Asteroid Retrieval Feasibility Study

Hallo Zusammen,

es ist eine neue Studie erarbeitet worden,
um Asteroiden in die Nähe des Mondes bringen  zu können.
Asteroid Retrieval Feasibility Study" von der Keck Institute for Space Studies (KISS)

Illustration eines Asteroiden Retrieval Raumschiff im
Prozess der Aufnahme eines 7-m, 500-Tonnen-Asteroid

Credit:Rick Sternbach / KISS
Das KISS-Studie bewertet die  Durchführbarkeit des Einfangens eines 7-m Durchmesser Asteroid mit einer Masse von 500.000 kg.

Die Asteroid Capture and Return (ACR)-Mission, die im Mittelpunkt dieser KISS-Studie steht, sucht einen 500.000-kg-Asteroiden, um ihn in einer hohen Mondumlaufbahn bis zum Jahr 2025 zu befördern.

Mitgewirkt an der KISS -Studie haben Forscher aus den folgenen NASA -Center (ARC, GRC, GSFC, JPL, JSC, and LaRC), Wissenschaftler aus den Universitäten  (Caltech, Carnegie Mellon, Harvard, Naval Postgraduate School, UCLA, UCSC, and USC), aus einigen privaten Organisationen (Arkyd Astronautics, Inc., The Planetary Society, B612 Foundation, und Florida Institute for Human and Machine Cognition).
Es ist in der Studie ein Verzeichniss der Autoren vorhanden. 
Quelle:
http://www.nss.org/settlement/asteroids/Asteroid_Retrieval_Feasibility_Study_2012.pdf

http://www.nss.org/settlement/asteroids/

mit den besten Grüßen
Gertrud

Ich poste mal hier, weil es hier Konkret um das Rückführgerät geht.

Das Konzept ist auf jeden Fall interessant.

Die Rückführsonde wiegt ca. 18T (13T sind davon Xenon Treibstoff), als Startgerät wird eine Atlas V-551 empfohlen. Zusätzlich zum Ionenantrieb werden mehrere Mond-Swingby  Manöver durchgeführt um die Endgeschwindigkeit zu erreichen. (Dauer ca. 2,2 Jahre)

Der Flug zum ausgesuchten Astroiden wird mit ca. 1,7 Jahren geschätzt, das Einfangen und "Entdrehen" mit 90 Tagen. Je nach Gewicht des Asteroiden dauert der Rücktransfer in einem Mondumlaufbahn ca. weitere 2 - 6 Jahre. (Falls einer fragt, warum nicht in eine Erdumlaufbahn: Weil es deutlich weniger Energie benötigt.)

Insgesamt würde die Mission also ca. 5 - 10 Jahre dauern.

Die Asteroiden im Mondorbit können anschließend von bemannten/unbemannten Missionen untersucht und ihre Ressourcen nutzbar gemacht werden.

Hallo,

wir hatten es zwar schon im NASA-Thread angeschnitten, aber auch nochmal hier:
In Obamas Budgetvorschlag für 2014 werden 100 Mio US-$ für diese  "Asteriod Retrievel Mission" vorgesehen sein.
Das Geld soll vor allem dazu diene, einen passenden Asteroiden zu finden.

Es gibt jetzt auch bei AP und Spaceflightnow Artikel zur Mission.

Hallo,

wir hatten es zwar schon im NASA-Thread angeschnitten, aber auch nochmal hier:
In Obamas Budgetvorschlag für 2014 werden 100 Mio US-$ für diese  "Asteriod Retrievel Mission" vorgesehen sein.
Das Geld soll vor allem dazu diene, einen passenden Asteroiden zu finden.

Es gibt jetzt auch bei AP und Spaceflightnow Artikel zur Mission.

Wie hoch ist die Chance, dass man so einen kleinen Asteroiden findet,

und falls man so einen findet, dass er eine halbwegs passende Umlaufbahn hat?

Ich stelle mir das auch eher aufwändig vor. Auch so ein kleiner Bocken hat eine Masse um 1.000 t und schon um dessen Inklination zu ändern (wenn er z.B. aus der Ekliptik herausfliegt) benötigt man 'ne ganze Menge Sprit. Ähnlich stelle ich mir das bei "normalen" Bahnänderungen vor.

Es dürften unendlich viele Brocken  der Größe rumfliegen. Wir werden doch ständig von welchen getroffen. Der in Russland dieses Jahr war viel größer.

Das Problem beschränkt sich also auf das finden. So kleine Objekte sind nicht sehr hell. Aber machbar sollte es sein, besonders bei Suche im Infrarot.

Ich stelle mir das auch eher aufwändig vor. Auch so ein kleiner Bocken hat eine Masse um 1.000 t und schon um dessen Inklination zu ändern (wenn er z.B. aus der Ekliptik herausfliegt) benötigt man 'ne ganze Menge Sprit. Ähnlich stelle ich mir das bei "normalen" Bahnänderungen vor.

Das Konzept ist wohl eher, dafür einen Ionenantrieb zu verwenden. Natürlich dauert das ganze dann einige Jahre.

NASA

NASA's FY2014 budget proposal includes a plan to robotically capture a small near-Earth asteroid and redirect it safely to a stable lunar orbit where astronauts can visit and explore it. The proposed mission would combine the efforts of three NASA mission directorates: Human Exploration and Operations, Science and Space Technology.

Das klingt erstmal gut : 2014 ist da unter Anderem auch Geld vorhanden für die Planung einer Mission, um einen Asteroiden einzufangen. Und dem Steuerzahler wird es schmecken, daß das quasi 3 Missionen in einer sind.
Ok, das Video zeigt natürlich keine teuflischen Details - es sieht einfach gut aus.
http://www.nasa.gov/multimedia/videogallery/index.html?media_id=161659311
Mir scheint das ein bissel wie eine hektische Suche : "Wir haben da, wenns klappt, das SLS und dann wäre da mal noch die Orion, was machen wir denn nun schönes damit, damit wir den Nutzen beweisen können?"
Oder ?

Naja, so würde ich das jetzt auch nicht bezeichnen. Das Konzept mag zwar auf den ersten Blick doch recht weit hergeholt zu sein, aber im Grunde genommen ist es eine gute Vorbereitung für das langfristige Ziel des SLS/Orion-Programms: Der Mars. Von daher ist der Schritt auf einem Asteroiden zu landen, den man praktisch vor unserer Hautür platziert, doch recht gut durchdacht.

By the way: Das Video ist der Hammer 

Hallo,

Möchte nur kurz darauf hinweisen das wir hier schon einen Thread für die Mission haben :

https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=10974.0

Schon richtig -aber das ist die Keck-Studie, gewissermaßen "überregional",  und hier gehts um die NASA Variante. Ich wollte das nicht vermischen.
Aber ich hab natürlich nix dagegen, wenn das zusammengeführt wird. Hat vlt. auch Vorteile.

Als ich das erste Mal von der Asteroidenmission gehört habe, hätte ich nie geglaubt, daß die Astronauten einen Steinbrocken in einer Tüte geliefert bekommen und den einfach nur auspacken müssen. 

Wie dem auch sei, das Video hat was.

Ich habe die Threads über "Asteroidenfangen" zusammengeführt. Mal schauen wie sich das Thema entwickelt, und ob dann getrennte Threads (ggf. einer für NASAs Keck-Studie und einer allgemein) notwendig werden.

@Video: Schön ist es schon, allerdings kommt es mir ein wenig lächerlich vor, daß die beiden Astronauten nur "Steinchen picken" betreiben und das wars. Ok, das Video ist natürlich eine starke Vereinfachung der Mission aber trotzdem...

Aber was sollten sie denn sonst dort machen? Rumlaufen geht bei so einem kleinen Brocken ja nicht. Außerdem würde der Brocken wohl wirklich verpackt bleiben. Der Schlepper muss ihn wahrscheinlich über Jahre "gefangen halte", um regelmäßig den Orbit zu stabilisieren. Es darf sich auch keine Rotation (wieder) aufbauen.

Ein Zielasteroid dürfte , sehr wahrscheinlich, um die Körperachse mit dem größten (oder kleinsten) Trägheitsmoment rotieren. Über lange, kräftefreie Zeiträume sollte das der "Endzustand" der Rotation sein. Dann ist ein Andocken und längeres Abbremsen der Rotation relativ einfach möglich. Man dockt einfach entlang dieser ausgezeichneten Achse an und bremst dann die Rotation um diese Achse.
Aber was, wenn der Asteroid doch taumelt/präzessiert, weil er von einem Moment angeregt wurde? Dann gibt es keine ausgezeichnete Rotationsachse im Körpersystem, entlang derer man andocken könnte ... Wie will man dann vorgehen, anfliegen, docken und die Rotation stoppen?

(das Problem stellt sich auch bei "nicht-kooperativen" Zielen von in-Orbit-Servicing-Missionen)

@Video: Schön ist es schon, allerdings kommt es mir ein wenig lächerlich vor, daß die beiden Astronauten nur "Steinchen picken" betreiben und das wars. Ok, das Video ist natürlich eine starke Vereinfachung der Mission aber trotzdem...

nach spiegel online:
- es soll Erfahrung für Kometen-Abwehr gesammelt werden. Wie die Vorredner schon erwähnen, ist es nicht ganz so einfach =D.
- Außerdem sollen Mineralien ("Platin") gefördert werden.
- Auch für etwaige Marsmissionen soll das gesammelte Wissen dienen.
- Das beantragte Budget liegt unterdessen bei nur noch 78 Mio. $

http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/nasa-will-bis-2019-einen-asteroiden-einfangen-und-erdnah-aussetzen-a-893951.html

allem in allem finde ich es eine prächtige Mission. Erfahrung, in welcher Art und Weise auch immer, ist immer gut. Und es ist mal was neues. Nicht "immer nur" das übliche. Außerdem bin ich ein Fan von Kometen-Abwehr-Systemen. Auch deswegen punktet diese Missionen bei mir ganz gewaltig.

greetz

@hannibal:
Weil du es doch zweimal so geschrieben hast eine Anmerkung: In den aktuellen Diskussionen geht es nicht um KOMETEN-Abwehr sondern immer um ASTEROIDEN-Abwehr.

Eine Kometen-Abwehr ist nochmal ein ganz anderes Kaliber.
Erstens: Ein bedrohlicher Komet wäre mit viel höherer Geschwindigkeit auf Kollisionskurs als die eher gemütlich umherfliegenden erdnahen Asteroiden.
Zweitens: Einen Kometen aus dem Äußeren Sonnensystem auf Kollisionskurs würde man erst ca. ein Jahr vor dem Einschlag (ca. auf Höhe der Jupiterbahn) bemerken. Da kann man nicht schon Jahre- oder Jahrzehntelang im voraus den Einschlagzeitpunkt berechnen und anschließend eine jahrelang dauernde Mission bestehend aus Anflugphase und Ablenkungsphase starten.
Für ein Kometen-Abwehr-System bräuchte man wohl mehrere Mega-SLS die rund um die Uhr startbereit sind (falls eines versagt) und ein extrem leistungsfähiges Gerät zur schnellen Ablenkung des Kometen. Das einzig Gute ist, dass Kometen-Einschläge wohl deutlich seltener sind als Asteroiden-Einschläge. Aber irgendwann wird auch sowas wieder passieren...

mal ein Frage:
Mondumlaufbahnen sind ja nicht stabil. Wäre es vielleicht günstiger einen Lagrange-Punkt des Erde-Mond-Systems zu nehmen, L4 oder L5? Die sollten doch genau so gut erreichbar sein. Oder sind die auch nicht stabil?

mal ein Frage:
Mondumlaufbahnen sind ja nicht stabil. Wäre es vielleicht günstiger einen Lagrange-Punkt des Erde-Mond-Systems zu nehmen, L4 oder L5? Die sollten doch genau so gut erreichbar sein. Oder sind die auch nicht stabil?

Ganz stabil sind die auch nicht... Ohne Lageregelungstribwerk ist ein Mondorbit u.U sogar günstiger.

Auch die Orion muss dann nicht wieder Geschwindigkeit abbbauen, um in L4 zu verharren. Dazu ist ja die Orbitgeschwindigkeit zu hoch, wenn ich mich nicht täusche?

Ganz stabil sind die auch nicht...

Ich dachte L4 und L5 sind doch weitestgehenst stabil, sonst dürfte es doch keine Trojaner geben.
Aber energetisch ist ein Mondobit schon sinnvoller.

Hallo,

L4 und L5 sind "beim richtigen Massenverhältnis" der beiden Hauptkörper stabil. Es gilt ca. m1/m1 > 25. Für Erde/Mond haben wir da 81+. Das sollte also reichen. Hinzu kommen dann aber Störungen der Sonne und von Jupiter. Daher bin ich mir nicht sicher, Planet-Mond-Lagrange-Punkte stabil sind. Offensicht (nach bisherigen Beobachtungen) ja nicht, denn wir kennen keinen Mond-Trojaner in irgendeinem System.

Dass ein Mondorbit energetisch günstiger ist, würde ich pauschal (noch) nicht unterschreiben. Die bemannte Teilmission muss sich in den Mondorbit einbremsen und ihn später wieder verlassen. Da unser Mond doch ziemlich groß ist, ist das ein signifikanter Beitrag zum gesamt Geschwindigkeitsbudget des Projekts.

wir kennen keinen Mond-Trojaner in irgendeinem System.

Sind nicht Telesto (L4) und Calypso (L5) Trojaner von Tethys (Saturn) auch wie Helene (L4) und Polydeuces (L5) von Dione (auch Saturn)?

Aber Mondorbit reicht schon weil der muß ja nicht lange da verweilen, es reichen ja eine oder zwei Bemannte Missionen um ihn zu untersuchen danach kann er entweder auf dem Mond einschlagen oder sich wieder auf einen Sonnenorbit entfernen.
Evtl ist ja auch ein hoher Erdorbit ausreichend um die 200.000km möglich oder ein Orbit der etwas hinter der Mondbahn liegt z.B. 500.000km.

MfG.

Ah ok ... danke für die kleinen Trojaner in den beiden System . Dann gäbe es das bei den anderen Riesen vielleicht auch.