Raumcon
Raumfahrt => Fragen und Antworten: Raumfahrt => Thema gestartet von: MR am 16. Juli 2015, 01:04:40
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Allerdings. Ich habe ja bisher behauptet, dass es keine zweite Mission zu Pluto geben wird, wenn er keine großen Überraschungen bereithalten sollte. Jetzt ist die Überraschung da: Ein so kleiner (Zwerg-)Planet mit einer so aktiven Oberfläche und ohne große Körper in der Nähe - und selbst sein Mond scheint eine aktive Oberfläche zu haben - wo zur Hölle haben die die Energie dafür her :o ?! Da könnte ich mir schon vorstellen, dass man sich eine zweite Mission überlegen wird, wenn die offensichtlichen Rätsel aus den bisherigen Daten nicht zu lösen sind...
Ich lege mich mal fest: Egal was man noch entdeckt, es wird zu unseren Lebzeiten keine weitere Mission zu Pluto geben, leider...
Es ist fast 30 Jahre her, das Voyager 2 an Uranus vorbeiflog und über 25 Jahre, das die gleiche Sonde Neptun passierte. Und obwohl das immer noch die einzige Sonde war, die diese beiden Planeten bis heute passierte, ist eine Nochfolgemission zu wenigstens einem der beiden Planeten bis heute nicht einmal beschlossen. Und das, obwohl speziell Neptun mit seinem Eismond Triton ein extrem interessanter Ort für einen Orbiter wäre. Leider ließe sich die Reisezeit nur mit einigen neuen Techniken verkürzen (Ionentriebwerke mit nuklearer Energieversorgung), aber dennoch, eine neue Mission würde sich sehr lohnen. Leider gibt es aktuell nicht mal ein Technologieprogramm, um diese Technik zu entwickeln.
Aber leider gibt es nicht mal für relativ einfache Jupitersonden Geld. Bei Galileo musste sehr viel entfallen, vor allem Bilder (Vergleicht mal die Anzahl der Bilder von Cassini mit der von Galileo). Obwohl es seit über 20 Jahren klar ist, das die Galileo-Mission zum Teil gescheitert ist, ist bis heute keine Nachfolgesonde gestartet worden. Juno ist zwar auf dem Weg, aber diese Sonde wird kaum Bilder der Monde machen. Dabei würde eine kleinere Sonde, die nur die Bilder nachholen soll, nur 2,5 Jahre zu Jupiter brauchen. So teuer wie früher wäre das auch nicht mehr, mittlerweile könnte man zumindest bei Jupiter Solarzellen einsetzen, was einen teuren RTG überflüssig machen würde. Aber selbst für solche Missionen ist kein Geld da. Die NASA wirft die Milliarden ja lieber für die ISS, SLS und 3 verschiedene bemannte Zubringer raus...
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Ich lege mich mal fest: Egal was man noch entdeckt, es wird zu unseren Lebzeiten keine weitere Mission zu Pluto geben, leider...
Das glaube bzw. befürchte ich ebenfalls. Wie sollte auch eine Nachfolgemission zu Pluto aussehen? Ein nochmaliges "Flyby" wäre sicher zu wenig, für einen Orbiter bräuchte man aber enorme Mengen an Treibstoff und damit an Geld, falls das überhaupt machbar wäre. Das Thema wurde hier ja auch schon diskutiert. Neue Bilder von Pluto wird uns erst der Hubble-Nachfolger bzw. dessen Nachfolger liefern. Aber neue Bilder von Pluto/ Charon mit einer Auflösung wie sie jetzt vorliegen bzw. noch erwartet werden, werden wir zu Lebzeiten sicherlich nicht wieder bestaunen dürfen...
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Eine große Rakete wäre sicherlich vonnöten, um so eine Mission zu starten, wie etwa die in Entwicklung befindliche SLS (https://de.wikipedia.org/wiki/Space_Launch_System).
Sinnvoll wäre es, auf einen Ionenantrieb (https://de.wikipedia.org/wiki/Ionenantrieb) zu setzen. Das spart Treibstoff. Allerdings nennt man so etwas nicht zu unrecht "Elektrische Rakete". Das Ding braucht also Strom. Solarzellen bringen so weit weg von der Sonne zu wenig, und auch mit RTGs kommt man nicht wirklich weit. Also müsste die Sonde einen (mit hoch angereichetem Uran betriebenen) Kernreaktor bekommen. Und damit wäre klar: Es braucht eine große Rakete...
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Sinnvoll wäre es, auf einen Ionenantrieb (https://de.wikipedia.org/wiki/Ionenantrieb) zu setzen. Das spart Treibstoff. Allerdings nennt man so etwas nicht zu unrecht "Elektrische Rakete". Das Ding braucht also Strom. Solarzellen bringen so weit weg von der Sonne zu wenig, und auch mit RTGs kommt man nicht wirklich weit.
Ich habe schon an ein duales System gedacht. Im Inneren Bereich des Systems so viel Masse wie möglich mit so viel Schwung wie möglich mit SEP beschleunigen. Das bringt bis mindestens in den Asteroidengürtel was. Dabei zuerst bis mindestens auf den Venus-Orbit runter oder was die Spezialsten als optimale Stragegie ausknobeln. Die Bremsung in den Pluto-Orbit übernimmt dann ein hypergoles chemisches System.
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Wird das gehn mit einem hypergolen System? Man wird doch Geschwindigkeiten im 20 km/s Bereich haben wollen, damit die Reise nicht so lang wird. Dagegen muß man zwecks Bremsung kräftig und lange ballern. Wie soll das Triebwerk und der T.Vorrat aussehn ?
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Eine große Rakete wäre sicherlich vonnöten, um so eine Mission zu starten, wie etwa die in Entwicklung befindliche SLS (https://de.wikipedia.org/wiki/Space_Launch_System).
Sinnvoll wäre es, auf einen Ionenantrieb (https://de.wikipedia.org/wiki/Ionenantrieb) zu setzen. Das spart Treibstoff. Allerdings nennt man so etwas nicht zu unrecht "Elektrische Rakete". Das Ding braucht also Strom. Solarzellen bringen so weit weg von der Sonne zu wenig, und auch mit RTGs kommt man nicht wirklich weit. Also müsste die Sonde einen (mit hoch angereichetem Uran betriebenen) Kernreaktor bekommen. Und damit wäre klar: Es braucht eine große Rakete...
Wurde hier schon mehrfach diskutiert.
Also müsste die Sonde einen (mit hoch angereichetem Uran betriebenen) Kernreaktor bekommen.
Da hagelt es dann Protest von den Atomkraftgegnern (Kernreaktor und Endlager im Welltall, nicht mit uns):o ;D
Da heben Rakete und Sonde ja Anno X ab, nein das müsste man anders machen. :)
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Da heben Rakete und Sonde ja Anno X ab, nein das müsste man anders machen.
[Utopie an] Ja, weltweit Vernunft einkehren lassen, so daß Atomkraft keine Gefahr mehr darstellt
[Utopie aus]
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Zum Thema Nachfolgemissionen:
Das wäre in der Tat wünschenwert, imho wirft New Horizons insgesamt mehr Fragen auf als wir durch diese Mission beantworten konnten. Das haben aber viele Missionen bei entfernten Zielen so an sich, man denke nur an die Überraschungen die uns die Pioneers, Voyagers und Cassini bei den Monden der Gasriesen geliefert haben.
Naheliegend wäre jetzt natürlich ein Plutoorbiter - wurde hier schon thematisiert. Mit chemischen Antrieben und einer angepeilten Reisezeit in der Größenordnung ~10 Jahre und einer spartanisch instrumentierten Orbitersonde bräuchten wir wohl zwei SLS Block II-Starts um so eine Mission via Jupiter zu Pluto zu schicken, Problem dabei ist die hohe Geschwindigkeit die am Pluto abgebaut werden muss. Es sind zwischen 10km/s und 15km/s die am Pluto abgebaut werden müssten, das ist mehr Delta v als man vom Erdboden aus in einen LEO (inkl. Gravitationsverluste) braucht. Jetzt kann sich jeder selbst ausrechnen was für eine mehrstufige Verzögerungseinheit man an der Sonde braucht - im Prinzip eine Trägerrakete mit der LEO-Nutzlast der Masse des Orbiters - will man einen Orbiter mit der Masse von New Horizons in den Plutoorbit einbremsen bräuchte man dort also z.B. eine VEGA-Trägerrakete! Da tun sich dann also noch viele technische Schwierigkeiten auf, man müsste eine mehrstufige Einheit über viele Jahre in eisiger Kälte betriebsbereit halten und dann muss alles beim einbremsen, inkl. mehrfache Stufenseperationen, stimmen, sonst ist die Sonde verloren. Stellt sich die Frage nach den Treibstoffen, dürfen nicht einfrieren aber auch nicht langsam verdampfen, eventuell wäre da Feststoff wie in der erwähnten VEGA keine so schlechte Idee, das würde aber dann wegen dem schlechten ISP wieder sehr schwer werden.
Man könnte natürlich da auch über elektrische Antriebe nachdenken. Aber wie von Ruhri angesprochen brauchts da noch viel grundsätzliche Entwicklung für die Energiequelle. Normale RTGs sind zu schwach, eventuell gehts mit den Stirling-RTGs die aber mittlerweile leider auch wieder auf Eis liegen. Ein richtiger Kernreaktor wäre nice to have, aber ist noch weit in der Zukunft. Auch die Flugbahnen mit Ionentriebwerken sind nicht unbedingt schneller als chemisch - Ionentriebwerke haben verdammt wenig Schub, da müsste man schon sehr früh mit dem Einbremsen in den Plutoorbit anfangen. Sehr früh heißt wohl schon im Bereich Saturn/Uranus-Bahn. Und zum beschleunigen bräuchte man auch erstmal Zeit, eventuell mit ein paar Extrarunden im inneren Sonnensystem mit Swing-Bys an Venus/Erde bevor man via Jupiter zu Pluto "rausswingt". Man könnte mit Ionenantrieb sicher bei dem Träger sparen, da wäre evntuell nur ein SLS notwendig, dafür verlängert sich die Reisezeit, zehn Jahre sind da nicht zu schaffen, dauert wohl deutlich länger.
ABER eine mögliche Nachfolgemission die realistisch wäre und doch nochmal ein wenig Erkenntnisgewinn bringen würde wäre ein Szenario was ursprünglich auch in der frühen Entwicklung von New Horizons bzw. dessen Vorgängern angedacht wurde: Eine Vorbeiflugmission ähnlich New Horizons aber mit dem Unterschied dass sich vor dem Plutovorbeiflug eine kleine Tochetrsonde abkoppelt und gleichzeitig mit der Muttersonde aber an der anderen Seite von Pluto vorbeifliegt. Diese Tochersonde hätte neben Lageregelung nur eine Kamera, eine Batterie und eine Niedriggewinnantenne dabei und würde dann die der Muttersonde abgewandte Seite Plutos hochauflösend fotografieren und nach dem Flyby die daten an die Muttersonde senden. Dieses Szenario war lange Teil der früheren Entwicklungen, z.B. aufbauend auf dem Bus von Cassini wo dann in dem Slot von Huygens die kleine Tochetrsonde sitzt. Warum man letztendlich davon abgekommen ist hat verscheinene Gründe die in der turbulenten Entwicklungsphase und dem Zeitdruck für das Startfenster von NH zu suchen sind. NH war ja einige Zeit ganz knapp daran gestrichen zu werden. Jedenfalls wäre das am ehesten eine denkbare Nachfolgemission, könnte auf einem Träger alà Atlas 5 gestartet werden und könnte einiges von NH übernehmen und würde sich somit in einem realistischen Kostenrahmen bewegen. Wir hätten dann eine deutlich vollständig detailsiertere Karte von Pluto als wir sie jetzt mit NH bekommen. Schade dass es mit NH nicht schon so gemacht wurde, aber wir können auch froh sein das wenigstens NH in der jetzigen Form realisiert wurde.
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Wird das gehn mit einem hypergolen System? Man wird doch Geschwindigkeiten im 20 km/s Bereich haben wollen, damit die Reise nicht so lang wird. Dagegen muß man zwecks Bremsung kräftig und lange ballern. Wie soll das Triebwerk und der T.Vorrat aussehn ?
Die Thruster der Voyager Sonden funktionieren immer noch. Sicher müßte hier mehr Schub und längere Brenndauer realisiert werden. Aber das sollte schon gehen. Man muß nur wirklich reichlich Masse auf den Weg schicken.
Sehr hoch müßte die Leistung der Thruster nicht sein. Man kann ein paar Monate lang bremsen.
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Die Thurster der Voygersonden sind aber recht einfach gestrickt und haben einen schlechten ISP und sind im Verhältnis auch recht schwer. Da schafft man es nicht die 10 bis 15km/s oder mehr abzuabuen und gleichzeitig genug Nutzlast für die eigentliche Sonde überzulassen und andererseits die Startmasse nicht zu hoch werden zu lassen. Man braucht am Pluto Verzögerungsstufen mit relativ hohem ISP und geringen Leermassen um da hinzubremsen. Nimmt man da robuste einfache Triebwerke mit wenig ISP dann wird die Startmasse die man aus dem inneren Sonnensystem herausbeschleunigen muss exorbitant groß.
Die Idee im inneren Sonnensystem mit SEP Schwung zu holen und die Bremsung aussen chemisch zu machen ist sicher auch sehr interessant, aber neben dem dass es da auch immer komplexer wird wird die Reisezeit sich verlängern. Das einzige was man mit Ionentriebwerken sparen kann, egal ob SEP/innen und chemisch/aussen oder komplett elektrisch mit Kernreaktor, ist der/die Träger den/die man braucht. Die Ersparniss am Träger erkauft man sich aber mit mehr Reisezeit.
Sorry für OT, aber ich finde die Spekulationen zu einem NH-Nachfolger gehören irgendwie auch dazu, gibt deutlich krassere OT-Fälle ::)
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Ich habe schon an ein duales System gedacht. Im Inneren Bereich des Systems so viel Masse wie möglich mit so viel Schwung wie möglich mit SEP beschleunigen. Das bringt bis mindestens in den Asteroidengürtel was. Dabei zuerst bis mindestens auf den Venus-Orbit runter oder was die Spezialsten als optimale Stragegie ausknobeln. Die Bremsung in den Pluto-Orbit übernimmt dann ein hypergoles chemisches System.
Das aufnehmen von Geschwindigkeit wäre kein so großes Problem, da braucht man nicht unbedingt einen Ionenantrieb. Man könnte die Sonde (passendes Startfenster vorausgesetzt) an Venus, Erde und Jupiter vorbeiführen, da könnte man im Prinzip so viel Geschwindigkeit aufnehmen wie man will. Das große Problem ist nur die Abbremsung. Pluto ist so klein, das man extrem Stark abbremsen muss, um in einen Orbit zu gelangen. Das geht nur mit Ionentriebwerken, ansonsten kann man kaum genug Treibstoff mitführen. Und da fehlt es so weit draußen vor allem an Strom. Da ist noch viel Entwicklungsarbeit zu leisten, ehe an einen Plutoorbiter gedacht werden kann. Die gleiche Technik könnte man auch sehr gut für einen Uranus- und Neptun-Orbiter gebrauchen...
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Die Thruster der Voyager Sonden funktionieren immer noch. Sicher müßte hier mehr Schub und längere Brenndauer realisiert werden. Aber das sollte schon gehen. Man muß nur wirklich reichlich Masse auf den Weg schicken.
Sehr hoch müßte die Leistung der Thruster nicht sein. Man kann ein paar Monate lang bremsen.
Bei den Geschwindigkeiten, die man erreichen möchte? Da glaube ich wirklich eher an ein Ionentriebwerk, mit dem man eigentlich höhere Geschwindigkeiten erzielen können müsste. Das Problem wäre natürlich der Reaktor, der ziemlich schwer ausfallen dürfte. Aber würde die Reisezeit dadurch tatsächlich länger ausfallen als mit einem rein chemischen Antrieb? Das wäre mal eine Frage an Experten wie beispielsweise Schillrich oder roger50.
Und ja, natürlich müsste man sehr früh mit dem Bremsen anfangen. Aber dafür kann man mit minimalen Materialausstoß arbeiten und daher lange beschleunigen und lange bremsen. Entscheidend wäre es, die von McFire erwähnte Geschwindigkeit im Bereich von 20 km/s als Durchschnitt zu erzielen (vorausgesetzt, das ist technisch überhaupt drin).
Oder wie wäre es mit dieser Option? Der Reaktor kann kurzzeitig eine höhere Leistung abgeben und eine Stützmasse für ein zusätzliches Triebwerk aufheizen. Das wäre etwa Wasser, und natürlich könnte man es nur begrenzt mitführen, aber man könnte gegen Ende des Anfluges stärker bremsen.
Oder wir lassen den Pluto erst einmal beiseite und schicken einen Orbiter zum Uranus und später einen zum Neptun, wie MR es gerade vorgeschlagen hat. Die Baustellen sind schließlich auch noch offen. Das wäre dann jetzt aber wirklich Off-Topic. :)
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Man kann ein paar Monate lang bremsen.
Mit den erwähnten hypergolen Triebwerken?
Das ist eine ernstgemeinte Frage - halten derartige Triebwerke das aus?
Und was den Treibstoff angeht, gibt es da keine Zersetzungen durch das ewig lange Partikelbombardement ? Es brauchen sich ja nur einige "unliebsame" Komponenten bilden...
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Ich finde einen orbiter für den Pluto als illusorisch. Das wird es einfach die nächsten 50+ Jahre nicht geben. Dazu gibt es genügend andere Ziele die vorher noch zu besuchen sind und außerdem würde so eine Mission exorbitant teuer werden.
Die einzig halbwegs realistische Nachfolgemission die ich sehe ist eine Flyby Mission mit Tochtersonde(n).
Die Tochtersonde(n) könnte man nicht nur auf der anderen Seite des Pluto vorbei schicken sondern auch schon vorher auskoppeln und früher/später ankommen lassen um dann auch die Nachtseite von Pluto (+ Charon) aufzunehmen.
So eine Mission bringt fast so viel wissenschaftliche Erkenntnis wie ein Orbiter und ist WESENTLICH (gleich mal rund faktor 10) günstiger.
ps: Der Canyon auf Charon sieht auch SEHR interessant aus. Nur werden wir von dem wohl leider keine ordentlichen Bilder bekommen :/
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Guten Abend!
Hier ein Extra-Thread für Überlegungen zu einer New Horizons Nachfolge-Mission.
Gruß Pirx
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Man kann ein paar Monate lang bremsen.
Mit den erwähnten hypergolen Triebwerken?
Das ist eine ernstgemeinte Frage - halten derartige Triebwerke das aus?
Und was den Treibstoff angeht, gibt es da keine Zersetzungen durch das ewig lange Partikelbombardement ? Es brauchen sich ja nur einige "unliebsame" Komponenten bilden...
Naja, die Monate waren ziemlich aus der Luft gegriffen. Was ich meine sind kleine, leichte Triebwerke und geringer Schub. Aber sehr viel Treibstoff. Mit heutigen Materialien und Fertigungsmethoden sollten die langlebig genug zu bauen sein.
Mit Schwerlastträgern sehe ich es nicht als unüberwindliches Problem, eine 500kg-Sonde mit 50t Treibstoff loszuschicken. Ein MCT oder zwei Falcon Heavy. Die Sonde mit Treibstoff als eine Nutzlast, den SEP-Antrieb für den Abflug mit einem zweiten, im Orbit koppeln. Ein MCT ist natürlich einfacher. Daß der Treibstoff kein Problem ist, beweisen die Voyager Sonden.
Uranus und Neptun Orbiter sind sicher auch interessante Alternativen.
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Wär freilich eine Aufgabe für SLS....
FH soll mal lieber den Mars bestücken :)
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Hallo zusammen,
ich habe die spekulative Diskussion zu einem Nachfolger für New Horizons hierher verschoben und "als Frage" umformuliert. Da es weder eine konkrete Mission noch ein konkretes Konzept gibt, ist das das passende Themenbereich, um die Gedanken schweifen zu lassen ...
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Hallo zusammen,
ich habe die spekulative Diskussion zu einem Nachfolger für New Horizons hierher verschoben und "als Frage" umformuliert. Da es weder eine konkrete Mission noch ein konkretes Konzept gibt, ist das das passende Themenbereich, um die Gedanken schweifen zu lassen ...
Und wieder mal schüttle ich fassungslos den Kopf. Wieso ist eine solche Diskussion passend in Fragen und Antworten? Konzepte und Perspektiven passt genau.
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Und wieder mal schüttle ich fassungslos den Kopf. Wieso ist eine solche Diskussion passend in Fragen und Antworten? Konzepte und Perspektiven passt genau.
Nein, tut's nicht. Dort sollen "konkrete Konzepte" von Industrie und Agenturen diskutiert werden. "Wunschkonzerte" (eine persönliche Idee ...) sind eben keine konkreten Konzepte. Solche Diskussion haben immer wieder Probleme gemacht, da sie häufig schwammig-beliebig wurden und am Ende weit abgedriftet sind samt allerhand kurioser Antriebsideen ...
Und kein Grund die Fassung zu verlieren ... wenn du Lust hast das Thema zu diskutieren, ist hier doch der Platz.
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Vielleicht baut man ja auch einfach die Sonde nach und schickt sie zu einem ganz anderen Ziel? Nur welches könnte man in absehbarer Zeit anfliegen? Andererseits: Im Originalentwurf von New Horizon war eine Tochtersonde vorgesehen. Von dem Entwurf sollte man wirklich mal wieder den Staub abwischen.
Was haltet ihr eigentlich davon, den Entwurf von Rosetta zu recyclen und sich mal wieder ein anderes Ziel anzusehen? Die ESA muss ja keinen Kometen ansteuern, sondern könnte zur Abwechslung einen Asteroiden nehmen.
Und wenn es wirklich nicht zu weit weg gehen soll, könnte man auch Dawn zur Grundlage nehmen.
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o.O
Man sollte weder Rosetta noch New Horizon noch mal nachbauen. Dafür sind die Techniken der Sonden viel zu alt.
Ja, der technische Fortschritt ist bei der Raumfahrt etwas langsamer als anderswo. Aber immer noch schnell genug um nicht 20 jahre alte Sonden noch einmal starten zu lassen..
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Man sollte weder Rosetta noch New Horizon noch mal nachbauen. Dafür sind die Techniken der Sonden viel zu alt.
Ja, der technische Fortschritt ist bei der Raumfahrt etwas langsamer als anderswo. Aber immer noch schnell genug um nicht 20 jahre alte Sonden noch einmal starten zu lassen..
Warum soll man keine bewährten Sonden nachbauen? Das ist viel besser und billiger, als jedes Mal das Rad neu zu erfinden, sprich eine neue Sonde zu entwerfen. Natürlich hat du recht damit, das diese Sonden eigentlich veraltet sind. Aber das trifft eigentlich nur auf Computer, Speicher und Instrumente zu. Am Ende ist eine Raumsonde ja nichts anderes als ein Träger für die Instrumente. Und aus dieser Sicht macht es auf jeden Fall Sinn, erfolgreiche Raumsonden nachzubauen, aber Computer und vor allem die Instrumente zu modernisieren bzw optimal auf ihre Ziele abzustimmen. LOORI, die hochauflösende Kamera von New Horizons, ist auf die Lichtverhältnisse bei Pluto ausgelegt. Für eine Jupiter- oder Saturnsonde braucht man eine andere Kamera, die mit einem echten Verschluss arbeitet. Auch die Auflösung der Kameras sollte man erhöhen, 1024 x 1024 Px sind tatsächlich nicht mehr ganz zeitgemäß. Aber das muss auch mit mehr Speicher, besserer Kompressionstechnik und höherer Übertragungsrate kombiniert werden, damit solche hochauflösenden Bilder auch in einer vernünftigen Zeit übertragen werden können.
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Das wäre dann gewissermaßen die evolutionär weiter entwickelte Version.
Zu überlegen wäre aber, eine Sonde mehrfach zu bauen und zu verschiedenen Zielen zu starten. Der Asteroidengürtel bietet genügend Ziele, und der Kuipergürtel an sich auch. Allerdings dürfte es gerade bei einem KBO einen großen Unterschied machen, wie weit ein Himmelskörper vom Perihel oder Aphel entfernt ist, und die "Jahre" sind da draußen im Kuipergürtel nun einmal sehr, sehr lang - oder noch viel länger.
Weiß jemand, welche KBOs in den nächsten Jahren in Reichweite wären? Der gerade eben angeflogene Pluto entfernt sich leider auf seiner Bahn gerade von der Sonne, und es wird viele Jahre dauern, bis sich daran wieder etwas ändern wird.
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o.O
Man sollte weder Rosetta noch New Horizon noch mal nachbauen. Dafür sind die Techniken der Sonden viel zu alt.
Ja, der technische Fortschritt ist bei der Raumfahrt etwas langsamer als anderswo. Aber immer noch schnell genug um nicht 20 jahre alte Sonden noch einmal starten zu lassen..
Stimmt schon, wahrscheinlich würde man viele Teile gar nicht mehr bekommen. Aber ich sehe den Ansatz völlig richtig. Man sollte von einem Sondentyp gleich mehrere bauen und sie innerhalb von ein paar Jahren dann zu ähnlichen Zielen starten. Z.B. Uranus- und Neptunmonde als Ziele. Dann lohnen sich die Entwicklungskosten. Die Kosten pro Mission müßten so wesentlich niedriger sein. Jedenfalls heißt es doch immer, sie sind so teuer, weil es Einzelstücke sind.
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Für die Monde halte ich das für überflüssig. Man sieht es doch bei Cassini, wie ein Orbiter um einen Gasriesen die Monde gleich mit abdeckt. Was wir in dem Zusammenhang also brauchen, sind Orbiter für Neptun und Uranus (je einer natürlich!), nicht zu vergessen mal wieder einen für Jupiter und ein Nachfolgemodell für Cassini.
Einen Orbiter extra für einen Mond sollte man nur dann starten, wenn man anders tatsächlich nicht an diesen heran kommt, z.B. wegen spezieller Bahnparameter von Planet und Mond.
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nicht zu vergessen mal wieder einen für Jupiter
Juno ist bereits auf dem Weg :)
Viele Grüße,
Klaus
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Juno ist bereits auf dem Weg :)
Juno konzentriert sich aber vor allem auf die Magnetosphäre und den Jupiter selbst. Die Jupiter-Monde stehen nicht auf seiner Liste. Zudem ist die sehr einfache Kamera an Bord nicht für die Beobachtung der Monde, sondern nur für den Jupiter selbst ausgelegt. Das gilt auch für die meisten anderen Instrumente...
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Wenn man sich anschaut wo es vor allem harkt, denn daran wieviel Masse man schnell zu weiten Zielen mit hohem deltaV Bedarf bringen kann.
Es gibt zwar Träger, aber diese sind derzeit noch sehr beschränkt. Man braucht wirklich sehr viel Masse im LEO damit diese mittels chemischen Antrieben ein hohes deltaV bei einer nötigen Masse liefern können.
Hier wird eine FH etwas helfen und eine BFR natürlich noch viel mehr, vor allem weil die BFR nicht nur viel mehr Masse ins LEO bringen kann, sondern durch den viel höheren ISP kommt davon auch noch viel mehr bei hohem deltaV an.
Wenn man MCT hat, wird das natürlich besser, weil man dann wohl die Oberstufe nachtanken können wird, was nochmal über 2,7km/s bringen wird.
Der Punkt ist nur dass dies zwar schon einiges bringen wird, aber um ohne Atmosphärenbremsung langt das immer noch nicht wenn eine große Nutzlast benötigt wird und man schnell am Ziel ankommen will.
Richtig gut wäre es hier wenn man einen SEP-Schlepper hätte, der z.B. im Normalfall z.B. 500t Nutzlast aus dem LEO Richtung Mars schiebt und der am besten auch erheblich näher an der Sonne ran könnte um z.B. viermal mehr Licht in Strom umzusetzen um damit die Antriebe zu versorgen.
Dann muss man nur noch auf einen günstigen Zeitpunkt warten, fliegt durch das innere Sonnensystem um aus der hohen Solarenergie an der Sonne vorbei sehr viel Geschwindigkeit aufzunehmen.
Die Beschleunigung der Nutzlast muss dann abgeschlossen sein bevor der Punkt überschritten ist wo die Sonnenenergie nicht mehr ausreicht den Schlepper wieder abzubremsen.
Sicher wird man damit keine 500t Nutzlast zu so einem Ziel schicken können, aber vielleicht 100t ?
So ein, ich nenne das mal: "Tiefraumträger", der per BFR, Nachtanken, SEP-Schlepper auf Kurz gebracht würde, besteht dann aus eins oder zwei Stufen. Aber selbst dann, wären damit 20km/s abzubremsen verdammt hart.
Der Charme von so was ist das man an allen Ecken optimale Wege gehen kann, braucht man z.B. 10t Nutzlast beim Jupiter um damit z.B. auf einem der großen Mode zu landen, lässt man die erste Stufe des Tiefraumträgers weg und bremst in der Jupiteratmosphäre ab.
Der Schlepper kann diesen in kürzerer Zeit auf den Weg bringen, also früher für neue Aufgaben genutzt werden. Alternativ auch ohne Schlepper, je mach Nutzlast und deltaV Bedarf.
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Das ist alles eher die überübernächste Generation.
Und bei SEP-Schlepper hat man eben das Problem dass du ihn auch wieder abbremsen und zurück fliegen musst und dass er für so eine Beschleunigung ne weile unterwegs ist. Gut möglich dass es günstiger einen größeren chemischen Einwegantrieb zu nutzen.
Genauso wie es wohl besser wäre zehn Vorbeiflugsonden zu bauen als einen Pluto-Orbiter.
Man sollte von einem Sondentyp gleich mehrere bauen und sie innerhalb von ein paar Jahren dann zu ähnlichen Zielen starten. Z.B. Uranus- und Neptunmonde als Ziele. Dann lohnen sich die Entwicklungskosten. Die Kosten pro Mission müßten so wesentlich niedriger sein. Jedenfalls heißt es doch immer, sie sind so teuer, weil es Einzelstücke sind.
Theorisch richtig.
Praktisch passt es nicht in die Politische- und Bugetplanung. Da hat man eben alle paar Jahre mal einen Slot für eine Flagshipmission und nicht mit ein mal geld für so viele Sonden.
Warum soll man keine bewährten Sonden nachbauen? Das ist viel besser und billiger, als jedes Mal das Rad neu zu erfinden, sprich eine neue Sonde zu entwerfen. Natürlich hat du recht damit, das diese Sonden eigentlich veraltet sind. Aber das trifft eigentlich nur auf Computer, Speicher und Instrumente zu.
Bloß was bleibt von einer Sonde übrig wenn man das Kommunikationssystem, die wiss. Instrumente, die sonstige Elektronik/Speicher/Prozessor, wahrsch. die Energieversorgung (modernere Solarzellen) [..] weg lässt.
Doch quasi nur das Haupttriebwerk mit Tank, die Lagereglung plus Reaktion Wheel und die Struktur. Viel ist das nicht mehr - und vor allem sind das nicht die teuersten Komponenten.
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@Sensei:
Das hat meiner Meinung nach wenig mit der über übernächsten Generation zu tun.
Die eigentliche Frage kommt die BFR (MCT=Träger) und wenn ja wann?
Ich denke wir werden in weniger als vier Jahren (2019) den ersten Start sehen, aber wohl noch nicht vom kompletten System MCT.
Für SEP Antriebe in dem Bereich der nötig ist, sehe ich sicher vor 2025 verfügbar. Da gibt es zumindest zwei Technologien mit ordentlichen Werten, neuere Hall- und DS4G. Solarsysteme für den Weltraum wird SpaceX eh sehr viel größere brauchen als derzeit wohl am Markt, oder wer denkt den das die ISS mit 120kW bei max. 10 Personen auskommt, aber MCT mit weniger pro Person?
Unter 3MW läuft da sicher nichts, also wird das benötigt und deshalb auch gebaut werden.
Ein Schlepper mit SEP und Xenon als Treibstoff braucht recht kleine Tanks, da das verflüssigte Gas eine seht hohe Dichte hat.
Ein Schlepper ist auch nicht sehr komplex, das sind vor allem große und leichte Solarträger, Tank, Triebwerke, Konstruktionsstruktur, Steuerung Treibwerke, Navigation und Docking.
Wir reden auch nicht von großen Kräften, das werden selbst bei 50MW wohl unter 5kN.
Das mit dem Abbremsen ist eigentlich auch kein großes Problem, wichtig ist hier nur dass die Trennung erfolgen muss bevor das Sonnenlicht nicht mehr ausreicht um den Schlepper abzubremsen. Die wichtigste Frage dabei ist wie leicht, oder besser gesagt, wieviel kg/kW hat das Solarsystem.
Heute kann man 4,5kg/kW Systeme bekommen (für Orion entwickelt), aber die sind nicht optimal, da sie für 3G aushalten müssen und Faltbar sein müssen. Ich halte bis 1kg/kW schon heute für realisierbar.
Der Tank wird wohl unter 3t haben und der Rest kaum mehr.
Entscheidend ist der sehr viel höhere ISP, wir Reden hier von 40km/s aufwärts!
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Man sollte von einem Sondentyp gleich mehrere bauen und sie innerhalb von ein paar Jahren dann zu ähnlichen Zielen starten. Z.B. Uranus- und Neptunmonde als Ziele. Dann lohnen sich die Entwicklungskosten. Die Kosten pro Mission müßten so wesentlich niedriger sein. Jedenfalls heißt es doch immer, sie sind so teuer, weil es Einzelstücke sind.
Theorisch richtig.
Praktisch passt es nicht in die Politische- und Bugetplanung. Da hat man eben alle paar Jahre mal einen Slot für eine Flagshipmission und nicht mit ein mal geld für so viele Sonden.
Warum soll man keine bewährten Sonden nachbauen? Das ist viel besser und billiger, als jedes Mal das Rad neu zu erfinden, sprich eine neue Sonde zu entwerfen. Natürlich hat du recht damit, das diese Sonden eigentlich veraltet sind. Aber das trifft eigentlich nur auf Computer, Speicher und Instrumente zu.
Bloß was bleibt von einer Sonde übrig wenn man das Kommunikationssystem, die wiss. Instrumente, die sonstige Elektronik/Speicher/Prozessor, wahrsch. die Energieversorgung (modernere Solarzellen) [..] weg lässt.
Doch quasi nur das Haupttriebwerk mit Tank, die Lagereglung plus Reaktion Wheel und die Struktur. Viel ist das nicht mehr - und vor allem sind das nicht die teuersten Komponenten.
Wurde aber von der ESA schon gemacht - und hat auch erheblich Geld (und Zeit !) eingespart:
der für ROSETTA entwickelte Satelliten-Bus wurde gleich 3mal verwendet, ausser bei ROSETTA selbst auch noch bei MarsExpress und VenusExpress,
mit entsprechenden Änderungen (Solar Arrays, Isolierung). Die Instrumentierung war natürlich auf das jeweilige Ziel angepasst.
Dieses Konzept der Mehrfachverwendung wurde bei der ESA stark von Marcello Coradini gepusht.
Gruss HHg
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Zwei inhaltlich Gute und Informative (und gramatikalisch wieder schrecklichen :P ) Artikel zum Thema:
1. Möglichkeiten die Kommunikation ins äußere Sonnensystem zu verbessern
http://www.bernd-leitenberger.de/blog/2015/07/17/tune-me-up-eine-bessere-kommunikation-im-kuiperguertel/#more-11221
(http://www.bernd-leitenberger.de/blog/2015/07/17/tune-me-up-eine-bessere-kommunikation-im-kuiperguertel/#more-11221)
Ich denk mal bei Nachfolgemissionen müsste noch eine steigerung der Übertragungsrate um den Faktor 10 reichen. Da brauch man noch keine Laserkommunikation.
2. Idee mehrerer Nachfolgemissionen mit quasi der selben Sonde aber veränderten Randbedingungen (Kickstufe am Jupiter, Stirling statt einfachen RTG..)
http://www.bernd-leitenberger.de/blog/2015/07/16/knnte-new-horizons-nur-die-erste-sein/ (http://www.bernd-leitenberger.de/blog/2015/07/16/knnte-new-horizons-nur-die-erste-sein/)
Manmanman. Ein Artikel in dem er so gut wie gar nicht über SpX lästert und die Falcon9 vorschlägt.... dass ich das noch mal erleben darf ;D
Und wie gesagt: inhaltlich schon interessant. Manchmal etwas optimistisch (einfach mal den Stirling zu ende entwicklen, ganz einfach irgendwelche Oberstufen mit einbauen, ausnutzen von Sicherheitsmargen...) aber um zu zeigen was alles evt möglich wäre trotzdem sehr gut.
Was meint ihr dazu?
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Grundsätzlich hat er mit vielem Recht. Die NASA neigt leider bei Planetensonden dazu, das Rad immer wieder neu zu erfinden, anstatt einen bewährten Bus zu modifizieren und auch zu anderen Zielen zu schicken. Der Bus von New Horizons zb wäre prima geeignet für weitere Vorbeiflugmissionen an Uranus und Neptun, speziell um die Atmosphäre zu studieren, damit man später einen Orbiter per Aerobraking in den Orbit bringen kann. Die ESA ist hier mit Venus Express ein sehr gutes Vorbild, aber leider bisher das einzige. Die Idee mit den Feststoffoberstufen ist gar nicht so revolutionär, schon vor 25 Jahren wurde Magellan mit einer Feststoffoberstufe in den Venusorbit eingebremst. Da ist es nur noch ein kleiner Schritt zu einer Oberstufe, die beim Swing-by die Geschwindigkeit zusätzlich erhöht.
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Grundsätzlich hat er mit vielem Recht. Die NASA neigt leider bei Planetensonden dazu, das Rad immer wieder neu zu erfinden, anstatt einen bewährten Bus zu modifizieren und auch zu anderen Zielen zu schicken.
Naja der neue Rover 2020 auf dem Mars soll ja baugleich wie Curiosity sein ;) Langsam lernen sie es.
Außerdem halte ich von einer Sonde wie New Horizons für Neptun oder Uranus nichts. Wie bräuchten Orbiter (wie Galileo oder Cassini) und keine Vorbeiflugssonden.
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Außerdem halte ich von einer Sonde wie New Horizons für Neptun oder Uranus nichts. Wie bräuchten Orbiter (wie Galileo oder Cassini) und keine Vorbeiflugssonden.
Das Kernproblem ist, wie man eine Sonde in einen Uranus- oder Neptun-Orbit einbremsen soll.
Natürlich brauchen wir Orbiter um Uranus und Neptun, aber da gibt es einige Probleme. Man kann zwar eine sehr schwere Sonde per Venus- und Erd-Swing-by auf Jupiterkurs bringen und dann von Jupiter massiv weiterbeschleunigen lassen, damit man mit einer noch akzeptablen Flugzeit zum Ziel kommt, aber dann kann man kaum genug Treibstoff befördern, um die Sonde per chemischen Antrieb in einen Orbit einzubremsen. Fliegt man langsamer, so das man wie bei Cassini mit chemischen Treibstoff einbremsen kann, erhöht sich die Flugzeit zum Ziel sehr stark. Ionentriebwerke sind, solange die Frage der Energieversorgung im äußeren Sonnensystem noch nicht geklärt ist, ebenfalls keine Option.
In meinen Augen ist die einzige Möglichkeit, mit einer vernünftigen Flugzeit zum Ziel zu kommen und gleichzeitig in einen Orbit zu bremsen, die Nutzung von Aerobraking, also das Abbremsen des Orbiters in der Atmosphäre des Zielplaneten. Allerdings kennen wir die beiden Zielplaneten dafür viel zu wenig. Hierzu sind erst weitere Vorbeiflugmissionen nötig, mit Schwerpunkt auf der Erforschung der Atmosphäre. Solange wir die Atmosphäre nicht genau genug kennen, ist eine Aerobraking-Mission viel zu riskant. Erst wenn wir genaue Daten über die Atmosphäre haben (am besten durch eine Eintauch-Sonde wie bei Galileo) ist eine solche Mission denkbar...
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Was heißt 'sehr lange Flugdauer'? 15 Jahre?
Das ist doch machbar. Die letzten missionen haben eigentlich gezeigt, dass die Sonden selber nicht sonderlich schnell altern und mit einer guten Konstruktion noch durchaus lange Zeit gut funktionsfähig bleiben können.
Das problem ist eher die Ungeduld der Menschen.
UND das Gewicht der Sonden. Cassini hatte mal eben ein abfluggewicht von 5,4 Tonnen. New Horizon von 478 kg. Da ist mal eben mehr als ein Faktor 10 dazuwischen! (und das zeigt auch dass man mit einfachen NewHorizon nachbauten nicht alles erreichen kann..)
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Das mit der Reisezeit hat nicht nur mit dem nicht warten wollen zu tun, das Missionskontrollteam kostet ja auch Geld.
SEP bringt sehr viel, vor allem dann wenn man sehr schwer abfliegen will und das am besten noch direkt aus dem LEO heraus.
Klar braucht man dann Solarsysteme mit Leistungen von zwei und mehr Megawatt, also mit heutigen Systemen ca. 10t Solarsystem. In dem Fall könnte man so eine Eintauchsonde beim Jupiter vorausschicken indem man diese vor Ankunft bei Jupiter trennt sodas diese ein paar Tage vorher beim Uranus oder Neptun ist. Das hätte dann auch den Vorteil das diese über die Hauptsonde kommunizieren kann, was sicher einfacher ist als direkt mit der Erde (Sendeleistung)
Generell würde ich da mindestens eine FH einsetzen, mit SEP bekommt man dann vielleicht 30t Nutzlast zum Ziel.
Wenn es noch schneller gehen soll, beschleunigt man beim Jupiter nochmal wie das Bernd Leitenberger berechnet hat.
Er hatte von einem deltaV von ca. 1100m/s beim Jupiter gerechnet. In unserem Fall wären das mit Feststoff dann immer noch ca. 19t
Das mit SEP hätte ohne einen Swingby aber noch einen weiteren Vorteil, selbst beim Neptun verbleiben bei 2MW in Erdnähe immer noch 2,2kW, beim Neptun sogar fast 5,5kW.
Ist natürlich muss das Solarsystem einklappbar sein, aber die Systeme für Orion sehen mir so aus als geht das.
Mit so hoher elektrischer Leistung kann man einiges am Ziel machen was bei RTG's kaum bezahlbar ist, z.B. die Sendeleistung auf mehrere 100W bringen oder sogar Bahnkorrekturen da draußen damit vornehmen.
Das hätte den
Ohne SEP geht natürlich auch, aber das kostet dann halt viel an Nutzlast und man wird wohl den Umweg über mehrere Swing-By bei der Erde und Venus zusätzlich machen müssen.