Psyche-Mission auf Falcon Heavy (B1064.4/B1079.1/B1065.4)

Bei so einer relativ leichten Sonde müsste eigentlich eine Rückführung des Center Core zu einem
Droneschip im Atlantik möglich gewesen sein.

Auf welchem Drohnenschiff hätte man landen sollen? Es gab leider zu dem Zeitpunkt kein verfügbares Schiff. ASOG war für Starlink 6-22 geplant und JRTI war vorher für 6-21 und nachher für 6-23 geplant. Für eine Falcon Heavy, welche extrem weit draußen landet, müsste man vermutlich mindestens 2 Starlink-Starts absagen, da das Schiff so weit draußen sehr lange benötigt, bis es da ist. Vermutlich würde man dann aber auch die Seitenbooster auf einem Drohnenschiff landen müssen, aber bedeutet, dass man 3 Drohnenschiffe benötigen würde.

Zur Erinnerung: Auf der SpaceX Webseite wird die Nutzlast der Falcon Haevy zum Mars mit 16 800 kg

Das ist für "Ohne Wiederverwendung". Mit sinkt die Payload überproportional, man kann die Zahlen somit nicht vergleichen. Man muss auch beachten, die Booster sind sogar zurückgeflogen an Land. Das kostet Treibstoff und Nutzlast.

Die Flugbahn der Sonde Psyche kann in Echtzeit verfolgt werden.

https://eyes.nasa.gov/apps/solar-system/#/sc_psyche

Beste Grüße Gertrud

Die einwöchige Startverzögerung von Psyche (siehe Post von roger50 / #83 in diesem Thread) war darauf zurückzuführen, dass bei Bodentests festgestellt wurde, dass die Kaltgas-Lageregelungsdüsen bei den eingestellten Parametern im Betrieb überhitzen würden. Es wurde dann entschieden, diese Düsen während der Mission nun mit 30% (statt der eingestellten 80%) des Maximalschubs zu betreiben:

https://spaceflightnow.com/2023/10/02/simple-settings-tweak-should-save-psyche-asteroid-mission-from-overheating-thrusters/

Woher kommt dann eigentlich der Name "Kaltgas", wenn die Düsen überhitzen können?

Kaltgas wird im Artikel erwähnt ("cold gas thrusters"), das bedeutet i.d.R. ein inertes Gas aus einem Hochdrucktank, das durch Düsen dosiert ausströmt, ohne chemische Umsetzung (Verbrennung mit einem Oxidator  oder katalytische Zersetzung). Eigentlich sollte man erwarten, das ein expandierendes Gas sich abkühlt (siehe Kühlschrank; Joule-Thomson-Effekt). Reibungshitze der Strömung ?
"Unter Normalbedingungen gilt für die meisten Gase und Gasgemische, z. B. für Luft, dass die Temperatur bei der Entspannung sinkt. Dagegen steigt sie z. B. bei Wasserstoff, Helium, Neon"(Wikipedia zu Joule-Thomson-Effekt).
Zum Treibgas ist im Artikel nichts gesagt.
   edit: Treibgas ist Stickstoff (GN-2). War ursprünglich mal Xenon, aus gemeinsamem Tank mit den Ionentriebwerken; Konzept wurde geändert. Details zur Designgeschichte hier: https://space.stackexchange.com/questions/64432/why-does-the-psyche-spacecraft-use-cold-gas-thrusters

Wenn man ein Gas durch eine Düse presst entsteht Hitze.

Beispiel: Nimm deine Fahrradluftpumpe, halte den Daumen auf die Austrittsöffnung und pumpe schnell. Die kalte Luft wird dabei an deinem Daumen schnell sehr warm. Wenn man langsamer pumpt ist die Wärmeentstehung geringer.

Deshalb verringert man sicherlich den Druck des Gases von 80% auf 30%.

In der Hoffnung richtig zu liegen grüßt
RonB

Stimmt wohl nur zum Teil.
Die Luft in der Fahrradpumpe wird beim Pumpen komprimiert und dadurch erhitzt!
Beim Durchströmen der kleinen Öffnung möglicherweise noch zusätzlich?

Kaltgastriebwerke erklärt:
Danach könnten sie nicht "überhitzen", da sie gar nich wärmer werden!

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Kaltgastriebwerk

Es bleibt ein Rätsel.

Da das Gas aber durch eine sich verengende Düse strömt, bevor es expandiert ("convergent-divergent"), wird es möglicherweise dort erhitzt. Immerhin wird es dadurch bis auf Schallgeschwindigkeit beschleunigt.
Möglicherweise liegt das Problem aber auch bei den elektrisch betriebenen Ventilen?
Die "30% statt 80%" beziehen sich wohl auf die Ausströmgeschwindigkeit. Jedenfalls müssen die Triebwerke dadurch jedesmal deutlich länger arbeiten und die Lageänderungen sind entsprechend langsamer.

Der Fehler lag übrigens bei der Herstellerfirma, welche falsche Daten übermittelte.

Ob sich ein Gas beim Ausdehnen abkühlt oder erwärmt hängt davon ab, ob die inneren Anziehungs- oder die Abstoßungskräfte überwiegen.

Bei Luftgasen unter Normalbedingungen herrschen die Anziehungskräfte vor; wenn man also das Volumen vergrößert d. h. die Gasmoleküle auseinanderzieht, muss man Arbeit verrichten und die Energie dafür stammt aus der Bewegungsenergie der Moleküle. Das Gas kühlt also ab. Bei Gasen mit einer überwiegenden Abstoßung ist das umgekehrt, d. h. hier werden die Moleküle bei der Ausdehnung beschleunigt, das Gas wird heißer.

http://www.pci.tu-bs.de/aggericke/PC1/Kap_II/JT-Effekt.htm

Das Verhältnis der beiden Kräfte hängt nicht nur von der Gasart, sondern auch von Druck und Temperatur ab (Joule-Thomsen-Diagramme), sie können also bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen auch unterschiedlich reagieren.

https://de.wikipedia.org/wiki/Van-der-Waals-Gleichung

Die beiden JANUS-Asteroidensonden (Serenity und Mayhem) auf dem ursprünglichen Startmanifest von Psyche, die aufgrund der Startverschiebung von Psyche ihre geplanten Ziele nicht mehr erreicht hätten und deshalb auf unbestimmte Zeit "eingemottet" wurden, könnten evtl. zu einer zusätzlichen* Mission zum Asteroiden Apophis umgewidmet werden. Dies lässt NASA derzeit in einem workshop prüfen:  https://spacenews.com/nasa-workshop-to-examine-options-for-apophis-asteroid-mission/
* : ergänzend zu OSIRIS-ApEx .
Das "Entmotten" der JANUS-Sonden würde etwa 18 Monate in Anspruch nehmen, da die beiden Sonden für die Langzeitlagerung teilweise zerlegt wurden (Akkumulatoren, Sonnenzellen, Antriebssystem, Instrumente). Ob die notwendigen Mittel hierfür in der derzeitigen Finanzsituation der NASA bereitgestellt werden könnten, ist unklar.

https://en.wikipedia.org/wiki/Janus_(spacecraft)

Läuft ...

https://twitter.com/_mgde_/status/1712841540937089180

Hallo allerseits,

leider habe ich erst jetzt Euren Psyche-Thread entdeckt und kann aber dafür aus erster Hand berichten, wie ich diesen denkwürdigen Tag des zweimal verschobenen Starts während meines Floridaurlaubs zusammen mit meinen Freunden Mike Robel aus Merritt Island und James MacLaren aus Cocoa Beach auf der Tribüne des Apollo Saturn V Centers erlebt habe, über den ich in meinem Reisebericht Reise nach Florida und Besuch des KSC 2023 berichtet habe.

Am 29. Juli haben JPL und Psyche mit 460 Millionen Kilometern (entspricht der größten Entfernung zwischen Erde und Mars) einen neuen Rekord für Laser-Kommunikation aufgestellt. Das System hat eine maximale Datenübertragungsrate von 267 Mbit/s (entspricht Breitband-Internet), die bis 53 Millionen Kilometer (die engste Entfernung zwischen Erde und Mars) aufrechterhalten werden konnte. Danach wurde es deutlich langsamer, z. B. bei 390 Millionen Kilometer 6,25 Mbit/s, aber immer noch 100 mal schneller als auf dem Ka-Band:
https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-laser-comms-demo-makes-deep-space-record-completes-first-phase/