Shuttle-Landung

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Offline Felix

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #275 am: 29. März 2009, 13:46:37 »
Schon klar  ;)

Das habe ich nämlich nicht gemeint ("...mit dem Hitzeschild Richtung Weltraum zeigte...").

Warum mit dem Hitzeschild Richtung Weltraum und nicht Richtung Erde beim Deorbit-Burn?

Grüsse

Wilhelm

Ist doch eigentlich egal ob das Hitzeschild zur Erde zeigt oder in den Weltraum zeigt. Hauptsache die OMS-Triebwerke feuern in entgegengesetzte Richtung. Danach wird das Shuttle sowieso wieder gedreht, in die Reentry Position (Nase 40° nach oben).

Gruß Felix
Wenn ihr Fehler findet dürft ihr sie behalten! :)

Kommt doch in den Chat:
Raumcon Chat

Re: Shuttle-Landung
« Antwort #276 am: 29. März 2009, 13:51:02 »
Schon klar  ;)

Das habe ich nämlich nicht gemeint ("...mit dem Hitzeschild Richtung Weltraum zeigte...").

Warum mit dem Hitzeschild Richtung Weltraum und nicht Richtung Erde beim Deorbit-Burn?

Grüsse

Wilhelm

Ist doch eigentlich egal ob das Hitzeschild zur Erde zeigt oder in den Weltraum zeigt. Hauptsache die OMS-Triebwerke feuern in entgegengesetzte Richtung. Danach wird das Shuttle sowieso wieder gedreht, in die Reentry Position (Nase 40° nach oben).

Gruß Felix

Ja, stimmt, natürlich ist es grundsätzlich egal.  :)
Aber dafür sind wir alle ja in diesem Forum, damit wir Fragen stellen, warum z.B. etwas so und nicht anders ist, und andere (kundigere) Forumsmitglieder dann entsprechende Antworten posten.  ;D

Grüsse

Wilhelm
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Offline STS-49

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #277 am: 29. März 2009, 14:29:52 »
Warum mit dem Hitzeschild Richtung Weltraum und nicht Richtung Erde beim Deorbit-Burn?

Nach dem Deorbit Burn muss der Orbiter ja schnellstmöglich eine ganz bestimmte Lage gebracht werden.

Dabei wird er mit einer Neigung von 40° "in den Wind" gestellt.
Wenn er nach dem Deorbit Burn mit der Oberseite zur Erde fliegt  braucht man ihn nur noch ein paar grad nach oben zu kippen (pitch) und man hat ihn dort wo man ihn haben will.
So denk ich mir das jedenfalls...

Orbiter im 40° Winkel


nico
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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #278 am: 29. März 2009, 14:50:18 »
Danke, Nico. Bin aber noch nicht zufrieden.  :)

Also: Zunächst müssen wir uns darüber einig sein, welche Position der Shuttle einnimmt, wenn er sich im Orbit befindet. Zeigt die Unterseite (Hitzeschutzkacheln) nach "oben" (Richtung Weltall) oder nach "unten" (Richtung Erde)? Ich habe dazu das Missionsprofil gefunden (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Sts_mprof.jpg). Demnach zeigen die Hitzeschutzkacheln bei Erreichen des Orbits und auch bei den folgenden Erdumkreisungen nach "unten" (Richtung Erde).

Vor dem Deorbit-Burn (siehe wiederum das Missionsprofil) wird der Shuttle gedreht, sodass das Heck in Flugrichtung zeigt (ist mir klar) und die Hitzeschutzkacheln nach "oben" (Richtung Weltall) zeigen.

Meine Frage: Könnte der Deorbit-Burn auch in der Position "Hitzeschutzkacheln nach unten (=Richtung Erde)" ausgeführt werden bzw. warum ist dies nicht möglich?

Gegen die Erklärung von Nico spricht, dass bei Durchführung des Deorbit-Burns aus der Position "Hitzeschutzkacheln nach unten (Richtung Erde)" durch das Hochziehen der Nase das Erreichen der 40 Grad Position sogar noch leichter erreichbar wäre.

Grüsse

Wilhelm
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Offline STS-49

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #279 am: 29. März 2009, 14:58:47 »
Gegen die Erklärung von Nico spricht, dass bei Durchführung des Deorbit-Burns aus der Position "Hitzeschutzkacheln nach unten (Richtung Erde)" durch das Hochziehen der Nase das Erreichen der 40 Grad Position sogar noch leichter erreichbar wäre.

Ne  :)
Dann bist du zwar im 40° Winkel aber mit dem Heck nach vorne wegen dem Burn.
Versuch dir das mal vorzustellen (ich hab grad ne Fernbedienung als Shuttle Modell in er Hand  :))

Du müsstest ja erst den Obiter seitlich um 180° drehen, dann die Nase nach oben.
Dabei müsste man die seitliche Drehung wieder abbremsen und dann die Nase noch nach oben bringen.

Das ist doch viel komplizierter...
Bei meinem Szenario reicht ein kurzes Manöver.

nico
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Offline Schillrich

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #280 am: 29. März 2009, 15:20:53 »
Hallo,

ich kenne mich mit dem Shuttle nicht so aus (da wird sich schon noch jemand melden ;)), aber wahrscheinlich dürfte der Treibstoffverbrauch eine Rolle spielen bei der Entscheidung wie ein Manöver geflogen wird. Das reine "pitchen" um die Querachse könnte weniger Einsatz der RCS benötigen (so wie es heute gemacht wird), als ein kombiniertes yaw-pitch-Manöver (wie es Wilhelm vorschlägt).
Weitere Gründe dürften die stabile oder semistabile Lage im Raum sein. Je stabiler eine Lage von alleine gehalten wird, desto weniger Korrektur ist notwendig. Außerdem rotiert das Shuttle evtl. "leichter/schneller" um die Querachse also um die Hochachse, was von den Trägheitsmomenten (Massenverteilung) abhängt.

Gut, das sind alles nur Ideen und Aspekte, die mir einfallen. Ob die wirklich ziehen, muss jemand anderes beantworten ;).
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Offline -eumel-

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #281 am: 29. März 2009, 15:28:17 »
Beim Deorbit-Burn wurde die Discovery gestern so gedreht, dass sie mit dem Hitzeschild Richtung Weltraum zeigte. Weiss jemand, warum der Shuttle in dieser Position den Deorbit-Burn vornimmt?

Das ist so nicht ganz richtig. Das Shuttle wurde nicht erst für den Deorbit Burn mit der Oberseite zur Erde gedreht. Das dürfte für dieses Manöver wohl egal sein - nur das Heck muß zum Bremsen entgegen der Flugrichtung stehen.

Das Shuttle fliegt eigentlich immer mit der Oberfläche zur Erde augerichtet.
Zum einen werden so Erdbeobachtungen möglich - sonst wäre ja die Erde gar nicht zu sehen!

Zum anderen wegen der Wärme.
Die Klimaanlage regelt unter anderem die Temperatur. In der Mannschaftskabine gibt es einen Wärmeüberschuß. Sieben Menschen und viele Geräte und Rechner produzieren ständig Wärme. Die überschüssige Wärme muß von der Klimaanlage aufgenommen und abgeführt werden. Auf der Erde wird dann irgendwo auf dem Dach heiße Luft rausgeblasen. Aber das geht natürlich bei einem Raumschiff nicht! Luft ist wertvoll und im luftleeren Raum nicht zu ersetzen. Außerdem würde es die Lage des Raumschiffs, oder sogar den Kurs verändern, wenn irgenwo ein Gas rausgeblasen würde.

Wie wird also die Klimaanlage die überschüssige Wärme los?
Beim Shulle geschieht das durch großflächige Radiatoren, die die Wärme durch Abstrahlung in den Raum abgeben. Diese Radiatoren befinden sich an der Innenseite der großen Frachraum-Türen. Deshalb müssen diese auch möglichst immer offen sein.

Im Orbit ist die Sonnenstrahlung sehr stark, weil man ja außerhalb der schützenden Lufthülle ist. Flächen, die von der Sonne beschienen werden, heizen sich schnell auf 100°C oder darüber auf. Im Inneren der Manschaftskabine ensteht ein Hitzestau und die Radiatoren werden die Wärme nicht los.
Dehalb muß die Oberfläche des Shuttles aus der direkten Sonneneinstrahlung gedreht werden ----> Richtung Erde.
Wenn keine Gründe dagegen sprechen (wie etwa die Annäherung an die Station) fliegen sie in dieser Lage und halten diese so lange wie möglich ein.

Zum Deorbit Burn selbst ist es noch nicht erforderlich, dies zu ändern. Denn danach dauert es noch fast eine halbe Stunde bis zum Wiedereintritt in die Atmosphäre.

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Offline Schillrich

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #282 am: 29. März 2009, 15:31:43 »
Hallo Jörg,

so einfach ist das mit dem Thermalhaushalt aber auch nicht. Die Erde reflektiert eine Menge Sonnenlicht, also wird man auch aus der Richtung "beheizt".
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Offline -eumel-

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #283 am: 29. März 2009, 15:40:48 »
Hallo Jörg,

so einfach ist das mit dem Thermalhaushalt aber auch nicht. Die Erde reflektiert eine Menge Sonnenlicht, also wird man auch aus der Richtung "beheizt".
Natürlich, aber das wird breit gestreut und von der Lufthülle gedämmt - kein Vergleich zur direkten Sonneneinstrahlung!

Einfach hingegen ist es ein Raumschiff im Vakuum zu drehen oder zu pitchen. Das braucht man nur leicht anzustubsten, dann wartet man, bis die gewüschte Lage erreicht ist und bremst die Drehung wieder ab. Dazu braucht man nicht viel Treibstoff - egal ob Rolle oder Pitch.

Re: Shuttle-Landung
« Antwort #284 am: 31. März 2009, 00:01:57 »
@ Nico, Daniel und Jörg:

Klingt für mich jetzt schlüssig. Wenn man davon ausgeht - was ich bis jetzt nicht gewusst habe -, dass der Shuttle im Orbit ohnedies immer mit den Hitzeschutzkacheln nach "oben" (also Richtung Weltraum) unterwegs ist, dann ist es nachvollziehbar, dass der Deorbit-Burn auch aus dieser Position vorgenommen wird.

Grüsse

Wilhelm
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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #285 am: 31. März 2009, 00:14:56 »
@ Jörg:

Habe noch eine Quelle gefunden, die bestätigt, dass ein Shuttle im Orbit im Regelfall immer mit der Hitzeschutzkacheln Richtung "oben" (= Weltall)  unterwegs ist (http://www.phoenix.de/faq_all_tag_fragen_zu_den_shuttles/87493.htm#89336):

"Warum dreht sich das Shuttle immer nach dem Start so, dass die Astronauten praktisch mit dem Kopf nach unten reisen?

Ob der Kopf der Astronauten nun nach oben oder nach unten zeigt, spüren die Astronauten nach dem Start nicht. Die Drehung des Shuttles hat zwei Gründe: zum einen erleichtert die Rückenlage im Falle eines Startabbruchs das Absprengen der Tanks und somit die Rückkehr zur Erde und zum Zweiten nimmt der Shuttle bereits die Lage ein, die er im Orbit benötigt, dort liegt er auch auf dem „Rücken“."


Grüsse

Wilhelm
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Offline -eumel-

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #286 am: 31. März 2009, 00:59:21 »


NASA-TV berichtet an allen Flugtagen live.
Nach dem Start bis zum Andocken an die Station gibt es oft nicht viele Live Bilder. Dann sieht man oft einen Blick ins Mission Control Center. Dabei wird oft dieses Bild von der Fluglage des Shuttles angezeigt. Bis kurz vor dem Andocken wird diese Lage beibehalten und nach dem Abdocken und Flyaround auch gleich wieder eingenommen - bis nach dem Deorbit Burn.

Das ist die normale Fluglage.

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Offline Schillrich

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #287 am: 31. März 2009, 06:43:09 »
Hallo Wilhelm.



Habe noch eine Quelle gefunden, die bestätigt, dass ein Shuttle im Orbit im Regelfall immer mit der Hitzeschutzkacheln Richtung "oben" (= Weltall)  unterwegs ist (http://www.phoenix.de/faq_all_tag_fragen_zu_den_shuttles/87493.htm#89336):

"...und zum Zweiten nimmt der Shuttle bereits die Lage ein, die er im Orbit benötigt, dort liegt er auch auf dem „Rücken“."

Zu dem Punkt muss mein heute "nein" sagen. Wenn man einen Start bis zum Ende verfolgt, sieht man, dass das Shuttle in der letzten Minute vor Brennschluss 180° um die Längsachse rollt und somit der Tank wieder "unten" ist. Hintergrund ist u.a. die Kontaktaufnahme zu den TDRSS-Satelliten. Mit denen möchte das Shuttle eigentlich die ganze Zeit in Kontakt sein und die befinden sich "über" ihm, wobei die Ku-Band-Antenne bei offenem Laderaum im weiteren Flug dann natürlich mehr Flexibilität errmöglicht.
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Offline KSC

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #288 am: 31. März 2009, 07:55:30 »
Man muss das ein wenig auseinander halten.
Der Start „Kopfüber“ hat eigentlich nichts mit der Lage des Orbiters im Orbit zu tun.

Zunächst der „Kopfüber“ Start.
Dafür gibt es im Wesentlichen drei Gründe. Zum einen ist eine solche Kopfüber Lage beim Aufstieg durch die dichten Atmosphärenschichten aerodynamisch günstiger.
Ein weiterer Grund ist, so unglaublich es klingt, dass die Crew im Notfall per Hand Steuert und dazu braucht sie freie Sicht auf den Horizont (falls die Fluginstrumente versagen). Das ist aber nur in dieser Überkopf Orientierung möglich (dieses Szenario wird tatsächlich im Training ständig geübt).
Der Dritte Grund hängt mit einem möglichen Startabbruch und Rückkehr zum Startplatz zusammen (RTLS Abort). Dabei würde der Stack ein Pitch Manöver ausführen, so dass die Triebwerke entgegen der ursprünglichen Flugrichtung gerichtet sind, abbremsen und schlussendlich wieder für eine Beschleunigung zurück Richtung Startplatz sorgen würden. Wenn der Stack kopfüber startet, dann sitzt der Orbiter nach dem Pitch Manöver beim RTLS oben auf dem Tank, wenn der Tank abgetrennt wird, ist der Orbiter quasi automatisch schon in der Richtigen Orientierung um zu landen und muss nicht noch gedreht werden.

Warum der Orbiter die Erde „auf dem Kopf“ umkreist hat eumel eigentlich schon richtig erklärt.
Das Cockpit wird durch einen Wasserkreislauf gekühlt, der wiederum seine Wärme an den Freon Kreislauf abgibt. Das Freon durchströmt die Radiatoren auf den Payload Bay Türen und gibt seine Wärme ab. Am günstigsten wäre es natürlich, wenn man die Radiatoren in Richtung kalten Weltraum ausrichtet, so wäre die Kühlwirkung am stärksten. Das geht aber nur auf der Nachtseite, auf der Tagseite würden die Radiatoren immer von der Sonne beschienen, die Kühlwirkung wäre nicht mehr ausreichend. Um den Orbiter zwischen Tag- und Nachtseite nicht immer drehen zu müssen (was Treibstoff verbraucht) orientiert man den Orbiter so, das die Radiatoren immer Richtung Erde zeigen. Das verhindert, dass die Radiatoren für längere Zeit dem Sonnenlicht ausgesetzt sind (die Albedo der Erde ist demgegenüber zu vernachlässigen) und das  reicht für die Kühlung aus. Wenn doch mal stärkerer Kühlbedarf besteht (wie früher bei Orbiter Solo Flügen mit hohem Energieverbrauch der Nutzlast), dreht man auf der Nachtseite auch schon mal die Radiatoren Richtung Weltraum

Gruß,
KSC

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Offline STS-49

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #289 am: 31. März 2009, 15:56:42 »
Wenn doch mal stärkerer Kühlbedarf besteht (wie früher bei Orbiter Solo Flügen mit hohem Energieverbrauch der Nutzlast), dreht man auf der Nachtseite auch schon mal die Radiatoren Richtung Weltraum

Soweit ich weiß kann man zusätzlich die vorderen Radiatoren von der Payloadbay "wegklappen" um mehr Kühlleistung zu erzielen.
Ist das richtig ?

Hier sieht man es gut.
Das Bild ist STS-107 von einem Teleskop aufgenommen...


nico
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Offline KSC

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #290 am: 31. März 2009, 16:08:56 »
Das ist richtig, ja.
Man kann dadurch beide Radiator-Seiten für das Abführen von Wärme nutzen.

Gruß,
KSC

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Offline Raffi

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #291 am: 08. April 2009, 01:08:57 »
Hier sieht man es gut.
Das Bild ist STS-107 von einem Teleskop aufgenommen...

Oje, das ist die Columbia, du hast es geschafft, sie zu fotographieren, wer hätte damals gedacht, was passiert... :(

Was ich fragen wollte, ist: Ich habe auf Videoaufnahmen gesehen, dass die Shuttles vor 1992 ohne Beremsfallschirm gelandet sind, mit welchen Mitteln bremst also noch ein Shuttle, wenn es mal ohne Fallschirm zurechtgekommen ist, bei den Landungen konnte ich jedenfalls nicht erkennen, dass die Flügel so aufklappen, wie bei den Verkhersflugzeugen, wenn die Landen. Natürlich gibt die Landebahn dem Shuttle Reibungskraft, die ihn abbremst, doch das ist nicht genug, welche Mittel hat das Shuttle als zum bremsen?
Der Regensburg-Nürnberger Raumcon Stammtisch findet regelmäßig, mal in Regensburg, mal in Nürnberg statt.

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Offline Schillrich

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #292 am: 08. April 2009, 07:18:02 »
Hallo Raffi,

mit einfachen Radbremsen ;) ... wie sie auch jedes Flugzeug hat.
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Offline m.hecht

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #293 am: 08. April 2009, 09:15:29 »
mit einfachen Radbremsen ;) ... wie sie auch jedes Flugzeug hat.

Wenn ich mich recht erinnere, hatten die Shuttles anfangs keine Radbremsen! Die wurden erst später eingebaut. Dann wären sie einfach nur ausgerollt.

Oh, oder täusch ich mich da!? Oder war es das lenkbare Fahrwerk das erst später eingebaut wurde?? Weiß nicht mehr. Aber da war was. Wir haben da schon mal drüber diskutiert.

Mane

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Offline Schillrich

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #294 am: 08. April 2009, 09:21:30 »
Ich glaube du meinst du Bugradlenkung. Die mussten dann mittels "Differentialbremsung" steuern.
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Offline m.hecht

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #295 am: 08. April 2009, 09:25:54 »
Yep, die mein ich! Ich wusste da war was!  :)

THX

Mane

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Offline Schillrich

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #296 am: 08. April 2009, 09:27:27 »
Nur noch mal so ein Gedankenspiel:

Man stelle sich eine damalige Shuttle-Notlandung in Köln-Bonn vor, wenn die keine Bremsen an Bord gehabt hätten ;).
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Offline Raffi

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #297 am: 08. April 2009, 09:39:43 »

Wenn ich mich recht erinnere, hatten die Shuttles anfangs keine Radbremsen!

echt? heißt das, dass man damals auf die Reibungskraft des Sands angewiesen war?
Der Regensburg-Nürnberger Raumcon Stammtisch findet regelmäßig, mal in Regensburg, mal in Nürnberg statt.

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Offline m.hecht

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #298 am: 08. April 2009, 09:42:17 »
Hi Raffi

Schillrich hat's schon geklärt! Ich hab mich geirrt! Die Shuttles hatten von Anfang an Radbremsen. Nur die Bugradlenkung wurde erst später eingebaut!

Mane

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Offline STS-49

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Re: Shuttle-Landung
« Antwort #299 am: 08. April 2009, 12:29:36 »
Oje, das ist die Columbia, du hast es geschafft, sie zu fotographieren...

Leider kann ich solche Aufnahmen nicht machen.
Das Bild ist nicht von mir, sondern wurde damals von einen Teleskop der U.S. Air Force auf Hawaii gemacht.

Es gibt noch mehr Aufnahmen :
http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/shuttle/Columbia/investigation/ndxpage4.html

nico
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