.

25.2.2014: Der Durchbruch bei Ariane 5 und 6

So, nachdem Michael K. mit Kevin Glinka als Spitzenreiter bei den Gastbeiträgen gleichgezogen hat, und nur noch 2300 Stück braucht, um mit mir gleichzuziehen, heute mal wieder einen von mir.

Ich hatte mich ja so gefreut, als es am Freitag die gemeinsame Pressekonferenz von Le Gall und Wörner gab. Man hatte schon im Vorfeld Andeutungen gemacht, dass in dem Vier-Augengespräch eine Lösung für die unterschiedlichen Haltungen der beiden nationalen Raumfahrtagenturen zu Ariane 5 und 6 gefunden wurde. Und so sieht die gemeinschaftlich von DLR und CNES erarbeitete aus:

Es wird nicht wie bisher geplant eine Oberstufe für die Ariane 5 geben und eine für die Ariane 6, sondern eine gemeinsame. Das soll die Entwicklungskosten für die Ariane 6 von 4 auf unter 3 Milliarden Euro senken. Die Stufe wird sich an der Ariane 6 orientieren und einen Durchmesser von 4 m aufweisen, anstatt der bisher für die Ariane 5 ME anvisierte Lösung mit einem durchgängigen Durchmesser von 5,4 m. Das soll auch bei der Ariane 5 die Leermasse senken. Es gibt nun eine Stufe aber mit je zwei Adaptern zur Unterstufe und Nutzlastverkleidung. Bei der Ariane 6 wird auch die Düse des Vincis (genauer gesagt die Düsenverlängerung) gekürzt.

Da die Stufe für die Ariane 6 wegen der dort geforderten Performance (sie sitzt auf zwei Feststoffboostern, anstatt der leistungsfähigen EPC und muss die Nutzlast stärker beschleunigen) eine sehr geringe Trockenmasse aufweisen muss, sollen zusammen von Air Liquide mit MT Aerospace und Astrium Bremen die Tanks neu konzipiert werden. Johann Friedrich Wörner wörtlich "Um unsere ehrgeizigen Nutzlastziele zu erreichen, kommen wir mit der derzeit eingesetzten Technologie nicht weiter. Wir sind froh, das wir die jahrzehntelange Erfahrung von Air Liquide beim Bau von kryogenen Tanks nutzen können". Ziel wäre eine Reduktion der Trockenmasse auf unter 3,5 t. Das sei durch Einsatz von Lithium-Aluminium-Legierungen, einem Integraltank und Innendruckstabilisierung möglich. MT Aerospace und Astrium werden sich auf die Fertigung von Strukturen wie den Adaptern zu den Stufen und den Schubrahmen aus CFK-Werkstoffen konzentrieren. Damit wird auch Deutschland bei der Ariane 6 beteiligt sein und die Oberstufe samt Adaptern (bis auf das Triebwerk fertigen. Das entspricht einer Beteiligung von 20%, in etwa dem Anteil den man auch bei Ariane 1-4 und 5 hatte. Dafür folgte das DLR dem CNES und wird nach 2020 aus der ISS aussteigen, was wohl das Ende der europäischen Beteiligung ist. Der Entschluss scheint aber nicht ganz uneigennützig gewesen zu sein, denn so Wörner "Es gibt sowieso bei 6 Astronauten im europäischen Chor wenig Chancen das Alexander Gerst noch einen zweiten Flug absolvieren soll. Wir meinen dass die Nationen sich stärker beteiligen sollten deren Astronauten noch zum Einsatz kommen."

Über die Ausmusterung der Ariane 5 ME wird auch erst nach 10 Flügen der Ariane 6 entschieden. Das war die zweite Neuigkeit. Zum einen differieren hier noch die Meinungen, so sieht Wörner einen Bedarf für die Ariane 5. Sie könne schwere Satelliten aber auch die Kombination von Schweren mit leichten Satelliten günstiger als die Ariane 6 transportieren. Das sei auch eine Folge der neuen Stufe, welche die Nutzlast auf 14 bis 14,5 t bei der Ariane 5 und 7,6 t bei der Ariane 6 anheben soll. Zum anderen musste Le Gallzugeben, dass man auch bei Ariane 5 das Preisziel nicht einhalten konnte. Er sieht allerdings nicht den Trend zu größeren Satelliten. Die "All Electric Satelliten", für die die CNES gferade ein Förderprogramm initiiert hat würden die Startmasse halbieren, sodass die Ariane 6 auch in Zukunft ausreichen würde. Umgekehrt meint Wörner könnte man mit zwei der Ariane 6 Boostern anstatt der EAP auch einen preislich attraktiven Träger in der Nutzlast der heutigen Ariane 5 ECA anbieten, man hätte dann eine Flotte von drei Trägern die 3 t, 7,5 t, 10 t und 14 t Nutzlast abdecken würden.

Ganz gespannt war ich auf den zweiten Punkt der Pressekonferenz, der Ankündigung einer deutsch-französischen Mondmission, da klingelte der Wecker und ich wachte aus meinem Traum auf...


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