NASA

Voraussichtlich mit CRS-12 möchte die NASA im August das Cold Atom Laboratory (CAL) Experiment ins All bzw. zur ISS bringen, welches eine Temperatur von 100 Pico-Kelvin (also 10^-10 Kelvin) erreichen soll, um ein Bose-Einstein-Kondensat unter Mikrogravitationsbedingungen herzustellen.

So spontan hatte ich gedacht, man würde es außen anbringen, um die "Kälte des Weltraums" zu nutzen, aber das ist anscheinend ja gar nicht nötig? Es geht nur um die Mikrogravitation, nicht um die Temperatur, richtig?

So spontan hatte ich gedacht, man würde es außen anbringen, um die "Kälte des Weltraums" zu nutzen, aber das ist anscheinend ja gar nicht nötig? Es geht nur um die Mikrogravitation, nicht um die Temperatur, richtig?

Es geht um Beides: Mikrogravitation und Temperatur.

Der Weltraum ist für dieses Experiment absolut ungeeignet. In der Sonne hat die Oberfläche der ISS um die 120 Grad Celsiums, im Schatten wenige Grad Kelvin. Das Universum hat im Mittel eine Temperatur von 3 Kelvin. Aber eben im Mittel. Selbst auf der Nachtseite der Erde ist die Oberfläche der ISS aber wärmer, da die Erde Nachts ja Energie ans Universum abgibt und da ist die ISS im Weg. Sie wird somit von der Erde ein bisschen aufgeheizt.

Beim CAL werden die Atome mit Hilfe der Laserkühlung auf praktisch 0 Kelvin heruntergekühlt. Ohne Laserkühlung können solch tiefe Temperaturen nicht erreicht werden. Deshalb wird das CAL auch als der kälteste Punkt im Universum bezeichnet. Tatsächlich gibt es natürlich ähnliche Anlagen seit Jahren auf der Erde.

Hier zum Nachlesen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Laserk%C3%BChlung

Oder hier zum Ansehen. Das Prinzip der Laserkühlung wird in den ersten 5 Minuten erklärt. Der Rest des Videos ist ebenfalls Hochinteressant. Ich muss aber warnen. Das ist harter Stoff.

https://www.youtube.com/watch?v=EzeorEAixJ8

Mane

... hat die Oberfläche der ISS ... im Schatten wenige Grad Kelvin.

Na also, das ist allemal kühler als im Inneren der ISS, also könnte man Energie sparen, indem man die CAL außen anbringt statt innen, so meinte ich das.

Andererseits wird die Box und vor allem der lasergekühlte "kälteste Punkt im Universum" schon ein sehr kleiner Raum sein. Und innen ist die Zugänglichkeit für die Experimentatoren besser, also wird das eher ins Gewicht fallen als das bisschen Energiespareffekt. Zumal man die Box ja immer im ISS-Schatten halten müsste.

Das was man bei einer Laserkühlung unter Temperatur versteht, hat anschaulich kaum etwas mit dem zu tun, dass man in der makroskopischen Welt darunter versteht. Letztendlich ist Temperatur hier direkt synonym mit der kinetischen Energie der einzelnen Teilchen.
Daher hilft es nichts, dass Experiment im "kalten All" durchzuführen, im Gegenteil, hier man man sogar eher größere Störeinflüsse (z.B. durch Strahlung).

Diese Kühlung ist eher ein "Festhalten" der Exp.-Moleküle. Wie schon vorher gesagt, ist jedes abschirmende Material willkommen. (Vlt. ist sogar noch extra was dabei). Was sich wiederum mit der Zugänglichkeit zum Experiment gut vereinbart.

In der President's Weekly Address (Wöchentliche Anspreche des Präsidenten" geht es diesmal um die NASA, das Hubble und dem James Webb Telescope.


NASA Highlighted in President's Weekly Address

Inhaltich gibt es nicht viel zu sagen: "NASA super, Hubble super, USA super", das Hubble Deep Field wird erklärt und Trump spricht vom Start des JWST nächsten Jahres. Wo und wer das JWST startet erwähnt er leider nicht... 

lg Cala

Am Donnerstag gibt es eine PK der NASA zu neuen Entdeckungen/ Erkenntnissen betreffs außerirdischer Ozeane in unserem Sonnensystem. Die Entdeckungen sollen auch Auswirkungen auf die Planungen künftiger Missionen bei der Suche nach Leben, einschl. Europa-Clipper, haben. Schaun mer mal...
Die PK beginnt am 13.04., 20.00 h MESZ: https://www.nasa.gov/press-release/nasa-to-reveal-new-discoveries-in-news-conference-on-oceans-beyond-earth

Die NASA hat ja Anfang des Monats die diesjährigen NIAC-Förderprojekte vorgestellt. Hier eine deutschsprachige Übersicht über die Projekte, die auch noch einmal schön zusammenfasst, worum es bei NIAC eigentlich geht: http://www.spektrum.de/news/22-kuehne-ideen-fuer-die-raumfahrt-der-zukunft/1449387

Teilnehmen darf im Prinzip jeder, der eine passende Idee hat und die NASA vom Potenzial seines Vorschlags überzeugen kann. Wer den Auswahlprozess übersteht, kann sich in Phase I über 125 000 US-Dollar Fördergeld freuen, in Phase II sind es dann sogar eine halbe Million US-Dollar. Die Teilnehmer sollen das Geld dafür aufwenden, ihr Konzept auszuarbeiten und schließlich seine Machbarkeit unter Beweis zu stellen.

Hier eine englische Übersicht über die Projekte: https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2017_Phase_I_Phase_II

Etwas überraschend dabei ist für mich dass der Mach-Effekt-Thruster (analog zum EmDrive ein stützmasseloser Antrieb), an dem ja auch bei den Eagleworks Laboratories der NASA selbst schon länger geforscht wird, es tatsächlich in eine NIAC-Phase-1 geschafft hat. Ein ebenfalls durchaus umstrittenes Antriebskonzept: https://en.wikipedia.org/wiki/Woodward_effect

Ein ziemlich deprimierender Beitrag von Arstechnika:

https://arstechnica.com/science/2017/04/the-journey-to-mars-has-a-price-tag-and-it-will-give-congress-sticker-shock/

Über eine NASA 'Studie', die sich den zustand der geplanten NASA BEO Missionen (Hauptaugenmerk auf EM-1 und EM-2 - alles andere ist denen auch noch zu unkonkret um es groß bewerten zu können) ziemlich umfassend bewerten (77 Seiten!) :

https://oig.nasa.gov/audits/reports/FY17/IG-17-017.pdf

Im der Tiefe der PDF Datei findet man viele offene Worte und einige interessante Innenansichten der NASA.
Da tut es mir schon leid dass es mein Mangel an Zeit und Sicherheit mit der Englischen Sprache es mir nicht ermöglicht die komplette Datei 'durchzuarbeiten'
--
Auf Seite 43 werden z.b. die privaten Träger näher betrachtet. Die Falcon Heavy wird hier mit einer breiten Spannbreite von 3,9-9,3 t angegeben - gegenüber eigentangaben von SpX von 16,8 t.

Im Endergebnis auf Seite 44 steckt dann generelle Kritik an den hohen Kosten von 400+ Mrd $ (bis zur zweiten Marslandung),  gezielte Kritik an EM1 und 2 und daran dass in den frühen 2020ern nun WIRKLICH die Entwicklung der Deep Space Systems fahrt aufnehmen muss, sowie kurzfristige Verbesserungsvorschläge.
Ich will hier aber nicht zu viel aus der PDF zitieren. Wenn Interesse besteht schaut am besten mal selber hinein.

Die ESA ist Schuld, dass es zu Verzögerungen bei Orion kommt.
http://dailycaller.com/2017/04/16/europeans-delay-trumps-plan-to-send-astronauts-back-to-moon/

Das Zitat kann ich in der OIG-Studie aber nicht finden.

Die OIG-Studie befaßt sich mit der Budgetentwicklung der NASA für bemannte Raumfahrt und sieht eine Unterfinanzierung Anfang der 20er Jahre in Bezug auf die JPL-Architektur eines minimalen bemannten Mars-Programms.

Ein evtl. Weiterbetrieb der ISS (=Logistikkosten+Commercial Crew) über 2024 hinaus würde den Spielraum weiter einschränken.

mal meine Einschätzung, als "nörgelnder" Laie zum amerikanischen Raumfahrtprogramm.
Man hatte sich mit Constellation relativ schnell erreichbare Ziele gesetzt. Man hatte die Ares 1 zum Personantransport in den Erdumlaufbahn. Die Ares 5 Rakete sollte nur Cargo (z.B. Mond-Landemul) bereitstellen.
Nachdem man nach dem Regierungswechsel in der USA gemerkt hatte, dass das Constellation-Programm zu teuer geworden ist, hat man erstmal lange untersucht, was man denn dann schönes machen kann. So hat man dann die Ares 1 Rakete weggeschmissen und aufgeilt:
- Transportkapazität (inkl. Crew-Austsusch) zur ISS wurde privatisiert
- Crewtransport für bemannte Raumfahrtmissionen aus der Erdumlaufbahn heraus wird von der SLS-Rakte (Ares 5 Nachfolger, mit dem auch die Crew starten darf) bereitgestellt.
Man hat für SLS noch weitere Pläne gehabt:
- unbemannter und bemannter Rundflug um den Mond
- schwere Raumsonde auf dem direkten Weg zum Mond Europa, inkl. Lander
- Untersuchung eines eingefangenen Asteroiden uvm..

Jetzt gab es wieder einen Regierungswechsel
- als erstes soll versucht werden, die SLS beim ersten Flug gleich bemannt fliegen zu lassen
- dem Flug zum Mond Europa wird der Lander gestrichen (na hoffentlich wird die Sonde jetzt nicht zu leicht, dass man gar nicht mehr auf SLS angewiesen ist, sondern mit Delta 4 Heavy oder Falcon 9 Heavy starten könnte)
- auf einmal hat der Aufbau einer Raumstation ausserhalb der Erdumlaufbahn höchste Priorität.

Na hoffentlich bringen die das SLS wie geplant zum fliegen, nicht dass beim nächsten Regierungswechsel wieder einiges über den Haufen geschmissen wird.
Vielleicht kommt dann jemand auf den Gedanken, dass die Nasa zum Bau der Raketen ggü. privaten Unternehmen viel zu teuer ist und man einfach den Transport eines Raumschiffs in die Erdumlaufbahn ausschreibt, wie der ISS Transport jetzt...

Also der Bericht ist gelinde gesagt enttäuschend. Orion ist seit 2004 (?) in der Mache, SLS ist natürlich relativ kurzfristig, aber immerhin auch schon seit 2011 beschlossene Sache. Und jetzt sowas:

1) "NASA has identified modifications to the VAB and  mobile launcher needed to support the SLS as high risks to the GSDO  Program". Wie kann denn sowas passieren...?

2) "We are concerned NASA will not be able to resolve all necessary ESD software validation and verification efforts in time to meet a November 2018 launch date for EM". O.K., Software ist ja heute der Showstopper bei vielen Projekten, aber man ist doch mit Orion schon 2014 geflogen. Das läßt für mich den Schluss zu, dass die aktuelle Software und die damalige womöglich nicht viel gemeinsam haben. Aber dann muss man sich fragen, ob der 2014er Flug wirklich viel gebracht hat.

3) "Limited flight computer processing power required adjustments in software to conform to the hardware limitations". Also das kann ma ja wohl auch nur als eklatanten Planungsfehler bezeichnen. Ist für mich als ITler auch relativ schwer nachvollziehbar, wie ich mit so einem Gerät und den damit verbundenen Steuer- und Regelungsssystemen moderne Hardware an die Grenze bringen kann (ich weiß schon, das Flughardware keine PC Hardware ist, aber trotzdem). Was wollen die denn da bauen..   

Vielleicht kommt dann jemand auf den Gedanken, dass die Nasa zum Bau der Raketen ggü. privaten Unternehmen viel zu teuer ist und man einfach den Transport eines Raumschiffs in die Erdumlaufbahn ausschreibt, wie der ISS Transport jetzt...

Hast du schonmal nachgerechnet, wieviel Geld die NASA für den ISS-Transport an Private + Sojus ausgibt und wieviel ein Shuttle-Jahresbudget betrug?

1) "NASA has identified modifications to the VAB and  mobile launcher needed to support the SLS as high risks to the GSDO  Program". Wie kann denn sowas passieren...?

Das hängt mit dem ICPSU (Interim Cryogenic Propulsion Stage Umbilical, Verbindung ML-zur Oberstufe des SLS zusammen), der sich als kritisches Element in dem Bau des ML herausgestellt hat. Dieser relativ komplexe Arm muss beim Start des SLS möglichst schnell "wegschwenken", was die Ingenieure vor einige Probleme gestellt hat, zumal es bei Bodentests Verzögerungen gegeben hat.

3) "Limited flight computer processing power required adjustments in software to conform to the hardware limitations". Also das kann ma ja wohl auch nur als eklatanten Planungsfehler bezeichnen. Ist für mich als ITler auch relativ schwer nachvollziehbar, wie ich mit so einem Gerät und den damit verbundenen Steuer- und Regelungsssystemen moderne Hardware an die Grenze bringen kann (ich weiß schon, das Flughardware keine PC Hardware ist, aber trotzdem). Was wollen die denn da bauen..

Strahlungsgehärtete Elektronik. Das Problem, das man hier hat, ist es, die Avionik ausreichend resistent gegen Strahlung zu konstruieren, wie sie ja bei solchen Flügen auftritt. Deshalb muss man auf Spezialbauteile zurückgreifen, die erstens ziemlich aufwendig in der Herstellung sind (da hat es 2013 bei EFT-1 einen Engpass gegeben, wenn ich mich richtig erinnere) und zweitens relativ leistungsschwach verglichen mit heutiger "irdischer" Elektronik sind. Für EM-1 wird man etwa einen IBM PowerPC 750FX-Prozessor in den vier Flugcomputern von Orion einsetzen, die ihre Markteinführung 2002 hatten, was die Rechenpower im Vergleich zu "PC Hardware" natürlich begrenzt.

Jetzt gab es wieder einen Regierungswechsel
- als erstes soll versucht werden, die SLS beim ersten Flug gleich bemannt fliegen zu lassen

Das wird in einer Studie untersucht und steht noch lange nicht fest. Gerade der besagte Bericht merkt ja an, dass wegen Sicherheitsbedenken z.B. vom ASAP diese Schnapsidee reichlich unwahrscheinlich ist.

- auf einmal hat der Aufbau einer Raumstation ausserhalb der Erdumlaufbahn höchste Priorität.

Nicht auf einmal. Die NASA hat sich dazu schon lange vorher seit geraumer Zeit zum Beispiel mit Konzepten wie dem Deep Space Habitat und verschiedene Unternehmen damit beauftragt, eigene Konzepte für eine solche Station auszuarbeiten, intern hat man auch genau darauf hingearbeitet. Das wurde bisher lediglich nicht offen nach außen kommuniziert.

Die ESA ist Schuld, dass es zu Verzögerungen bei Orion kommt.
http://dailycaller.com/2017/04/16/europeans-delay-trumps-plan-to-send-astronauts-back-to-moon/

Das Zitat kann ich in der OIG-Studie aber nicht finden.

Hier ist es, das besagte Problem ist aber schon länger bekannt:

As we reported in September 2016, the Orion service module has undergone design changes and as a result will be delivered to NASA at least 5 months, but possibly up to 10 months, later than planned. Because the new Orion service module differs from the module flown during the first Orion test flight in December 2014, assembly, integration, and processing of the new module may delay the transfer of Orion to the GSDO Program for integration with the SLS. 

Der Bericht ist tatsächlich recht interessant, die Handlungsempfehlung sind auch soweit richtig und wichtig. Ein integrierter Plan für das Processing von EM-2, stärker auf die Kosten bei der Marsmission zu achten, mit internationalen Partnern und kommerziellen Unternehmen stärker zusammenarbeiten. Der Bericht gibt einen schönen Überblick, vor welchen Herausforderungen ESD momentan steht. Zugleich ist aber wichtig anzumerken, dass diese Probleme allesamt lösbar sind, da hier der Vergleich mit Constellation aufkam. Die Entwicklung von Orion, SLS und GSDO verläuft wesentlich besser und ist auch wesentlich weiter fortgeschritten als bei jedem bisherigen geplanten Shuttle-Nachfolger. Es ist möglich, dass es zu Verzögerungen und Budgetüberschreitungen kommt, aber diese Überschreitungen werden aller Wahrscheinlichkeit nach zumindest bei EM-1 eher geringfügig sein.

Gruß
Martin

Die ESA ist Schuld, dass es zu Verzögerungen bei Orion kommt.
http://dailycaller.com/2017/04/16/europeans-delay-trumps-plan-to-send-astronauts-back-to-moon/

Naja, wenn ich mir die ganze Seite so anschaue (inklusive der Kommentare), dann ist wohl klar, aus welchem Lager und mit welcher Seriösität dort berichtet wird.

Schön ist auch die Liste der Tags des Artikels:

Apollo 11, buzz aldrin, China, Donald Trump,  Elon Musk,European Space Agency, Inspector General, Jim Bridenstine, Mike Pence, National Aeronautics and Space Administration, Robert Zubrin, Space Launch System, The Washington Post

Davon kommen im Artikel nicht vor: Apollo 11, buzz aldrin, China, Elon Musk,  Mike Pence, The Washington Post

Zitat von: FlyRider am 17. April 2017, 10:36:57

3) "Limited flight computer processing power required adjustments in software to conform to the hardware limitations". Also das kann ma ja wohl auch nur als eklatanten Planungsfehler bezeichnen. Ist für mich als ITler auch relativ schwer nachvollziehbar, wie ich mit so einem Gerät und den damit verbundenen Steuer- und Regelungsssystemen moderne Hardware an die Grenze bringen kann (ich weiß schon, das Flughardware keine PC Hardware ist, aber trotzdem). Was wollen die denn da bauen..

Strahlungsgehärtete Elektronik. Das Problem, das man hier hat, ist es, die Avionik ausreichend resistent gegen Strahlung zu konstruieren, wie sie ja bei solchen Flügen auftritt. Deshalb muss man auf Spezialbauteile zurückgreifen, die erstens ziemlich aufwendig in der Herstellung sind (da hat es 2013 bei EFT-1 einen Engpass gegeben, wenn ich mich richtig erinnere) und zweitens relativ leistungsschwach verglichen mit heutiger "irdischer" Elektronik sind. Für EM-1 wird man etwa einen IBM PowerPC 750FX-Prozessor in den vier Flugcomputern von Orion einsetzen, die ihre Markteinführung 2002 hatten, was die Rechenpower im Vergleich zu "PC Hardware" natürlich begrenzt.

Trotzdem versteht ich das nicht. Ich arbeite an einer Berufsschule für IT: Wenn du einen meiner 10. Klässler fragen würdest, womit er seinen Softwareentwicklungszyklus beginnt, dann würde der sagen: Anforderungsspezifikation an die Software inkl. Analyse der Rahmenbedingungen für den Betrieb. Die wissen ja nicht erst seit April 2017, dass sie strahlungsgehärtete Elektronik benötigen. Keiner von uns steckt da drin, aber irgendwas ist da massiv schief gegangen.  Entweder haben sie mit Hardware geplant, die es nun nicht gibt, oder sie haben Software außerhalb der spezifizierten Rahmenbedingungen geschrieben. 

Neuer Rekord:

Die NASA erreicht mit 2091 Tagen nach ASTP und STS-1 den längsten Gap ohne eigenen Astronauten Transport.

http://nasawatch.com/archives/2017/04/nasa-sets-new-h.html

Und das wird wohl noch ne Weile weitergehen.

Man hat mit dem kommerziellen Astronautentransport zu spät begonnen und den Shuttle zu früh ausgemustert.

Ich finde nicht dass man das Shuttle zu früh ausgemustert hat.

Es hat nur Recurcen gebunden die man wo anders dringend brauchte. Mit dem gesparten Geld kann man leicht die Sojus Starts zahlen und dieser unrühmliche Rekord ist eher wichtig für das Ego der Nation als für die eigentliche Wissenschaft und Forschung.

Ich sehe das anders. Gemessen an dem, was es leisten konnte, war das Shuttle vergleichsweise preiswert. Klar, durch die ganze dahinter stehende Infrastruktur kostete ein Start nach Columbia ungefähr 600 Mio Dollar. Dafür konnte ein Shuttle aber auch 9 Tonnen und 5 Personen zur ISS bringen. Eine Dragon bringt rund 3 t zur ISS. Geht man von 130 Mio pro Start aus, so sind das für 9 t Fracht schon fast 400 Mio. Dazu noch 5 Astronauten, die ein Shuttle zur ISS bringen konnte. Was kostet ein Platz in der Sojus für die USA? 70 Mio? Das sind dann noch mal 350 Mio. Da sind wir dann schon bei fast 750 Mio Dollar. Zählt man dann noch die Entwicklungskosten dazu, die die NASA für Dragon, Dragon 2 Cygnus, CST-100 und Dreamchaser gezahlt hat, dafür hätte man vermutlich sogar einen neuen Shuttle anschaffen können. Billiger jedenfalls ist es durch die Privaten bisher nicht geworden. Letztlich war die Ausmusterung des Shuttle eine rein politische Entscheidung. Bush wollte sein eigenes Mondflugprogramm, das aber nichts kosten durfte.

In meinen Augen wäre es sinnvoller gewesen, das Shuttle-Programm beizubehalten. Man hätte die drei verbliebenen Raumfähren ausmustern und durch sicherer Neubauten ersetzen sollen, die über ein entsprechendes Rettungssystem verfügen. Man hätte auch mit dem Shuttle ein Mond- oder gar Marsprogramm durchführen können, in dem der Shuttle die einzelnen Module in den Orbit bringt. Dafür hätte man kein SLS gebraucht. Letztlich ist die Situation jetzt fast genau so wie vorher. Man hat SLS als Großträger, aber das Programm kostet fast genau so viel wie das Shuttle-Programm, weil man nur einmal alle 2 Jahre startet, aber die ganze Infrastruktur erhalten muss. Der Shuttle hatte gerade für die ISS einen hohen Nutzwert. SLS dagegen hat kaum einen Wert. Ein solcher Träger ist zwar sehr nützlich, aber man braucht ein Programm dafür. Und daran fehlt es. Es ist eine geniale Idee, Raumsonden wie Europa Clipper mit SLS zu starten, aber solange man nicht zwei bis drei Sonden pro Jahr mit SLS startet, ist das noch keine Rechtfertigung für SLS.

Selbst ohne die Fertigungs und Entwicklungskosten ist ein Flug des Space Shuttle mit mindestens 1 Mrd $ zu veranschlagen.

http://rogerpielkejr.blogspot.de/2011/04/space-shuttle-costs-1971-2011.html

Ein von dir vorgeschlagenes Ausmustern der Flotte und komplette Neubau war, meiner Meinung nach, illusorisch und hätte zu einer weitgehenden Neukonstruktion zumindest des Shuttle geführt und eine deutliche zweistellige Milliardensumme zusätzlich gekostet.

Außerdem ist es nicht ganz fair die Kosten für die Manschaftstransporte der Sojus gegen zu rechnen. Ziel war es ja gerade den Personentransport von günstigeren Privatunternehmen übernehmen zu lassen. Und ohne dem Ende des Shuttle hätte man es nur schwer durchsetzen können die Privaten so stark zu fördern.
(auch wenn man argumentieren kann dass man das Shuttle hätte so lange weiter betreiben können bis die Privaten so weit sind. Aber das war IMO finanziell und Politisch nicht machbar.)

Und drittens kann man SLS und Shuttle schlecht vergleichen. Das shuttle ist (auch wenn es durch seine Nutzlastbucht eine Sonderstellung hat) als heavy launch vehicle eher mit Ariane 5 ect vergleichbar.

NASA und CNES / Macron vereinbaren auf der Paris Air Show die gemeinsame Zusammenarbeit im Bereich Exploration, insbesondere bzgl. Mars.


https://www.nasa.gov/feature/nasa-french-space-agency-express-commitment-to-joint-exploration

wenn du den Post nicht überpostest, siehst du den Thread US-Raumfahrtpolitik, also da:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=14823.200

Die Präsentation des HEO-Themas auf dem letzten NAC Meeting mit Status von SLS/Orion und CCP, ua.
Die ISS sollte über 2024 hinaus betrieben werden, um NASA Gateway und Mars-exploration vorbereiten zu können.

https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/6-human_exploraton_operations_committee_report.pdf

Tag allerseits, ich war die letzten 4 Wochen in Alaska und konnte bei einem Rundflug über Fairbanks die DC-8 der NASA ausmachen. Weiß jemand wozu die dort aktuell genutzt wird?