Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge

  • 119 Antworten
  • 21751 Aufrufe

Offline Gecko.

  • *****
  • 910
Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« am: 28. August 2025, 13:58:29 »
so einfach ist das nicht. Die Erde dreht sich während des Fluges unter der Flugbahn weiter. Man kommt nach einem Orbit nicht wieder über dem Startturm an, sondern hat einen Versatz von einigen hundert, bzw. wenn ich mich recht erinnere sogar irgendwo zwischen 1.000 und 2.000 km. Ob das Starship beim Wiedereintritt die Crossrange hätte, um das auszugleichen, ist mir nicht bekannt, halte ich aber für zumindest fragwürdig.

Insofern hat Alepu durchaus Recht, es bräuchte höchswahrscheinlich mehrere Orbits bis man wieder in Boca landen kann.
Vielleicht nicht mit der suborbitalen Flugbahn der letzten Testflüge. Aber wird beim Start bereits eine etwas andere Flugbahn (und Endgeschwindigkeit) gewählt, wird stattdessen Hawaii oder Boca Chica angesteuert. Das hat mit "drehender Erde" eher weniger zu tun, das ist einer von vielen Faktoren, die sich aber durch die Wahl der Flugbahn ausgleichen lassen.
SpaceX hat die Flugbahn aber ohnehin so gewählt, dass alle drei Landezonen mit sehr wenig Änderung der Flugbahn erreichbar sind, vergl. ursprüglich geplante Trajektorie von Flug 1:
https://static.wikia.nocookie.net/starship-spacex/images/d/df/IFT-2-PlannedTrajectory-SatTrackCamLeiden-231116.jpg/revision/latest?cb=20250209141849
Die nun genutzte Landezone in Westaustralien liegt direkt darunter, und in Verlängerung Boca Chica.

Nachtrag: Nur so wäre auch einer der vorgeschlagenen Ort-zu-Ort-Cargoflüge an (fast) jeden beliebigen Ort innerhalb von zwei Stunden überhaupt möglich. Müsste man jedesmal warten, bis nach X Orbitrunden sich die Erde passend gedreht hätte, wäre ein Frachtflugzeug dann doch oft wieder schneller.
Da ich immer wieder entgegen Forumsregeln persönlich angegriffen/beleidigt wurde {Rok, Excalibur, MH-Space, astrolitho}, die Mods das durchgehen lassen und Beschwerden ignorieren, ziehe ich mich bis mind. 2026 raus. Falls das der Zweck war: Glückwunsch. Allen anderen frohe Feiertage und Guten Rutsch

Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #1 am: 28. August 2025, 16:22:13 »
Hallo Gecko.,

es tut mir aufrichtig leid, aber da muss ich Dir erneut widersprechen. So wie Du es darstellst, funktioniert das nach wirklich allem, was ich gelernt habe und weiß, einfach nicht.

Natürlich kann man rein theoretisch (örtliche Begebenheiten und Überflugkorridore mal außen vor) prinzipiell in jede beliebige Richtung starten. Es kann eine äquatoriale Bahn oder eine polare Bahn geflogen werden so wie jeder beliebige Winkel dazwischen und natürlich ändert sich dadurch auch der Pfad über dem Boden. Sprich man kann über die Arkis fliegen oder quer über Afrika oder wohin auch immer.

Aber... in dem Szenario um dass es hier geht, will man ja zurück zum Startplatz (Boca Chica) um dort zu landen. Es ist egal, in welche Richtung man startet, egal ob polar oder äquatorial, man wird (im Raum) immer nach einem Orbit den Punkt erreichen, an dem man gestartet ist. Würde die Erde sich nicht drehen, wäre dies automatisch auch geografisch der Punkt, an dem gestartet ist. Aber sie dreht sich nunmal und damit ist Boca Chica nach einem Orbit nicht mehr da, sondern seitlich ausgewandert.

Das kannst Du nicht durch eine leicht andere Flugbahn beim Start ausgleichen. So ist mein Verständnis von Orbitmechanik und ich hoffe und glaube, dass ich damit richtig liege. Jemand wie Schillrich kann das sicher am besten erklären, vielleicht liest er dies hier ja  :)

Gruß
Excalibur
Wenn Du mit dem Finger auf jemand anderen zeigst, schaue Dir Deine Hand an. Du wirst feststellen, dass drei Finger auf Dich selbst gerichtet sind.

*

Offline alepu

  • *****
  • 13123
Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #2 am: 28. August 2025, 17:50:05 »
Das Problem ist, daß "Himmelsmechanik" nicht intuitiv verständlich ist, da es ausserhalb unseres täglich gewohnten Erlebens liegt. Man muß da quasi "umdenken."

• wie #Exalibur sehr richtig schreibt, dreht sich die Erde unter einem im Orbit fliegenden Raumschiff beständig weg. Es gibt wohl nur einen einzigen Fall wo man nach nur einem einzigen Erdumrundung im Orbit wieder genau über dem Startplatz ankommt und das ist eben der Start am und ständiger Flug über dem Äquator. Natürlich ist es möglich die Inklination/Bahnneigung während einem Orbitalflug zu ändern, aber das ist u.a. mit einem je nach Inklination verschieden hohem Energieaufwand verbunden, immerhin dreht sich die Erde bei einem etwa 90 minütigen Orbitalflug um 40.000 ÷ 16 = 2.500 km weiter.
• diese von #Gecko. angesprochenen "Punkt zu Punkt Flüge" gehen nicht in den Orbit und fallen daher nicht in diese Kategorie. Entsprechen praktisch normalen Flugzeugflügen, nur eben höher und schneller. (So fliegen ja z.B. auch Interkontinentalraketen im Kriegsfall direkt, ohne den Orbit zu erreichen)

Offline thunder5

  • ***
  • 188
Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #3 am: 28. August 2025, 17:53:40 »
Es ist egal, in welche Richtung man startet, egal ob polar oder äquatorial, man wird (im Raum) immer nach einem Orbit den Punkt erreichen, an dem man gestartet ist. Würde die Erde sich nicht drehen, wäre dies automatisch auch geografisch der Punkt, an dem gestartet ist. Aber sie dreht sich nunmal und damit ist Boca Chica nach einem Orbit nicht mehr da, sondern seitlich ausgewandert.

Genau so habe ich die Orbitalmechanik auch verstanden. Man kann nur Großkreise fliegen, und wenn sich die Erde darunter wegdreht, kommt man nicht mehr am selben Punkt raus. (Kann man auch mit nem Globus und einem gebogenen Draht ausprobieren)
Der Horizont vieler Menschen ist ein Kreis mit Radius null - und das nennen sie ihren Standpunkt. (David Hilbert, deutscher Mathematiker 1862-1943)

*

Offline James

  • Portal Redakteur
  • *****
  • 3684
Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #4 am: 28. August 2025, 18:06:13 »
Man kann nur Großkreise fliegen...
Das ist vollkommen richtig. Und das ist auch der Grund warum man von einem Startort der nicht auf dem Äquator oder den Polen liegt, eben nicht in jede Richtung starten kann. Weil man sich nicht auf einem Großkreis befindet wenn man vom Cape nach Westen startet. Man braucht mindestens die Inklination der geographischen Breite vom Startort, oder mehr.
Das Shuttle konnte theoretisch nach einem Orbit zum Cape zurückkehren. Die Crossrange des Shuttles war dafür ausgelegt. Beim Starship bezweifle ich das - Flügel hat es nicht und das es über so viel Resttreibstoff verfügt um aktiv zurückzufliegen bezweifle ich auch.
Die Erde dreht sich am Äquator in eineinhalb Stunden um 2500km weiter. In Brownsville der geographischen Breite gemäß weniger (sollte nachschauen wo es liegt). Alles weite Strecken.

Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #5 am: 28. August 2025, 19:14:45 »
Aber wenn man das alles genau weiß,
warum kann man das nicht in eine Flugbahn einberechnen?

Offline Gecko.

  • *****
  • 910
Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #6 am: 28. August 2025, 21:04:43 »
Hallo Excalibur,

entweder wir reden aneinander vorbei oder einer von uns hat einen Denkfehler...

Die Orbitalmechanik setzt ja in der klassischen Form einen Satelliten o.ä. voraus, der schon eine stabile Bahn fliegt, und dann muss man halt warten, bis der Orbit einen bestimmten Punkt überstreicht. Hier geht es aber um einen Kurzflug mit beliebig wählbarer Inklination.

Also, ich versuchs nochmal mit anderen Worten:

(Sub-)Orbitalbahnen sind Großkreis(segmente). Einen solchen Großkreis kann man immer durch zwei beliebige Punkte legen, hier: Start- und Landepunkt. Jeder Start in eine beliebige Richtung liegt zwangsläufig auf einem Großkreis, denn die Anziehungskraft bedingt ja, dass der Kreismittelpunkt die Erdmitte ist. Definitionsgemäß ein Großkreis. Die kürzeste /direkte Verbindung ist eine Orthodrome und diese ist immer ein Abschnitt eines Großkreises.

Ja, ich kann von Boca Chica nicht "nach Westen" oder "nach Osten" wie auf einer Landkarte starten, das ist dann kein Großkreis. Ich kann aber jeden beliebigen Inklinations-Winkel wählen; der Flug auf dem zugeordneten Großkreis sieht auf einer Landkarte dann gebogen aus. Damit erreiche ich zwar nicht jeden beliebigen stabilen Orbit (das meint ihr vermutlich), aber darum geht es hier ja auch nicht.

Erstmal angenommen, die Erde drehe sich nicht. Wir starten in eine Rakete auf einem passenden Großkreis (Inklination) und "bremsen" passend so, dass der gewünschte Landepunkt erreicht wird. Wenn sich die Erde nicht dreht, ist auch egal, wieviele Orbits dazwischen liegen. (Spezialfall: Gleicher Start- und Landepunkt: jeder beliebige Großkreis wäre möglich).

Nun dreht sich die Erde. Dann nehme ich den Großkreis / die passende Inklination / ziele ich auf den Punkt, an dem sich das Ziel nach der berechneten Flugzeit aufgrund der Erddrehung befinden wird. Bei zwei oder mehr Orbits entsprechend mehr. Das geht für jeden beliebigen Punkt auf der Erdoberfläche.
Im Fall Boca Chica und knapp 2 Stunden Flugzeit nehme ich also einen Großkreis, der auf einem Punkt ca. 2500 km östlich liegt, also ziele ich (wähle eine Inklination) auf einen Punkt irgendwo südlich von Bermuda (natürlich nicht direkt, sondern nach einem Umlauf). Und bin ich dort, hat sich Boca Chica dorthin gedreht.

In der Praxis muss das noch durch die niedrigere Geschwindigkeit bei Start und Landung und Ablenkung durch atmosphärische Effekte korrigiert werden. Aber das ist ja Routine. So wird ja auch jetzt schon die Landezone bzw. die nötige Trajektorie berechnet.

Das geht mit jedem beliebigen Ort auf der Erde. Und daher auch für den Ort-zu-Ort-Transport. Der ist nämlich auch suborbital, aber im Bereich über der Atmosphäre / Karman-Linie geplant, ähnlich wie die Testflüge, schon um Treibstoff und unnötige Bremseffekte zu vermeiden. Das muss wie für jede Rakete dann ja auch auf einem Großkreis sein, denn seitliche Steuermanöver sind energetisch sehr aufwendig bis unmöglich. Erneut ist jeder Punkt auf der Erde möglich, die Berechnung ist identisch.
Da ich immer wieder entgegen Forumsregeln persönlich angegriffen/beleidigt wurde {Rok, Excalibur, MH-Space, astrolitho}, die Mods das durchgehen lassen und Beschwerden ignorieren, ziehe ich mich bis mind. 2026 raus. Falls das der Zweck war: Glückwunsch. Allen anderen frohe Feiertage und Guten Rutsch

Offline Gecko.

  • *****
  • 910
Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #7 am: 28. August 2025, 21:31:23 »
Nachtrag:

Der Denkfehler liegt eventuell darin, dass man zwar tatsächlich nicht von jedem Startplatz einen bestimmten Orbit erreichen kann (zB von polaren Startplätzen einen ggf. geostationären Äquatorialorbit).

Hier geht es aber nicht darum, einen bestimmten Wunschorbit/Großkreis zu erreichen, sondern einen beliebigen, der nur eines muss: den Landepunkt schneiden. Davon gibt es unendlich viele, und eben auch immer genau einen, der gleichzeitig durch Start- und Zielpunkt führt, und eine bestimmte Inklination erfordert. Das ist schlicht Kugelgeometrie.

Die Erddrehung hat damit erstmal gar nichts zu tun, die erzwingt nur eine entsprechend korrigierte Inklination.

So gibt es von jedem Startplatz immer genau einen Großkreis, der den Flug ermöglicht (pro- und retrograd).

Mal mit mehr, mal weniger Erdrotation-Mitnahme = Treibstoffersparnis, aber das ist keine prinzipielle Unmöglichkeit, sondern nur eine Frage des Energieaufwandes und ein anderes Thema. Hat auch nichts mit Orbitänderung zu tun, sondern nur mit dem Energieaufwand, ihn zu erreichen bzw. der Geschwindigkeit auf der Trajektorie.
Da ich immer wieder entgegen Forumsregeln persönlich angegriffen/beleidigt wurde {Rok, Excalibur, MH-Space, astrolitho}, die Mods das durchgehen lassen und Beschwerden ignorieren, ziehe ich mich bis mind. 2026 raus. Falls das der Zweck war: Glückwunsch. Allen anderen frohe Feiertage und Guten Rutsch

Offline proton01

  • *****
  • 1976
Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #8 am: 28. August 2025, 23:11:53 »
Nachtrag:

Der Denkfehler liegt eventuell darin, dass man zwar tatsächlich nicht von jedem Startplatz einen bestimmten Orbit erreichen kann (zB von polaren Startplätzen einen ggf. geostationären Äquatorialorbit).

Hier geht es aber nicht darum, einen bestimmten Wunschorbit/Großkreis zu erreichen, sondern einen beliebigen, der nur eines muss: den Landepunkt schneiden. Davon gibt es unendlich viele, und eben auch immer genau einen, der gleichzeitig durch Start- und Zielpunkt führt, und eine bestimmte Inklination erfordert. Das ist schlicht Kugelgeometrie.

Die Erddrehung hat damit erstmal gar nichts zu tun, die erzwingt nur eine entsprechend korrigierte Inklination.

So gibt es von jedem Startplatz immer genau einen Großkreis, der den Flug ermöglicht (pro- und retrograd).

Mal mit mehr, mal weniger Erdrotation-Mitnahme = Treibstoffersparnis, aber das ist keine prinzipielle Unmöglichkeit, sondern nur eine Frage des Energieaufwandes und ein anderes Thema. Hat auch nichts mit Orbitänderung zu tun, sondern nur mit dem Energieaufwand, ihn zu erreichen bzw. der Geschwindigkeit auf der Trajektorie.

Es gibt genau eine Bahnebene durch die drei Punkte Startpunkt, Landepunkt, und Erdmittelpunkt. Dies legt die inklination fest.

Ein Großkreis durch den Startpunkt kann schon einen Punkt auf gleicher geographischer Breite enthalten, aber dann ist die Flugzeit an die Entfernung beider Punkte gekoppelt. Da die Rakete beim Start nach Osten sich schneller bewegt als die Erddrehung hat sich dann aber der Startpunkt noch nicht dahin gedreht wenn dieser Bahnpunkt durchflogen wird.
Nur nach mehreren Orbits hat sich die Erde einmal komplett ggü. der Bahnebene gedreht, dann erreicht man den Startpunkt wieder. Das geht aber nur mit Orbitalflügen, nicht suborbital.

Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #9 am: 28. August 2025, 23:28:28 »
Aber wenn man das alles genau weiß,
warum kann man das nicht in eine Flugbahn einberechnen?
Ganz genau. Man berechnet die Erddrehung mit in die Richtung ein, und landet nach einer Umrundung genau an dem Punkt, wo man hinwill. Dafür muss die Rakete genau in einer bestimmte Richtung starten, und das war's, da sich die Erde nicht erratisch, sondern immer gleich dreht. Ich red jetzt nicht darüber, daß man die Erddrehung auch als Beschleunigung benötigt, die zusätzlichen Kräfte, die man ohne die optimale Erddrehung braucht, sind selbstverständlich aufzuwenden.
Mal gucken, was an dem Gedanken jetzt falsch ist, denn ich kapiere die Aussagen von Excalibur, proton01 usw. nicht, warum das grundsätzlich nicht gehen soll.

Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #10 am: 29. August 2025, 00:22:18 »
Hallo,

ich bin ganz ehrlich, meine Kenntnisse von Bahnmechanik reichen nicht, um weiter sinnvoll und vor allem korrekt zu argumentieren. Ich verstehe den Gedanken, gar keinen Orbit, sondern quasi Suborbital - von Punkt zu Punkt - fliegen zu wollen und damit den kompletten Großkreis nicht zu benötigen. Aber aus dem Bauch heraus (hier verlässt mich mein Wissen) denke ich, ist ein Flug zum Ausgangspunkt doch gar nicht mehr suborbital, sondern eben ein Orbit und damit auch nur als Großkreis möglich. Was dann das Problem mit der Erddrehung verursacht und eine Rückkehr zum Ausgangspunkt nur mit entsprechender Crossrange möglich macht.

Ich schreibe Schillrich mal ne PM und bitte ihn, hier herein zu schauen. Er hat von Bahnmechanik wirklich viel Ahnung, soweit ich weiß  ;)

Gruß
Excalibur
Wenn Du mit dem Finger auf jemand anderen zeigst, schaue Dir Deine Hand an. Du wirst feststellen, dass drei Finger auf Dich selbst gerichtet sind.

Offline Hugo

  • *****
  • 5356
Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #11 am: 29. August 2025, 00:22:37 »
Man stelle sich mal die Erde als Autoreifen und den Orbit, den man anfliegen möchte, als Hulahup-Reifen vor. Der Startpunkt ist das blaue Kreuz, jeweils auf dem Orbit als auch auf dem Autoreifen.

Würde die Erde still stehen, könnte man nach jeder Erdumrundung wieder am Startpunkt landen:


Aber wenn die Erde sich weiter dreht, der Orbit aber nicht, dann passt das nicht mehr:


Noch deutlicher wird, es, wenn die Erde, bzw. der Autoreifen, sich um 90° gedreht hat:


Hier sieht man deutlich, man überfliegt nicht mehr den Startpunkt. Es gibt auch keinen Orbit, welcher das kann. Denn der müsste jetzt wie ein Heiligenschein fliegen, das geht aber physikalisch nicht so ganz.;)



KI-Hinweis: Die Bilder sind erstellt mit dem Copiloten von Microsoft.

Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #12 am: 29. August 2025, 00:33:31 »
Hallo Hugo,

super dargestellt, genau das ist das, was ich auch versuche zu sagen: Das geht so nicht ohne Crossrange.

Danke!
Gruß
Excalibur
Wenn Du mit dem Finger auf jemand anderen zeigst, schaue Dir Deine Hand an. Du wirst feststellen, dass drei Finger auf Dich selbst gerichtet sind.

Offline Tee2014

  • **
  • 51
Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #13 am: 29. August 2025, 00:39:35 »
Tja, leider hat sich die Erde bisher geweigert, das Raumfahrtprogram durch spontane Rotationspausen zu unterstützen :)

Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #14 am: 29. August 2025, 00:42:14 »
Kann man das nicht mit der Flugbahn der ISS vergleichen?
Da weiss man doch auch wann sie wo ist .


Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #15 am: 29. August 2025, 00:42:31 »
Ich hab mal die Google KI dazu befragt, aber ist halt eine KI-Antwort, daher keine Garantie für die Richtigkeit (und ist auch auf Englisch):

Zitat
No, Starship can't land at the Boca Chica launch site after a single orbit. Due to the physics of orbital mechanics and Earth's rotation, a single orbit from the Boca Chica launch site would not bring the spacecraft back into alignment for a landing at the same location. Instead, it would land hundreds of miles to the west, over populated areas, which is not a safe trajectory.

***

### Why a Single Orbit Isn't Possible 🌎🚀
A key factor is that a single orbit of Starship is roughly 90 minutes. In that time, the Earth rotates about 1,500 miles (2,400 km) to the east at the latitude of Boca Chica.

1.  **Orbital Trajectory:** When Starship launches from Boca Chica, it heads east over the ocean to gain velocity and reach orbit safely, avoiding flying over land. This puts it on an orbital path that is inclined to the equator.
2.  **Earth's Rotation:** As Starship completes its orbit, the Earth continues to spin underneath it. The point on the ground that Starship launched from has moved significantly to the east.
3.  **Cross-range Capability:** To land at the launch site on the first orbit, Starship would need a very large "cross-range" capability—the ability to maneuver sideways through the atmosphere during re-entry. Starship, with its small wings, does not have the same cross-range ability as the Space Shuttle, which had large wings and could manage about 1,100 nautical miles of cross-range.

For a successful landing at Boca Chica, Starship would need to make **multiple orbits**—likely three or four—to allow the launch site to rotate back underneath its orbital path.
Wenn Du mit dem Finger auf jemand anderen zeigst, schaue Dir Deine Hand an. Du wirst feststellen, dass drei Finger auf Dich selbst gerichtet sind.

Offline Hugo

  • *****
  • 5356
Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #16 am: 29. August 2025, 01:16:15 »
Kann man das nicht mit der Flugbahn der ISS vergleichen?
Da weiss man doch auch wann sie wo ist .
Korrekt, man weiß wo sie ist, aber man kann sie Bahn nicht verändern.

Aber Du wirst keine Flugbahn finden, die direkt über Houston und über New Orleans geht. Niemals, da beide (fast) den gleichen Breitengrad haben. Somit weißt Du zwar immer, wo die ISS ist, aber wenn es nie so eine Bahn gibt, kannst Du so eine Bahn nie berechnen.

*

Offline Schillrich

  • Moderator
  • *****
  • 19768
Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #17 am: 29. August 2025, 07:47:59 »
Hallo Gecko

ich denke du hast hier einen Denkfehler:

...
Nun dreht sich die Erde. Dann nehme ich den Großkreis / die passende Inklination / ziele ich auf den Punkt, an dem sich das Ziel nach der berechneten Flugzeit aufgrund der Erddrehung befinden wird. Bei zwei oder mehr Orbits entsprechend mehr. Das geht für jeden beliebigen Punkt auf der Erdoberfläche.
Im Fall Boca Chica und knapp 2 Stunden Flugzeit nehme ich also einen Großkreis, der auf einem Punkt ca. 2500 km östlich liegt, also ziele ich (wähle eine Inklination) auf einen Punkt irgendwo südlich von Bermuda (natürlich nicht direkt, sondern nach einem Umlauf). Und bin ich dort, hat sich Boca Chica dorthin gedreht.

Wenn man, wie du schreibst, "auf Bermuda zielt", wäre das kein geschlossener Kreis als Flugbahn mehr, sondern eine offene Spirale um den Erdmittelpunkt. Und das geht in der Orbitmechanik nicht. Der Orbit muss geschlossen sein.
Durch Startinklination kann ich den Zielpunkt hier nicht ändern. Ich kann den Zielpunkt nach einer Umrundung nur über Flugzeit/Phasing ändern (also Flughöhe oder Anzahl der Orbits), oder über aktive Manöver im Flug.

PS: ich sehe, ihr wart in der Diskussion ja schon weiter ...
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

"We are following you ... but not on twitter." (Futurama)

Offline proton01

  • *****
  • 1976
Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #18 am: 29. August 2025, 09:08:51 »
Ich habe nochmal nachgedacht und nachgeschaut:
Wenn man nicht genau nach Osten startet, sondern etwas nördlich, dann liegt der aufsteigende Ast des Orbits über dem Startort zum Startzeitpunkt. Das kann so gemacht werden dass der Startort nach 1 oder 2 oder 3 Orbits unter dem absteigenden Ast (also Flug in etwas südlicher Richtung) des Orbits liegt, da sich ja die Erde unter der Bahnebene dreht.
So ist Buran nach zwei Orbits mit nur wenig Seitenreichweite wieder in Baikonur gelandet, er hätte es auch nach dem dritten Orbit gekonnt.
Soyuz macht es ähnlich um bei Problemen auch im üblichen Gebiet landen zu können.

Offline thunder5

  • ***
  • 188
Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #19 am: 29. August 2025, 11:01:56 »
Man kann nur Großkreise fliegen...
Das ist vollkommen richtig. Und das ist auch der Grund warum man von einem Startort der nicht auf dem Äquator oder den Polen liegt, eben nicht in jede Richtung starten kann. Weil man sich nicht auf einem Großkreis befindet wenn man vom Cape nach Westen startet. Man braucht mindestens die Inklination der geographischen Breite vom Startort, oder mehr.
Das Shuttle konnte theoretisch nach einem Orbit zum Cape zurückkehren. Die Crossrange des Shuttles war dafür ausgelegt. Beim Starship bezweifle ich das - Flügel hat es nicht und das es über so viel Resttreibstoff verfügt um aktiv zurückzufliegen bezweifle ich auch.
Die Erde dreht sich am Äquator in eineinhalb Stunden um 2500km weiter. In Brownsville der geographischen Breite gemäß weniger (sollte nachschauen wo es liegt). Alles weite Strecken.
Ich hoffe ich kann es etwas verständlicher erklären:
Der Startort gibt die Inklination schon mit, sonst geht die Bahn nicht durch den Erdmittelpunkt. Man kann zwar die Inklination mit (hohem) Energieaufwand nachträglich (oder noch am Ende der Startphase, kommt aber aufs selbe raus) ändern, aber der neue Orbit mit neuer Inklination ist wieder ein Großkreis unter dem sich die Erde wegdreht. Nur am Pol (mit gezielter Richtung) kann man den Orbit so legen, dass man jeden Punkt der Erde mit einem Orbit erreicht.
Es gibt Tricks wie z.B. mit einer geänderten Inklination und/oder elliptische Bahnen wieder in die Nähe des Startpunkts zu kommen, aber direkt niemals (es sei denn der Orbit ist so exzentrisch, dass er 24 h dauert). Beim Starship mit seiner begrenzten Treibstoffmenge bezweifle ich sehr dass das geht (kommt auf die Crossrange an, aber die wird nicht hoch sein).
Der Horizont vieler Menschen ist ein Kreis mit Radius null - und das nennen sie ihren Standpunkt. (David Hilbert, deutscher Mathematiker 1862-1943)

*

Offline alepu

  • *****
  • 13123
Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #20 am: 29. August 2025, 12:17:46 »
Es ist halt schwierig was zu erklären, was nicht dem "gesunden Menschenverstand" bzw. dem "täglichen Erleben" entspricht.
Je mehr man es versucht, desto komplizierter macht man es und desto unverständlicher wird es oft, speziell, wenn man es selbst nicht wirklich verstanden hat.

Offline thunder5

  • ***
  • 188
Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #21 am: 29. August 2025, 12:33:10 »
Es ist halt schwierig was zu erklären, was nicht dem "gesunden Menschenverstand" bzw. dem "täglichen Erleben" entspricht.
Je mehr man es versucht, desto komplizierter macht man es und desto unverständlicher wird es oft, speziell, wenn man es selbst nicht wirklich verstanden hat.
Hast wohl recht, bei mir leuchtete es erst mit ausprobieren (KSP lässt grüßen) ein. Aber zwischen "Verstehen" und "Erklären" kann es trotzdem ein langer Weg sein.
Der Horizont vieler Menschen ist ein Kreis mit Radius null - und das nennen sie ihren Standpunkt. (David Hilbert, deutscher Mathematiker 1862-1943)

Offline Gecko.

  • *****
  • 910
Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #22 am: 29. August 2025, 12:46:41 »
Wir können ewig aneinander vorbei diskutieren, wenn der Unterschied zwischen einem bestimmten zu erreichenden (Teil-)Orbit vor einem Startplatz aus und dafür notwendigem Crossrange auf der einen Seite und einem genau auf einen Landeplatz ausgewähltem (Teil-)Orbit auf der anderen Seite nicht gemacht wird.

Ersteres ist klassische Bahnmechanik, und ja, nicht jeder Orbit kann von jedem Startplatz aus direkt erreicht werden. (Eigentlich nur die wenigsten, und erst recht nicht die interessantesten.) Aber darum geht es hier nicht.

Zweiteres nimmt nämlich nicht den Orbit, sondern den Landeplatz als Voraussetzung: Jeder Landeplatz kann von jedem Startplatz mit einem bestimmten (Teil-)Orbit erreicht werden. Das ist etwas ganz anderes.

Oder nochmal anders: Die zu errechnende Unbekannte ist nicht der Landeplatz, sondern der Orbit. Wir stecken also nicht einen Orbit in die Bahngleichung und stellen fest, wo gelandet werden kann und wo nicht. Sondern umgekehrt.

Oder nochmal anders, etwas bildlicher: Wir wissen, dass man von Boca Chica einen ganz bestimmten Punkt vor Australien erreichen kann. Mit etwas längerer oder kürzere Flugzeit jeden anderen Punkt auf diesem Teilorbit, immer korrigiert natürlich mit der inzwischen erfolgten Erdrotation. Das legt projiziert eine (nicht geschlossene) Kreislinie auf den Globus. Ändert man die Abflugrichtung = Inklination beim Start (nicht unterwegs!) ganz leicht, erreicht man beliebige Punkte knapp neben dieser Bahn. Und so weiter. Hat man die Abflugsrichtung nach und nach um 360 Grad gedreht, hat man damit die Erdkugel mit diesen Kreislinien komplett bedeckt und damit letztlich alle Punkte auf der Erde, kann also als Punkt-zu-Punkt-Transport jedes Ziel auf mindestens einem Teilorbit erreichen. Der ursprüngliche Startort ist nur ein Sonderfall; warum sollte der anders sein als alle anderen Punkte auf dem Globus?

Das ist nach wie vor das eigentliche Missverständnis: Diejenigen, die abstreiten, dann man den Startplatz nach einer Erdumrundung erreichen kann, denken von der anderen Seite, von einem fixen Orbit, aus. Das ist der falsche Ansatz.

Aber warten wir einfach ein Jahr, und SpaceX wird uns zeigen, wie man nach einer Erdumrundung wieder in Starbase ankommt! :)


Wenn man, wie du schreibst, "auf Bermuda zielt", wäre das kein geschlossener Kreis als Flugbahn mehr, sondern eine offene Spirale um den Erdmittelpunkt.
Das hast Du missinterpretiert. Der gewählte Orbit schneidet natürlich einen Punkt über Bermuda. Durch die Landeprozedur wird der dann ohne Crossrange zum Landepunkt. War natürlich vereinfacht dargestellt; bei einer Erdumrundung mit Start- und Landephase bleibt beim eigentlichen Flug ohnehin nicht viel vom "Orbit" übrig. Was ich meine ist natürlich die Projektion der Flugbahn auf einen Orbit, der wiederum die Bewegung über die Erdoberfläche darstellt. Und entlang dieser Projektion muss geflogen werden.


Man berechnet die Erddrehung mit in die Richtung ein, und landet nach einer Umrundung genau an dem Punkt, wo man hinwill. Dafür muss die Rakete genau in einer bestimmte Richtung starten, und das war's
Genau, das ist stark kondensiert das, was ich versucht habe zu erklären.

Es gibt genau eine Bahnebene durch die drei Punkte Startpunkt, Landepunkt, und Erdmittelpunkt. Dies legt die inklination fest.
Ein Großkreis durch den Startpunkt kann schon einen Punkt auf gleicher geographischer Breite enthalten, aber dann ist die Flugzeit an die Entfernung beider Punkte gekoppelt. Da die Rakete beim Start nach Osten sich schneller bewegt als die Erddrehung hat sich dann aber der Startpunkt noch nicht dahin gedreht wenn dieser Bahnpunkt durchflogen wird.
Nur nach mehreren Orbits hat sich die Erde einmal komplett ggü. der Bahnebene gedreht, dann erreicht man den Startpunkt wieder. Das geht aber nur mit Orbitalflügen, nicht suborbital.
Das stimmt soweit; nur dass ich eben nicht den Landepunkt zum Zeitpunkt des Abhebens für die Berechnung dieser Bahnebene nehme, sondern den Punkt, an dem er sich beim Landen befinden wird. Ja, das hängt von der Flugdauer (inkl. langsamere Start- und Landephase) ab und muss einberechnet werden. Auf dem damit errechneten Großkreis(-projektion), der auch die Startrichtung (Inklination) vorgibt, landet man dann nach einem (Teil-)Orbit zielgenau da, wo man hinwollte, und das kann wieder der Startpunkt sein sowie auch jeder andere Punkt auf der Erde. Mehr als ein Orbit kann sein, ist aber nicht notwenig.

Für die Diskussion ist es hilfreich, die Begriffe jeweils richtig und eindeutig zu verwenden.

Der Startort gibt die Inklination schon mit, sonst geht die Bahn nicht durch den Erdmittelpunkt.
Ich weiß, was du mit dem ersten Satz sagen willst: Nicht Bahn, sondern Bahnebene (die Flugbahn geht natürlich nicht durch den Erdmittelpunkt). Dennoch stimmt es so nicht. Von jedem Standort aus gibt es in jede Richtung bzw. mit jeder beliebigen Inklination genau eine Bahnebene, die durch den Erdmittelpunkt geht. Rotationssymmetrisch. Der Standort gibt vor, welche Orbits direkt erreicht werden können. Aber er gibt nicht die Inklination vor.

Man kann zwar die Inklination mit (hohem) Energieaufwand nachträglich (oder noch am Ende der Startphase, kommt aber aufs selbe raus) ändern, aber der neue Orbit mit neuer Inklination ist wieder ein Großkreis unter dem sich die Erde wegdreht.
Das stimmt alles, ist aber hier überhaupt nicht gefordert. Es geht gar nicht darum, Orbit / Bahn / Inklination nachträglich zu ändern. Sondern sie von Anfang an so zu wählen, dass sich das gewünschte Ergebnis = Zielort dabei von selbst ergibt.

Zitat
Nur am Pol (mit gezielter Richtung) kann man den Orbit so legen, dass man jeden Punkt der Erde mit einem Orbit erreicht.
Und das eben stimmt nicht. Nicht mit Erddrehung und nicht ohne.
Eränzung: Was Du meinst ist: Nur als Polarbahn kann man einen einzelnen Orbit so wählen, dass man darauf mit genügend Umläufen über jeden Punkt der Erde kommt. Von wo man startet ist dabei aber egal, das kann irgendwo sein, Hauptsache es geht über die Pole!
"Jeden Punkt = alle Punkte mit einem einzelnen Orbit" ist aber gar nicht gefordert. Nur "Beliebiger Punkt über einen speziellen Orbit erreichbar". Das ist etwas ganz anderes.

Und das ist auch der Grund warum man von einem Startort der nicht auf dem Äquator oder den Polen liegt, eben nicht in jede Richtung starten kann. Weil man sich nicht auf einem Großkreis befindet wenn man vom Cape nach Westen startet.
Das stimmt nicht. Du zäumst das Pferd vom Schwanz auf. Du kannst problemlos nach Westen starten, so wie in jede beliebige Himmelsrichtung. Nur fliegt die Rakete dann eben nicht nach Westen, sondern auf dem Großkreis, der den Startpunkt in Ost-West-Richtung schneidet.

Auch hier bitte wieder auf sauber verwendete Begriffe achten: "Richtung Westen fliegen" (geht nicht) ist nicht das gleiche wie "in westliche Richtung starten" (geht), und "nicht in jede Richtung starten" (falsch) ist nicht das gleiche wie "nicht in jeden Orbit starten" (richtig).

Tipp: Wer es sich auf einer Landkarte vorstellt, wird vielleicht scheitern. Nehmt notfalls eine Kugel/Globus und einen Ring, um das nicht in 3D denken zu müssen...

Na ja, verbiegt euch weiter das Hirn, ich warte auf die physische Bestätigung!


(PS Mods, gehört das noch zu "Flug 11" oder in einen Faden zu Flugbahnen / Ort-zu-Ort-Flug?)
« Letzte Änderung: 29. August 2025, 14:26:16 von Gecko. »
Da ich immer wieder entgegen Forumsregeln persönlich angegriffen/beleidigt wurde {Rok, Excalibur, MH-Space, astrolitho}, die Mods das durchgehen lassen und Beschwerden ignorieren, ziehe ich mich bis mind. 2026 raus. Falls das der Zweck war: Glückwunsch. Allen anderen frohe Feiertage und Guten Rutsch

Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #23 am: 29. August 2025, 12:59:37 »
Danke Gecko, Du hast es exakt so beschrieben, wie ich es mir vorgestellt hatte.

(Interkontinentale Atomraketen müssen übrigens (leider) auch nicht mehrere Orbits fliegen, bis sie von einem Kontinent ein punktgenaues Ziel auf einem anderen Kontinent treffen)

Wäre auch für ne Auslagerung in einen neuen "Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge" Threads.

Offline Gecko.

  • *****
  • 910
Re: Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge
« Antwort #24 am: 29. August 2025, 13:12:02 »
Danke Gecko, Du hast es exakt so beschrieben, wie ich es mir vorgestellt hatte.

(Interkontinentale Atomraketen müssen übrigens (leider) auch nicht mehrere Orbits fliegen, bis sie von einem Kontinent ein punktgenaues Ziel auf einem anderen Kontinent treffen)

Wäre auch für ne Auslagerung in einen neuen "Suborbitale Punkt-zu-Punkt Flüge" Threads.

Gutes Beispiel; auch die fliegen, wenn auch noch stärker, suborbital, aber "unterhalb" eines projizierten Großkreises. Und ohne Crossrange bzw. mit minimaler Flugbahnänderung, nachdem einmal eine Abschussrichtung gewählt wurde.

Stellen wir uns Starship als Interkontinentalrakete vor, die eine hoffentlich nicht tödliche Fracht an jeden Punkt liefern kann (sonst wäre ja auch der vom Militär so gewünschte Ort-zu-Ort-Transport gar keine Option, wenn nur einige wenige Ziel-Orte je Startort möglich wären!). Inklusive dem eigenen Abflugsort.
Da ich immer wieder entgegen Forumsregeln persönlich angegriffen/beleidigt wurde {Rok, Excalibur, MH-Space, astrolitho}, die Mods das durchgehen lassen und Beschwerden ignorieren, ziehe ich mich bis mind. 2026 raus. Falls das der Zweck war: Glückwunsch. Allen anderen frohe Feiertage und Guten Rutsch