**ISS** <Bahnmanöver & Bahnerhalt>

Haben wir im aktuellen Expedition Thread:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=9484.15

Gruß,
KSC

War da schon wieder Weltraummüll im Anflug? Weil im Radio kam grad in den Nachrichten, dass die ISS in sehr grosser Gefahr war wegen heranfliegenden Mülls und sie gerade noch ausweichen konnten. Selbst an eine Evakuierung soll gedacht worden sein. Mittlerweile habe die NASA aber Entwarnung gegeben.

Siehe ab hier:   https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=9484.msg181764#msg181764

Durch Triebwerkszündungen während des Docking von Sojus TMA-21 verlor die ISS ca. 70 Meter mehr Höhe als vorausberechnet. Dadurch hat man nun erneut eine Kollisionswarnung wegen Weltraumschrott. Es handelt sich hier um das Objekt 33329, Teile einer chinesischen CZ-2C Rakete. Zeit der nächsten Annäherung wäre morgen gegen 19:17 Uhr MESZ. Weitere Kollisionsberechnungen werden am heutigen Tag durchgeführt, um eine GO/NO GO Entscheidung für Berechnungen zum Ausweichmanöver zu ermöglichen. Dieses DAM (Debris Avoidance Maneuver) würde im Falle einer Notwendigkeit morgen um 16:59 Uhr MESZ erfolgen.

Entwarnung bezüglich des Weltraumschrottes, weitere Beobachtungen im Laufe des Tages ergaben ein Ergebnis von =0 einer Kollision. Weitere Aktivitäten dazu sind nicht nötig. 

Hier eine kleine Vorschau auf die kommenden Reboost-Manöver von ATV-2. Die geplanten Bahnanhebungen sollen im Mai und Juni stattfinden, nach der Abreise der Endeavour. Insgesamt soll die ISS bei weiteren vier Reboosts um die 40 Kilometer (Stand Februar 2011) angehoben werden.

Termine Stand 7. April:

• 20. Mai 2011 erste Bahnanhebung
• 26. Mai 2011 zweite Bahnanhebung
•   4. Juni 2011 dritte Bahnanhebung
•   8. Juni 2011 letzte Bahnanhebung

(hier nicht mitgezählt sind bereits abgeschlossene Manöver von ATV-2)

Hallo zusammen,

bin neu hier als schreiber, aber schon lange und gerne leser...
letztens ist mir diese diskussion aufgefallen und ich kann hier lesen:

Hier eine kleine Vorschau auf die kommenden Reboost-Manöver von ATV-2. Die geplanten Bahnanhebungen sollen im Mai und Juni stattfinden, nach der Abreise der Endeavour. Insgesamt soll die ISS bei weiteren vier Reboosts um die 40 Kilometer (Stand Februar 2011) angehoben werden.

d.h. 40Km anhebung?! eine ganze menge... so ich schaue mir mal die höhen diagramme der iss an:
http://www.volkssternwarte-bonn.de/info/ISS.html
und kann dort seit 7 jahren keine dermaßen starke anhebung sehen...
wieso genau jetzt? ist der reibungsverlusst soviel geringer geworden obwohl die station ja wesentlich größer geworden ist?
ich wunderte mich nur darüber...

gruß
hannes

Da hast du absolut recht, diese Anhebung ist außergewöhnlich. Der Grund dafür ist der (fast) abgeschlossene Aufbau der Station. In einer niedrigen Umlaufbahn ist die Nutzlastkapazität des Shuttles deutlich höher, daher ist man bislang relativ tief geflogen.

Auf der jetzt geplanten höheren Umlaufbahn sinkt der Treibstoffverbrauch der ISS deutlich, weil die Reibung sinkt. Die anderen Versorger verlieren wenig Leistung durch die höhere Bahn, so dass diese ohne Shuttle einfach besser und günstiger ist.

PS: Willkommen im Forum

Die optimale Flughöhe hängt auch vom Status des Sonnenzyklus ab. Erreicht die Sonne allle 11 Jahre ein Maximum, dehnt sich die Erdatmospähre stärker aus, als in ruhigen Zeiten. Dadurch steigt der Luftwiederstand, und die Station verliert schneller an Höhe.

Meines Wissens stehen wir jetzt vor einem neuen Maximum. Deshalb ist die Anhebung der Umlaufbahn auch sinnvoll.

Die optimale Flughöhe hängt auch vom Status des Sonnenzyklus ab. Erreicht die Sonne allle 11 Jahre ein Maximum, dehnt sich die Erdatmospähre stärker aus, als in ruhigen Zeiten. Dadurch steigt der Luftwiederstand, und die Station verliert schneller an Höhe.

Meines Wissens stehen wir jetzt vor einem neuen Maximum. Deshalb ist die Anhebung der Umlaufbahn auch sinnvoll.

Sehen wir uns einmal die Daten an:
mit einem Durchschnitt von Kp=2,5 ist der Einflussfaktor der Atmosphärenausdehnung durch den Fluss im Moment noch dünn gemessen an den Anfängen der ISS - sicherlich Fläche ist größer geworden, aber auch die Masse. Sicherlich fliegt man höher längerfristig energetisch sinnvoller - man realisiert dies aber erst jetzt, wo die grossen Massenbewegungen abgeschlossen sind. Letzteres war also der "Verhinderer" der Einsparungsmassnahme!


NASA:
   ISS  TRAJECTORY DATA
 
   Lift off time (UTC)  :  N/A
   Area (sq ft)  :  19375.04
   Drag Coefficient (Cd)  :   2.00
   Monthly MSFC 50% solar flux (F10.7-jansky)  :   96.6
   Monthly MSFC 50% earth geomagnetic index (Kp)  :   2.135
   ET - UTC  (sec) :   66.18
   UT1 - UTC (sec) :    0.00

Wieso hat man für Bahnanhebungen eigentlich das jetzige Konzept gewählt?
(Kurze Schubstöße mit relatiev starken Triebwerken)

Wäre is nicht sinnvoller gewesen, ein zusätzliches kleines Triebwerk zu installieren, welches permanent feuert und so der Abbremsung 1:1 entgegenarbeitet?

Hierdurch würde die durch die Abbremsung herrschende Mikroschwerkrft wegfallen,
und die Komponente müssten weniger Robust ausgelegt werden, da die belastungen durch dir harten Schübe wegfallen würden.

Hallo,

dauerhafter niedriger Schub ist eigentlich nur mit elektrischen Triebwerken möglich. GOCE nutzt dieses Konzept ja. Bei der Größenordnung der ISS müsste man aber eine enorme elektrische Leistung für signifikanten Schub aufbringen. GOCE z.B. funktioniert auch nur, weil der Satellit auf einem polaren Orbit über dem Terminator fliegt, so dass man quasi dauerhaft Sonnenlicht von einer Seite bekommt und ausreichend Leistung "on the fly" hat.

Zum anderen geht es auch um die Reife von Technologien und Konzepten. Während man bei einer Satellitenmission durchaus "mal was Neues" probieren kann, sieht die Abwägung aus Risiko und Nutzen bei einem bemannten, internationalen Programm schon ganz anders aus. Da setzt man sehr stark auf bewährte Komponenten, Systeme und Prozesse.

Aufgrund der sich häufig ändernden Masseverteilung und des damit "wandernden" Schwerpunktes müsste möglicherweise auch mit (noch schwächeren) Korrekturtriebwerken gearbeitet werden. Das verkompliziert die Sache.

El. Antriebe würden hier helfen, die el Leistung gibt es ja nicht.

Daher meine Frage zu einem sehr kleine Triebwerk,

bei ca. 0,3 Gramm/Sekunde würde der Kontinuierliche Verbrauch gleich dem derzeitig unregelmäßige Verbrauch liegen.

bei einem so kleinen Triebwerk könnte man doch bestimmt auch den Wirkungsgrad steigern.
Z.B durch eine übergroße Düse.

Durch die Verlängerung der Sojus TMA-20 Mission bis zum 24. Mai gibt es auch bei den geplanten Bahnanhebungen von ATV-2 Verschiebungen.

Termine Stand 26. April:

• 20. Mai 2011 erste Bahnanhebung
• 02. Juni 2011 zweite Bahnanhebung
• XX. Juni 2011 dritte Bahnanhebung
• XX. Juni 2011 letzte Bahnanhebung

(hier nicht mitgezählt sind bereits abgeschlossene Manöver von ATV-2)

Ein (englisches) Kapitel aus dem Buch "Star-Crossed Orbits" von James Oberg. Es handelt davon wie der ISS Orbit festgelegt wurde. http://www.jamesoberg.com/orbits14.pdf

Laut Roskosmos ist für morgen um 13:20 Uhr MESZ eine geringfügige Bahnanhebung eingeplant. Die Triebwerke von ATV-2 sollen für 239 Sekunden arbeiten und die durchschnittliche Bahn der ISS planmäßig auf 346,1 Kilometer anheben. Das delta-V beträgt dabei 0,6 m/s. Erneut wurde die Aufrechterhaltung der geforderten Raumlage der ISS mit den Triebwerken zur Lageregelung des russischen Swesda-Moduls und des Transporters Progress M-10M gewährleistet. Das Bahnanhebungsmanöver optimiert die Umlaufbahn für die Landung von Sojus TMA-20 am 24. Mai (um eine bestimmte Landezone auf der Erde zu treffen).

Alle weiteren größeren Bahnanhebungen von ATV-2 sind terminlich erst mal TBD, abhängig von der STS-134 Mission. Eines soll wohl noch im Mai stattfinden, drei weitere im Juni.

Die Bahnanhebung der Station wurde heute durch JoKe durchgeführt. Alle von den russischen Ballistikern berechneten Parameter wurden erreicht.

Da die Endeavour nun im All ist, gibt es auch vorläufige Termine für die Reboosts der ISS durch ATV-2. Insgesamt geht es um ein delta-V von 24 m/s, drei Steps mit je 6 m/s und einer mit 5-6 m/s.

Termine Stand 16. Mai 2011:

• 03. Juni 2011 erste Bahnanhebung
• 13. Juni 2011 zweite und dritte Bahnanhebung (Doppelreboost)
• 15. Juni 2011 letzte Bahnanhebung

(hier nicht mitgezählt sind bereits abgeschlossene Manöver von ATV-2)

Für STS-134 ist übrigens auch ein Reboost geplant.

Gruß,
KSC

Keine Schwerkraft.
Die wird durch die Fliehkraft aufgehoben.

Korrigiert mich, wenn ich mich falsch ausgedrückt haben sollte.

gruss

OK, aber warum muss dann die Bahn der ISS ständig angehoben werden?

Hallo Matthias,

die Bahn der ISS muss angehoben werden, da die paar wenigen Luftmoleküle diese stetig abbremsen, somit ist immer wieder eine Bahnanhebung notwendig!

Gehört aber nicht hier rein, schau dir mal dazu den ISS-Thread an!

mfg

Hallo Matthias,

die Bahn der ISS muss angehoben werden, da die paar wenigen Luftmoleküle diese stetig abbremsen, somit ist immer wieder eine Bahnanhebung notwendig!

Gehört aber nicht hier rein, schau dir mal dazu den ISS-Thread an!

mfg

Der Verlust an kinetischer Energie infolge dieser Abbremsung muss wohl nie korrigiert werden, oder?
Weil sie nur minimal ist?

Grüßle!

Doch, natürlich muss diese korrigiert werden. Geschwindigkeit und Bahnhöhe hängen nämlich unmittelbar voneinander ab. Kurioserweise wird man im Orbit durch Beschleunigungsmanöver langsamer, gewinnt aber an Bahnhöhe - und umgekehrt.

ATV-2 wird am 3. Juni um 00:30 MESZ einen Reboost durchführen. Die Triebwerke werden für 897s feuern und dadurch die Bahn um 3,74km auf durchschnittlich 346,4km anheben.

http://de.rian.ru/science/20110530/259288481.html

Das dürfte so allmählich auch mal wieder notwendig sein. Bei welcher Bahnhöhe hat Johannes Kepler gleich noch einmal angedockt? So in etwa 350 km?