Europa Clipper (EC) zum Jupitermond Europa

Bei NASA-TV wurden gerade die Instrumente der geplanten Europa-Mission bekanntgegeben:

-Magnetometer and Faraday Cup
-Infrared Spectrometer
-Camera
-Ice Penetrating Radar
-Thermal Imager
-Mass Spectrometer and Dust Analyzer
-Ultraviolet Spectrograph

Die große Frage ist, ist auf Europa Leben möglich? Dazu soll geklärt werden, wie tief und salzig der Ozean ist, wie dick und aktiv die Eisdecke ist und was die braunen Strukturen sind.

Ich hoffe, ich konnte das einigermaßen richtig wiedergegeben...

Gruß Lumpi

Danke

Gab es auch neues dazu ob man noch einen Lander hinzufügt?

Kamera ist natürlich das wichtigste.

@MX87: Von einem Lander war nicht die Rede...
Den Rest kann man jetzt detailliert nachlesen: http://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-europa-mission-begins-with-selection-of-science-instruments

Man kann sich die Aufzeichnung der Pressekonferenz bei UStream anschauen:
http://www.ustream.tv/recorded/62716960
mit Curt Niebur, Europa program scientist, Jim Green, director of planetary science devision und John Grunsfeld, Associate administrator for NASA’s Science Mission Directorate.

Danke
Gab es auch neues dazu ob man noch einen Lander hinzufügt?

Der kommt dann bei der nächsten Europa-Mission... (hoffentlich)

Zitat: Indeed, NASA is already thinking, in a preliminary sense, about possible next steps at Europa, said Jim Green, head of the space agency's Planetary Science division. "At this stage, we are doing some studies — very elementary studies — about landed missions," Green said during the May 26 science-instrument news conference.
http://www.space.com/29604-nasa-jupiter-moon-europa-surface-mission.html

Es stand doch die Überlegung im Raum schon bei Europa Clipper einen (kleinen) Lander mitzunehmen... ähnlich dem Cassini-Huygens Konzept mit potentieller europäischer (Kontinent  ) Beteiligung...

Es stand doch die Überlegung im Raum schon bei Europa Clipper einen (kleinen) Lander mitzunehmen... ähnlich dem Cassini-Huygens Konzept mit potentieller europäischer (Kontinent  ) Beteiligung...

Nicht im Raum, im House -  dem US-Repräsentantenhaus. Die haben gedroht, die Mission nicht zu finanzieren, wenn kein Lander dabei ist.

Nicht im Raum, im House -  dem US-Repräsentantenhaus. Die haben gedroht, die Mission nicht zu finanzieren, wenn kein Lander dabei ist.

Auch wenn für mich eine Europa-Mission mit Lander die Erfüllung eines Traumes wäre, so habe ich doch ziemliche Bedenken, was die Kosten betrifft. Für eine Landung auf Europa muss man einen komplett neuen Lander entwickeln, es gibt kein Design, was man adaptieren könnte. Auf Europa gibt es keine Atmosphäre, die Adaption eines Marslanders scheidet also aus. Dazu kommt die starke Strahlenbelastung. Ob sich der geplante Lander wirklich im Zeit- und Kostenrahmen umsetzen lässt, halte ich für zweifelhaft.

Zitat von: Führerschein am 10. Juni 2015, 06:27:53

Nicht im Raum, im House -  dem US-Repräsentantenhaus. Die haben gedroht, die Mission nicht zu finanzieren, wenn kein Lander dabei ist.

Auch wenn für mich eine Europa-Mission mit Lander die Erfüllung eines Traumes wäre, so habe ich doch ziemliche Bedenken, was die Kosten betrifft. Für eine Landung auf Europa muss man einen komplett neuen Lander entwickeln, es gibt kein Design, was man adaptieren könnte. Auf Europa gibt es keine Atmosphäre, die Adaption eines Marslanders scheidet also aus. Dazu kommt die starke Strahlenbelastung. Ob sich der geplante Lander wirklich im Zeit- und Kostenrahmen umsetzen lässt, halte ich für zweifelhaft.

Ich glaubs ja auch nicht. Aber die Forderung wurde an die NASA gestellt.

Ich mache mal eine Prognose und vermute, dass es am Ende auf einen Impaktor hinaus laufen wird. Den koennte man mit einem zwinkerndem Auge als Lander verkaufen, ist einfach zu entwickeln und Kostenguenstig.

Ich mache mal eine Prognose und vermute, dass es am Ende auf einen Impaktor hinaus laufen wird. Den koennte man mit einem zwinkerndem Auge als Lander verkaufen, ist einfach zu entwickeln und Kostenguenstig.

Soweit ich weiß, hat so etwas aber noch nie funktioniert. Ich glaube kaum, das sich das Repräsentantenhaus so etwas als Lander verkaufen lässt...

Schönes PROMO-Video für die Mission


https://www.youtube.com/watch?v=GqTaDCt_F1Y

Doch noch ein Lander für Europa? Bei der NASA soll es jetzt Überlegungen geben, einen Lander zur geplanten Mission hinzuzufügen.   
Quelle (hoffentlich gut informiert): http://www.extremetech.com/extreme/213575-nasa-is-considering-adding-a-lander-to-upcoming-europa-flyby-mission

Das ist mal wieder so eine Quelle  . Die anderen Beiträge dort beschäftigen sich damit, dass die NASA "quantum vacuum plasma thrusters" testet oder die kalte Fusion zur Verwendung als Fahrzeugantrieb weiterentwickelt.

Selbstverständlich ist es möglich, eine kleine Sonde mit Kameras und einigen Messgeräten auszustatten. Ob die aber aus einem Flyby heraus zu einer weichen Landung mit nachfolgender Oberflächenaktivität in der Lage ist, möchte ich doch erheblich bezweifeln.

Ich denke da eher an die ersten Mondsonden der NASA ("ranger"), die man heutzutage als Impaktoren bezeichnen würde, die aber nicht nur die genauesten Fotos, sondern auch noch einige weitere Daten vor ihrem Aufschlag übermittelten.

Robert

Das ist mal wieder so eine Quelle  .

Bessere Quelle? http://www.space.com/30476-nasa-europa-mission-lander-possibility.html

Ich habs früher schon mal geschrieben: "Ich spring nicht über jedes Stöckchen, nur weil man es mir hinhält".

Ich hab in meinem Leben schon zu viele Stunden damit zugebracht, irgendwelche Aussagen zu absurden Raumfahrtantrieben, esoterischen Heilverfahren, innovativen Energiegeneratoren usw. zu überprüfen, dann die Quellen zu recherchieren, kommerzielle Hintergründe zu finden....

Und in aller Regel war das dann Unfug, oder schlimmer noch Unfug, den Leute verbreiten, um damit Geld zu verdienen, wobei genau das den Sekundärverbreitern wiederum oftmals nicht bewusst ist.

Und ich habe trotzdem nochmal reingeschaut, aber außer ein paar Spekulationen gibt es nur eine NASA-Anfrage dazu, ob die ESA einen "lander, ice-penetrating impactor or other piggyback probe" beisteuern könne/möchte.

Ich will das nicht als Quatsch bezeichnen, aber mir ist das alles zu wenig konkret, um ausführlich darüber zu diskutieren.

Robert

Danke für den Link Lumpi.

Wie man die Möglichkeit eines Europa Landers mit Esoterik Energiequellen-Quantum-Fluxgeneratoren-Gelaber gleichsetzen kann erschließt sich mir allerdings nicht.

Eine nette Info ist es in jedem Fall, genug zum spekulieren was möglich wäre ebenso. Passend für das Forum Konzepte und Perspektiven.

Simple Messsonden die sich mit nuklearer Zerfallswärme durchs Eis schmelzen fände ich traumhaft.

 

Ein einfacher Lander dürfte kein großes Problem sein. Europa hat keine Atmosphäre, eine Landung ist so eigentlich nur davon abhängig, das man die Geschwindigkeit des Landers mit Raketentriebwerken so exakt wie möglich auf Null reduziert. Man könnte dafür eine Anwandlung der Mars-Lander (wie Insight) verwenden. Lediglich die Energieversorgung ist kritisch. Solarzellen dürften nur schwer möglich sein, RTGs sind sehr teuer. Da die Arbeitszeit des Landers wegen der hohen Strahlung eh nur kurz sein dürfte, dürfte eine Kombination aus Batterien und Solarzellen die beste Lösung sein. Der Lander wird aber ein reiner Oberflächenerkunder sein. Um sich durch die kilometerdicke Eisdecke durchzuschmelzen, dürfte er bei weitem nicht genug Energie haben. Zudem dürfte die dafür nötige Technologie noch lange nicht zur Verfügung stehen.

Ein einfacher Lander dürfte kein großes Problem sein. Europa hat keine Atmosphäre, eine Landung ist so eigentlich nur davon abhängig, das man die Geschwindigkeit des Landers mit Raketentriebwerken so exakt wie möglich auf Null reduziert. Man könnte dafür eine Anwandlung der Mars-Lander (wie Insight) verwenden.

Aber gerade weil es da keine Atmosphäre gibt, ist die Landung so schwierig. An einer Atmospähre kann man mit Hitzeschutzschild die Energie der Geschwindigkeit abbauen. Das zu einem relativ niedrigen Preis in Form von Masse.

Beispiel 1: Jupiter Atmosphärensonde:
Schutzschild 152 kg von gesamt 335 kg. Das sind 45% der Masse für das Bremssystem bei 47,7km/s Abbremsung.

Beispiel 2: Huygens Landung auf Titan:
m(komplett): 318 kg
m(nach Landung ohne Schild, Schirm,...): 202 kg
Masseanteil Bremssystem: 36%
Bremsbedarf: 6,7km/s

Würde man dort landen wollen auf Raktenstrahl reitend, braucht man:
-Jupiter: 99,99998%
-Titan: 88,5%
der Eintrittsmasse für Treibstoff. (Annahme Triebwerk wie OMS des Spaceshuttle mit Austrittsgeschwindigkeit von 3.1 km/s, Tank- und Triebwerksmassen igoriert)

Wie man sieht, kann man hohe und höchste Geschwindigkeiten mit Hitzeschutzschild mit moderatem Massebedarf von 30-50% beherrschen.
Bei Raktenbremsung steigt der Treibstoffbedarf einfach stur nach der Ziolkovski Formel von hoch auf sehr hoch bis lächerlich hoch.
Gleichstand ist bereits bei 1-2 km/s. Darüber ist Schutzschild im Vorteil.

Dies dürfte auch erklären warum es keine Landung auf Raktenstrahl gibt, sofern eine Atmospähre vorhanden ist.
Kennt hier jemand Ausnahmen?
Evlt die frühen Marslandungen (Viking). Aber da kannte man die Mars Atmosphäre noch nicht genau genug.
Für Landung auf Raktenstrahl kenne ich nur den Mond. Gibt es da sonst noch Beispiele?

Praktisch gesprochen kann man mit den chemischen Antrieben nur mit dem Hitzeschutzschild landen. Wo das nicht geht, ist das Landen sehr schnell sehr schwierig und bald darauf unmöglich.

Auch der als Beispiel genannte Insight Lander dürfte ganz normal mit Hitzeschutzschild landen. Ich fand nichts auf die Schnelle. Ich lasse mich sehr gerne eines besseren belehren.
Auch Curiosity bremste mit Hitzeschutzschild. Bitte nicht täuschen lassen vom Sky crane. Das war nur das letzte Stück. Die Hauptarbeit machte ein Hitzeschutzschild.


Gruß
Ziol
Quellen: Leitenberger, Wikipedia

Wenn eine Atmosphäre vorhanden ist, benötigt man immer einen Hitzeschild, selbst bei einer so dünnen Atmosphäre wie sie zb der Mars besitzt. Es gab auch bisher noch nie den Fall, das man ohne Hitzeschild (nur mit Triebwerken) auf einem Himmelskörper mit Atmosphäre gelandet ist. Auch Viking benutzte einen Hitzeschild.

Landungen mit Hitzeschild mögen energetisch günstiger sein (da ja der Hitzeschild ja schon einen Teil der nötigen Abbremsung übernimmt), vom Aufwand her sind sie aber kritischer. Es sind weitaus mehr Schritte für eine erfolgreiche Landung nötig als bei einer Triebwerkslandung, zb der Abwurf des Hitzeschildes, das Entfalten der verschiedenen Fallschirme und nicht zuletzt das Aufsetzen. Mit zunehmender Dichte der Atmosphäre sinkt dabei der Aufwand. Am schwierigsten ist die Situation dabei aktuell auf dem Mars. Mit den aktuellen Landeverfahren liegen viele interessante Gebiete außerhalb der Reichweite, da sie für eine brauchbare Abbremsung durch Fallschirme einfach zu hoch liegen, zb die verschiedenen Vulkane.

Bei Himmelskörpern ohne Atmosphäre ist es dagegen deutlich einfacher, da es nur darauf ankommt, die Geschwindigkeit auf den Punkt genau auf Null zu reduzieren. Das man dafür deutlich mehr Treibstoff benötigt als mit Hitzeschild und Fallschirmen, ist klar und lässt sich nicht vermeiden. Der genaue Treibstoffbedarf für eine Landung auf Europa ist von sehr vielen Faktoren abhängig und nicht einfach zu berechnen. Man könnte aber versuchen, den Lander schon vorab per Ionentriebwerk abzubremsen, um den Treibstoffbedarf für die eigentliche Landung zu reduzieren. Kritisch bleibt das Gewicht. Entweder man startet Lander und Sonde getrennt mit zwei Trägerraketen oder man muss auf einen sehr teuren SLS-Träger ausweichen.

Mit Sicherheit nicht für die nächste Europa-Mission, sondern für nachfolgende Missionen, hat die NASA erfolgreich einen schwimmfähigen Unterwasser-Rover (buoyant rover) getestet.

Der "Buoyant Rover for Under-Ice Exploration" (BRUIE), fährt kopfüber an der Unterkante der Eisschicht entlang. Ein "kleines" Problem ist indes noch ungelöst: Wie kann die dicke Eisschicht auf Europa durchbrochen werden?
http://www.trendsderzukunft.de/europa-nasa-testet-unterwasser-rover-fuer-die-erforschung-des-ozeans-auf-dem-jupitermond/2015/10/02/
http://scienceblogs.de/meertext/2015/10/01/nasa-schwimmfaehiger-rover-im-test-fuer-die-erkundung-des-europa-ozeans/


Foto: NASA/ JPL

Wenn eine Atmosphäre vorhanden ist, benötigt man immer einen Hitzeschild,..

Landungen mit Hitzeschild mögen energetisch günstiger sein (da ja der Hitzeschild ja schon einen Teil der nötigen Abbremsung übernimmt), vom Aufwand her sind sie aber kritischer. ...

Bei Himmelskörpern ohne Atmosphäre ist es dagegen deutlich einfacher, da es nur darauf ankommt, die Geschwindigkeit auf den Punkt genau auf Null zu reduzieren. Das man dafür deutlich mehr Treibstoff benötigt als mit Hitzeschild und Fallschirmen, ist klar und lässt sich nicht vermeiden.

Hallo MR,
ich kann Deiner Argumentation hier nicht zustimmen.
Hitzeschutzschildlandung ist sicher nicht einfach, aber offensichtlich recht gut unter Kontrolle, wie die vielen Landungen auf Erde, Mars, Venus, Jupiter, Titan zeigen.
Die Alternative mit Raketenlandung ist eine reale Schwierigkeit.
Beispiel Huygens. Mit Raketenlandung hätte der ~2000 kg statt 318 kg Masse gebraucht. -> kann nicht mehr bei Cassini als Trittbrettfahrer mitfliegen -> eigenes Rakete nötig ->Kosten vervielfachen sich -> kein Geld da -> keine Landung
Das echte Problem ist wie fast immer das Geld.

Deswegen kann ich Deiner Argumentation nicht zustimmen.
Ein Atmoshäre am Ziel erleichtert das Landen ganz entscheidend. Ohne wird es schwierig.

Europa hat aber keine Atmosphäre (<10e-6 Pa). Unser Diskussion nutzt der Landung leider nicht. Es wird schwierig werden 
Europa hat eine Fluchtgeschwindigkeit von 2 km/s. Das muß man sicher bremsen. (Kostet ~50% der Masse ->vulgo doppeltes Startgewicht)
Er hat auch eine Bahngeschwindigkeit von 13,74 km/s um den Jupiter. Wieviel davon man mit Swingby reduzieren kann, kann ich leider nicht berechnen.

Mit Atmosphäre wäre das relativ geschenkt. Es wäre nur eine Huygens Kopie. Einfach frontal reindonnern 

Gruß
Ziol

Es kommt immer darauf an, wie dicht die Atmosphäre ist. Bei Venus und Titan ist es kein Problem, dort benötigt man nur kleine Fallschirme oder (bei der Venus) sogar gar keinen Fallschirm, um weich zu landen. Auch bei der Erde ist das kein großes Problem. Auf dem Mars dagegen ist eine Landung kompliziert. Die Atmosphäre ist dort so dünn, das ein Fallschirm nicht genügt. Man braucht zusätzlich noch Triebwerke und kann dennoch nur in wenigen, sehr tief liegenden Gebieten landen. Da ist eine Landung ohne Atmosphäre, wo man nur die Geschwindigkeit exakt auf 0 reduzieren muss (was man schon in den 60ern konnte) deutlich weniger aufwendig. Das einzige Problem ist der zusätzliche Treibstoff.

Was die ESA Beteiligung angeht gibt es zwei Möglichkeiten. Entweder eine 250 Kilo schwere Sonde fliegt Hugepack mit. Die Sonde soll mindestens 2 Vorbeiflüge an Io durchführen. Der Europa Clipper würde so als Relay-Station fungieren. Oder aber Penetratoren für Europa.

Hier sind die beiden Reports. Wer Zeit hat kann die mal durchlesen und zusammenfassen.

http://sci.esa.int/science-e/www/object/doc.cfm?fobjectid=56432
http://sci.esa.int/science-e/www/object/doc.cfm?fobjectid=56433