Apollo - ein Rechenproblem

Hallo

Ich hatte vor einiger Zeit mal eine Rechnung,bei der ich nicht weiterkam

Deshalb habe ich ein kleines Video gemacht

Vielleicht hat ja jemand eine Idee und kann mir einen Hinweis geben



Danke und Gruß

Entweder wirkte hier mehr Schub oder das Modul hatte weniger Masse

Der zusätzliche Schub stammte von der pyrotechnischen Trenn-Zündung des Moduls vom Lander.


Edit: Du möchtest aber sicherlich hier damit keine Mond Fakelandung Diskussion lostreten oder? 

Solche Rechnungen sind ja immer nur unter Idealen Bedingungen exakt zutreffend.
Hinzukommen die "Messfehler" da hier ein Video ausgewertet wird das einen "langen Weg" hinter sich hat, und dadurch auch nicht mehr exakt in Echtzeit sein wird, wie genau kann man die Höhe da "heraus messen"...
Wie genau ist die "offizielle" Angabe des Schubs? Die realen Treibwerke dürften da etwas drüber gelegen haben, man hat ja Toleranzen...
Wie genau war die Startmasse vorausberechnet , wie genau konnten die Astronauten das Gewicht des Mondgesteins bestimmen...

Und so weiter und so fort...

MFG S 

PS du kannst die Formel ja mal umstellen und ausrechnen bei welchen Abweichungen man zu der "Beschleunigung des Videos" kommt

Bei Apollo-11 erreichte die Aufstiegsstufe nach 10 sec eine Höhe von 78 m bei einer Geschwindigkeit von 15 m/sec.
von 250 Fuß (76,2 m) bei der Geschwindigkeit von 54,9 km/h.
Ich vermute folgender Fehler: Die Höhe der Aufstiegsstufe ist fehlerhaft!

Die Abstandsmessung mithilfe Kamerabildes würde ich hinterfragen. Wie kannst du sicherstellen, dass es sich wirklich um 15 Meter handelt und deine Messung nicht durch die Perspektive verfälscht wird?

Egal, welche Zahlen man anschaut, man kann auch habe überall andere Zahlen finden:

Höhe Aufstiegsmodul : 2,82 Meter statt 3 Meter --> Abweichung: 6%

Strecke nach 3 Sekunden: Ich komme auf 12,6 statt 15 Meter --> Abweichung: 16%

Startmasse: 4700 kg. Dazu kommen aber noch Astronauten, die Raumanzüge, die mitgebrachten Steine und das Filmmaterial. Ich Rate mal 75+75+11+11+111+5 = 288 kg --> Abweichung 6%

Schubkraft: 16000 N. Anders: 15.600 N --> Abweichung: 2,5%
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Mondlandef%C3%A4hre#Spezifikation_2

a(Mond) = 1,6 m/s², Richtiger: 1,62 m/s² --> Abweichung: 1,25%


Das sind in der Summe 31,75% Abweichungen. Allerdings natürlich nicht alle in die gleiche Richtung.


Aber: Das ganze nachzurechnen bringt leider wenig. Die Zeit ist viel zu kurz, Bei 30 Frames pro Sekunde und 3 Sekunden ist 1 Frame bereits 1,1% Abweichung. Dann sind die Bilder extrem verschwommen. Bei den verschwommenen Konturen ist es unmöglich Längen zu messen. Man kann höchstens schätzen. Wenn man hier 10% bis 20% Abweichung annimmt, kommen bereits solche Abweichungen zustande. Wie man oben sieht, meine Schätzung weicht 16% von Deiner ab. Gleichzeitig muss man beachten, daß nach 3 Sekunden der Winkel von der Kamera zum Modul bereits sehr hoch ist. Somit gibt es auch Parallaxenfehler. Außerdem kann ein Fischaugenobjektiv verwendet worden sein, dann wären Objekte innen und außen im Bild unterschiedlich groß.

Besser wäre es, die Höhe nach z.B. 30 Sekunden zu nehmen und hier auf Radardaten aus dem Lander zurück zu greifen statt auf Vermessungen der Kamerabilder.

Hallo

Der zusätzliche Schub stammte von der pyrotechnischen Trenn-Zündung des Moduls vom Lander.

Das kann man ausschließen Da kommt kein Schub dazu

Strecke nach 3 Sekunden: Ich komme auf 12,6 statt 15 Meter --> Abweichung: 16%

Ja es sind wohl weniger als 15m.
12.5m ist sicher ein besserer Wert

Startmasse: 4700 kg. Dazu kommen aber noch Astronauten, die Raumanzüge, die mitgebrachten Steine und das Filmmaterial. Ich Rate mal 75+75+11+11+111+5 = 288 kg --> Abweichung 6%

Schubkraft: 16000 N. Anders: 15.600 N --> Abweichung: 2,5%
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Mondlandef%C3%A4hre#Spezifikation_2

a(Mond) = 1,6 m/s², Richtiger: 1,62 m/s² --> Abweichung: 1,25%

Bei diesen Werten kommt man nur noch auf 6.8m.Also weniger als die 8m aus meiner Rechnung

Besser wäre es, die Höhe nach z.B. 30 Sekunden zu nehmen und hier auf Radardaten aus dem Lander zurück zu greifen statt auf Vermessungen der Kamerabilder.

Es geht mir ja darum die Abweichung des Videos von der Rechnung zu erklären.
Deshalb muss ich ja versuchen die Kamerabilder auszuwerten

Die Abweichung ist eindeutig da.Man kann auch 2 Sekunden nehmen.
Bei Start von Apollo 15 ist es genauso


Gruß

Es geht mir ja darum die Abweichung des Videos von der Rechnung zu erklären.
Deshalb muss ich ja versuchen die Kamerabilder auszuwerten

Die Abweichung ist eindeutig da.Man kann auch 2 Sekunden nehmen.
Bei Start von Apollo 15 ist es genauso

Erklärung 1: Verzerrungen im Bild durch Fischaugenopjektiv. Dadurch kann es sein, daß 1 cm im Bild an einer Stelle in Wirklichkeit 1 Meter ist und an einer anderen Stelle in Wirklichkeit 2 Meter sind. Schaue Dir mal an, wenn Crashtests von Fahrzeugen gemacht werden, was dann alles gemacht wird, um solche Verzerrungen zu unterbinden. Erstmal nimmt man technisch an ganz kleine Brennweite (Also genau das Gegenteil von dem, was man auf dem Mond möchte) zum anderen wird ein großes Rasterbild in den Hintergrund gestellt, mit welchem man Entfernungen messen kann.

Erklärung 2: Verfälschung der Geschwindigkeit des Videos: Nahezu alle Videos sind in der Geschwindigkeit verfälscht. Das ist technisch bedingt leider so. Die Bilder auf dem Mond wurden bin 10 FPS gedreht. Wenn die Bilder damals auf NTSC mit 24 FPS umgerechnet wurden, dann wird man die Geschwindigkeit verändern müssen. Man könnte z.B. die Geschwindigkeit um 20% erhöhen und dann jedes Bild 2 mal verwenden bzw die Halbbilder ineinander verschachteln, dann hat man schöne Bilder. Da auf dem Mond die Anziehungskraft geringer ist, sehen die Bilder dann auch noch cooler aus. Kleiner Tipp: Google mal nach "Filmlängen". Bei Kinofilmen hat man das gleiche Problem, diese werden 4% schneller für Europa, damit es hier im Fernsehen nicht Flackert. Jetzt sind die Videos bei Youtube und haben 30 FPS. Somit wird man wieder an der Geschwindigkeit drehen müssen.

Erklärung 2: Verfälschung der Geschwindigkeit des Videos: Nahezu alle Videos sind in der Geschwindigkeit verfälscht. Das ist technisch bedingt leider so. Die Bilder auf dem Mond wurden bin 10 FPS gedreht. Wenn die Bilder damals auf NTSC mit 24 FPS umgerechnet wurden, dann wird man die Geschwindigkeit verändern müssen. Man könnte z.B. die Geschwindigkeit um 20% erhöhen und dann jedes Bild 2 mal verwenden bzw die Halbbilder ineinander verschachteln, dann hat man schöne Bilder. Da auf dem Mond die Anziehungskraft geringer ist, sehen die Bilder dann auch noch cooler aus. Kleiner Tipp: Google mal nach "Filmlängen". Bei Kinofilmen hat man das gleiche Problem, diese werden 4% schneller für Europa, damit es hier im Fernsehen nicht Flackert. Jetzt sind die Videos bei Youtube und haben 30 FPS. Somit wird man wieder an der Geschwindigkeit drehen müssen.

Das hört sich interessant an
Kann es dann aber sein,dass der Ton genau stimmt während das Bild schneller wird?

Hab mir schon gedacht, dass du darauf hinaus willst...

Der Ton ist damals extra übertragen worden, also nicht synchron mit den Bilddaten. Wir müssen bedenken, dass diese Aufnahmen erst nach Bearbeitung am "Schnitttisch" so "sendefähig" gemacht worden sind.

Mit "sendefähig" meine ich: Als Film betrachtbar.

Erklärung 2: Verfälschung der Geschwindigkeit des Videos: Nahezu alle Videos sind in der Geschwindigkeit verfälscht. Das ist technisch bedingt leider so. Die Bilder auf dem Mond wurden bin 10 FPS gedreht. Wenn die Bilder damals auf NTSC mit 24 FPS umgerechnet wurden, dann wird man die Geschwindigkeit verändern müssen.

Nein. Das Video stammt von Apollo 17. Das Video wurde vor Aufzeichnung und Verbreitung im TV auf der Erde nachbearbeitet und dann im regulären NTSC Format gesendet. Daher liegen die Videos auch in NTSC vor.
https://history.nasa.gov/alsj/alsj-TVEssay.html
Ton und Bild werden dabei synchron zusammen gesetzt. Daran liegt der Rechenfehler also nicht.

Bei Apollo 11 wurde eine slow-scan Kamera verwendet mit nur 10 fps. Bei Apollo 15-17 wurden field-sequential Kameras verwendet, welche die drei Farbkanäle hintereinander aufnahmen, die wurden dann auf der Erde zu Farbbildern zusammengesetzt. Daher sieht man auf dem Video auch viele farbig davon fliegende Teile, da jedes Teil dreimal in verschiedenen Farben zu sehen ist. Die flogen so schnell daß der Zeitunterschied der drei Farb-Teilbilder deutlich wird.

Edit:  Das NTSC-Video von Apollo 15-17 hatte eine framerate von 29,97 fps. Nicht 24.

Zu Apollo 11 gibt folgende Grafik über die Vertical Rise Phase unter https://www.hq.nasa.gov/alsj/a11/A11_PressKit.pdf auf der Seite 55.
Aus dieser Grafik kann auch herausinterpretieren wo die Aufstiegsstufe von Apollo 11 nach 3 Sekunden war.