ESA - Strategie und Architektur

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tobi453

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ESA - Strategie und Architektur
« am: 23. August 2008, 11:34:56 »
Ich bin gerade auf einen Schatz an interessanten Präsentationen gestoßen:
http://spaceflight.esa.int/strategy/pages/home_events_integratedArchitectureReview.cfm

Insbesondere diese über die Ariane 5 Evolution mit 50 Tonnen Nutzlast, Mondlander, EDS etc...:
http://spaceflight.esa.int/strategy/pages/PDF/home/events/integrated_architecture_review/8_July/06.%20Moon-scenario-1.pdf

Hier was über das CSTS:
http://spaceflight.esa.int/strategy/pages/PDF/home/events/integrated_architecture_review/8_July/01.Human_mission_to_LEO.pdf

Und viele viele mehr!! :D Die Präsentationen sind von einer Konferenz am ESTEC vom 7-8 Juli 2008. Die Präsentationen selbst sind von der ESA und Unternehmen wie EADS Astrium, Thales Alenia Space etc..
« Letzte Änderung: 23. August 2008, 17:33:16 von tobi453 »

gorgoyle

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Re: ESA
« Antwort #1 am: 23. August 2008, 15:24:01 »
Great Stuff! :D

tobi453

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Re: ESA
« Antwort #2 am: 23. August 2008, 17:00:36 »
Man beachte die Konfiguration der 50 Tonnen Ariane ! 6 Booster und 2 Vinci:


gorgoyle

  • Gast
Re: ESA - Strategie und Architektur
« Antwort #3 am: 23. August 2008, 18:17:19 »
Mit einem 50t-Lifter lässt sich auch schon etwas anfangen! :) Das ist einfach die Einstiegsgröße, wenn man auf dem Mond was machen will.

Mir gefällt, daß man bei L1 eine kleine Station errichten will. Vielleicht macht es Sinn dort eine Art Tankstelle zu errichten:  Wenn ein Raumschiff von der Erde zum Mond fliegt und mit 1t zuviel Treibstoff kommt um die Kapazität auszuschöpfen, kann es diesen dort zwischenlagern. Umgekehrt wenn ein Raumschiff mit Überladung zur Erde zurückkehren will, kann es dort noch einmal nachtanken. Ich denke es macht auch Sinn, wenn man nicht den Sprit unnötig bis zum Mond transportieren bzw. ihn dort bremsen und später ihn wieder für die Rückfahrt beschleunigen.

Beim alternativen automatischen Mond-Lande-System gefällt mir, daß man die Verkleidung als Rampe benutzen will.  Man könnte aber vll. diese Mechanik etwas ausgefeilter gestalten: Wenn die Verkleidung aus mehr und schmaleren Segmenten besteht, könnte sie wie ein Rolladen in Schienen geführt werden um einmal im geschlossenen Zustand sich um den Lander zu rollen oder aber im offenen Zustand auf einer Schiene gestreckt eine ebene Rampe zu bilden.

Wenn der Sprit für den Aufstieg günstiger zu besorgen wäre als das Lande-Modul wäre es schön wenn der Lander wiederverwendet werden könnte.  Der altenative Lander landet vermutlich besser auf befestigten Grund aber er lässt sich vermutlich auch leichter entladen.  Grundsätzlich gefällt mir also die niedrige Ladehöhe gut.

Auf die Rampe könnte man verzeichten, wenn der Lander unten geöffnet werden könnte (beiseite gleitende Klappen) und mit einen einfachen kleinen Lastwinde lediglich die Last auf den Grund herablässt.   Aber das wäre dann wohl die dritte Alternative.

Tja .. was nehmen? Geländerwagen oder Lieferbus oder Container-Carrier? Jedes System macht ja irgendwie jeweils für sich Sinn und kann nicht vollständig durch ein anderes ersetzt werden ;) Vielleicht sollte man alle drei gleichzeitig anfangen zu entwickeln und später bestimmen ob und in welcher Reihenfolge die Varianten fertiggestellt werden. Gebrauchen kann man sicherlich alle drei Varianten weil jede ihre Vorzüge hat. Ich schätze 2018 wäre noch der Geländewagen im Vorteil aber schon 5 Jahre später lässt sich die Frage nicht mehr so einfach beantworten und weiter 5 Jahre später wäre der Geländewagen nicht zu bevorzugen auch wenn er nach wie vor seine Existenzberechtigung besitzt.
« Letzte Änderung: 23. August 2008, 19:28:07 von gorgoyle »

gorgoyle

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Re: ESA - Strategie und Architektur
« Antwort #4 am: 23. August 2008, 21:58:25 »
Ich hab noch nicht alle Dokumente gelesen, aber das Konzept der ESA macht auf mich soweit einen sehr durchdachten und schlüßigen Eindruck.  Weitereichende Schritte scheinen in den Papieren nicht behandelt zu werden, aber die ersten Schritte scheinen mir richtig.  Mir gefällt außerdem, daß es ein Konzept ist, daß der Wirtschaftsleistung Europas angemessen ist.  :)

Cosmo

  • Gast
Re: ESA - Strategie und Architektur
« Antwort #5 am: 27. August 2008, 00:30:40 »
Zitat
Man beachte die Konfiguration der 50 Tonnen Ariane ! 6 Booster und 2 Vinci
Ja, sehr beeindruckend. Aber gab es nicht mal gute Gründe die gegen einen Einsatz von mehr als 2 Boostern bei der Ariane 5 sprachen? Ich erinnere mich schwach das da was war, weiss aber nicht mehr was. :-/

Zitat
Mir gefällt, daß man bei L1 eine kleine Station errichten will. Vielleicht macht es Sinn dort eine Art Tankstelle zu errichten:  Wenn ein Raumschiff von der Erde zum Mond fliegt und mit 1t zuviel Treibstoff kommt um die Kapazität auszuschöpfen, kann es diesen dort zwischenlagern. Umgekehrt wenn ein Raumschiff mit Überladung zur Erde zurückkehren will, kann es dort noch einmal nachtanken. Ich denke es macht auch Sinn, wenn man nicht den Sprit unnötig bis zum Mond transportieren bzw. ihn dort bremsen und später ihn wieder für die Rückfahrt beschleunigen.
Eine Tankstelle macht dort leider wenig Sinn. Leider ist es so (oder zum Glück?) dass man auf direktem Weg von Low Earth Orbit (LEO) zu Low Lunar Orbit (LLO) weniger Treibstoff benötigt als mit Zwischenstopp im Erde-Mond-L1 (EML). Für den Hinflug braucht man von LEO nach EML fast genauso viel wie für LEO --> LLO. Nur muss man nun noch von EML runter zum LLO, und das kostet glaub grob 1km/s. Der Rückflug spricht auch für sich: direkter Einschuss vom LLO zur Erde benötigt weniger Treibstoff als ein Flug von LLO zum EML um dort evtl. aufzutanken. Und man hängt dann immer noch am L1 rum. Hintergrund ist, dass man beim Rückflug zur Erde nicht mehr an der Erde abbremsen muss sondern direkt zur Landung ansetzen kann, während man am L1 auch abbremsen muss um dort zu verweilen. Hinzu kommt dann noch der Treibstoff für den Einschuss vom EML zur Erde.

Eine Station im EML macht eher Sinn zur Beobachtung, Kommunikation, Navigation. Vor allem aber für Notfall-Szenarien verschiedenster Art. Für letzteres wäre eine Station im LLO jedoch wohl besser geeignet.

gorgoyle

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Re: ESA - Strategie und Architektur
« Antwort #6 am: 27. August 2008, 01:34:35 »
Ich dachte der Punkt auf der Bahn, die eine Acht um die Erde und Mond macht, wo sich die Bahn mit sich selbst einen Schnittpunkt bildet (ich nenne ihne mal X8)  wäre identisch mit L1 und habe deshalb angenommen die Geschwindigkeit eines Raumschiffes wäre dort sehr gering und damit wäre L1 ein Zwischenstopp an günstigster Stelle.

Wie weit entfernt von L1 liegt der am L1 näheste X8?

RocketMan

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Re: ESA - Strategie und Architektur
« Antwort #7 am: 27. August 2008, 14:55:03 »
Hallo,

eine "Tankstelle" im EML-1 oder EML-2 macht durchaus Sinn. Da man dort  einerseits den Treibstoff für die Rückkehr zur Erde und andererseits das Wiedereintrittsmodul zurücklassen kann, hat man wesentlich mehr mögliche Nutzlast Richtung Mond zur Verfügung.  ;)
Und bei EML-1 oder 2 erstmal angekommen, kann man übrigens Richtung Mond oder Erde mit sehr geringem delta-v Aufwand fliegen.

Cosmo

  • Gast
Re: ESA - Strategie und Architektur
« Antwort #8 am: 27. August 2008, 21:31:25 »
Zitat
Ich dachte der Punkt auf der Bahn, die eine Acht um die Erde und Mond macht, wo sich die Bahn mit sich selbst einen Schnittpunkt bildet (ich nenne ihne mal X8)  wäre identisch mit L1 und habe deshalb angenommen die Geschwindigkeit eines Raumschiffes wäre dort sehr gering und damit wäre L1 ein Zwischenstopp an günstigster Stelle.
Dein X8 ist nicht identisch mit L1. Diese "8" erhält man im Erde-Mond Koordinatensystem. Hier ist eine Achse (meist x-Achse) die Verbindungslinie von Erde zu Mond. Dieses System rotiert mit dem Mond um die Erde. Ein klassischer Hohmann Transfer dargestellt in diesem Koordinatensystem ergibt z.B. eine Hälfte der "8", oder besser gesagt ein "S".
Du hast aber recht das im L1 die Gesachwindigkeit sehr niedrig ist, sofern man dort vorbeifliegen würde (geringste Geschwindigkeit während des gesamten Transfers). Trotzdem ist sie nicht 0 und man muss abbremsen bzw. sich in einen stabilen Orbit um diesen L1 Punkt einschiessen. Das kostet etwa 700m/s wenn man von der Erde kommt, und etwa 1000m/s wenn man vom Mond kommt. Dieses delta-v muss man auch aufbringen um zur Erde bzw. zum Mond zu fliegen.


Zitat
Hallo,

eine "Tankstelle" im EML-1 oder EML-2 macht durchaus Sinn. Da man dort  einerseits den Treibstoff für die Rückkehr zur Erde und andererseits das Wiedereintrittsmodul zurücklassen kann, hat man wesentlich mehr mögliche Nutzlast Richtung Mond zur Verfügung.  ;)
Und bei EML-1 oder 2 erstmal angekommen, kann man übrigens Richtung Mond oder Erde mit sehr geringem delta-v Aufwand fliegen.
Jein. Wir sprechen doch von einer einzigen impulsiven Mission, also keine ganze Flotte, keine eh vorhandene Werft/Station/Tankstelle in L1, kein Weak Stability Boundary Transfer und nix anderes Exotisches? Ich bezog mich auf einen einfachen impulsiven Transfer von Erde niedrig Orbit zu Mond niedrig Orbit mit Landung/Aufstieg Mond und anschliessender Rückkehr.
Treibstoff für die Rückkehr im EML zu lagern macht keinen Sinn, auch das Rückkehrmodul dort zu lassen nicht. Das kann man alles genauso gut im LLO. Von der Erde aus braucht nahezu den gleichen Treibstoff um zu EML oder LLO zu fliegen (der Unterschied ist <50m/s, bei einem delta-v >3km/s, ich glaube sogar weniger als 1% Differenz). Es gibt sicher jede Menge andere Aspekte die für/gegen EML bzw. LLO sprechen. Wie bereits erwähnt braucht man von EML etwa 700m/s für die Rückkehr, vom LLO sind es 850m/s. Dafür benötigt man aber 1km/s weniger delta-v beim Mondaufstieg, da man "nur" in den LLO fliegt anstatt zum EML.
Natürlich macht es keinen Sinn sämtlichen Treibstoff für die Rückkehr und das Wiedereintrittsmodul mit auf die Mondoberfläche zu schleppen, da hast du Recht. Davon bin ich ausgegangen, hatte es aber nicht geschrieben.


Zitat
Eine Station im EML macht eher Sinn zur Beobachtung, Kommunikation, Navigation. Vor allem aber für Notfall-Szenarien verschiedenster Art. Für letzteres wäre eine Station im LLO jedoch wohl besser geeignet.
Hier ist mir leider etwas durcheinander geraten. Es sollte eigentlich heissen, dass eine Station im LLO kaum Sinn macht für Notfallszenarien, da die Erreichbarkeit des Orbits bzw. der Position auf dem Orbit zeitlich sehr eingeschränkt ist. Der EML kann dagegen jederzeit und von jedem Ort auf dem Mond oder Lunarorbit erreicht werden. Das spricht somit definitiv für EML. ;)

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Offline Schillrich

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Re: ESA - Strategie und Architektur
« Antwort #9 am: 27. August 2008, 21:41:47 »
Zitat
Zitat
Eine Station im EML macht eher Sinn zur Beobachtung, Kommunikation, Navigation. Vor allem aber für Notfall-Szenarien verschiedenster Art. Für letzteres wäre eine Station im LLO jedoch wohl besser geeignet.
Hier ist mir leider etwas durcheinander geraten. Es sollte eigentlich heissen, dass eine Station im LLO kaum Sinn macht für Notfallszenarien, da die Erreichbarkeit des Orbits bzw. der Position auf dem Orbit zeitlich sehr eingeschränkt ist. Der EML kann dagegen jederzeit und von jedem Ort auf dem Mond oder Lunarorbit erreicht werden. Das spricht somit definitiv für EML. ;)

Und hier noch eine Anmerkung von mir:
Wenn die Mondbasis an einem der Pole ist und man auch "immer" dort landen würde, wäre auch eine Station auf polarem LLO immer erreichbar.
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

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