Rückkehr zum Mond

Mahlzeit!

Zitat

... Wie klein lässt sich eine Atom-Uhr denn schon bauen? ...

2004 waren es ca. 9,5 mm³Gruß Peter

In der Quelle steht .... die Kernkomponenten....
.... ich denke, gemeint ist, dass die Kernkomponenten 9,5 qmm messen.

Gruß   Thomas

Laut dem Forschern (http://tf.nist.gov/ofm/smallclock/index.htm) geht das ganze in Richtung von leicht zu transportierenden Geräten, die die Größe von GPS-Empfängern oder Mobil-Telefonen haben. Aber wir sollten nicht zu off Topic werden, also zurück zum Mond.

Naja .. ein Zuckerwürfel mehr oder weniger ...  das ist doch ein Ding! Ich denke sowas kann wohl jede Barke vertragen Ich hab noch mal geguckt .. der Aufbau mit bester Flächendeckung der Barken sind Regelmäßige Dreiecke.  Die Bassis sollte vll. eine besondere Barke kriegen, weil sie konkretes Ziel ist und auch eine größere Reichweite damit sie auch direkt anvisiert werden kann. Ansonsten sind 7(+1) Frequenzen notwendig.
Warum an Frequenzen geizen? Auf dem Mond sind freie Frequenzen keine Mangelware denke ich. Wenn jede Barke zu allen benachtbarten eine freie Sende-Frequenz und umgekehrt für alle benachtbarten Barken eine eindeutige Empfangsfrequenz besitzt, gibt es viel weniger Probleme mit den Protokollen .. wo sich Straßen nicht kreuzen braucht man auch keine Ampeln

Mahlzeit!

... ich denke, gemeint ist, dass die Kernkomponenten 9,5 qmm messen. ...

Ja, natürlich. Und die Kernkomponente bei einer Quarzuhr ist der Quarz. Wäre ja auch schlimm wenn Bedienelemente und Display mit in diesen 9,5 mm³ enthalten wären.
 
Und Energieversorgung sowie Auswerteelektronik. Also sind beide Kernkomponenten inzwischen fast gleich groß. Allerdings:
@ Chewie: Diese Atomuhr benötigt immer noch sehr viel Energie (75 mW), denn bei einer heutigen Quartz-Armbanduhr wird der Energiebedarf in µW angegeben. Aber vielleicht hat sich auch diesbezüglich in den letzten vier Jahren schon etwas getan...

Ob allerdings die Genauigkeit dieser Atomuhr (sie geht in 300 Jahren etwa eine Sekunde falsch) den Anforderungen an ein Positionierungssystem gerecht wird zweifle ich an. Mit meinem Posting wollte ich eigentlich nur mal aufzeigen, daß Atomuhren nicht mehr solche riesigen Monster sein müssen wie einige vielleicht noch denken.

Hier noch eine Idee für ein lunares Positionierungssystem, daß allerdings nur auf der der Erde zugewandten Seite funktioniert:
Auf der Erde werden dazu feststehende Zeitsignalsender so installiert, daß immer mehrere gleichzeitig auf der Mondoberfläche empfangen werden können. Da die Positionen und Gestalten von Erde und Mond bekannt sind bzw. berechnet/gemessen werden können ist aus den Laufzeitunterschieden (und eventuell den Winkeln zueinander) die Position auf der Mondoberfläche ermittelbar. Die Informationen über den derzeitigen Standort des Mondes senkrecht über der Erdoberfläche, den derzeitigen Standort der Erde senkrecht über der Mondoberfläche (wegen Libration) und die Position des Senders auf der Erdoberfläche kann man in das Zeitsignal integrieren damit der Aufwand für eine solche Berechnung/Messung auf dem Mond gering bleibt. Ich hoffe, daß ich mich verständlich ausgedrückt habe und vorher noch nicht darüber diskutiert wurde (habe nicht immer alles gelesen).


Gruß
Peter


[edit]Ich vermute, daß der Abstand zwischen Erde und Mond zu groß für ein solches System ist (zu kleine Winkel/Laufzeitunterschiede).[/edit]

Ansonsten sind 7(+1) Frequenzen notwendig.
Warum an Frequenzen geizen? Auf dem Mond sind freie Frequenzen keine Mangelware denke ich. Wenn jede Barke zu allen benachtbarten eine freie Sende-Frequenz und umgekehrt für alle benachtbarten Barken eine eindeutige Empfangsfrequenz besitzt, gibt es viel weniger Probleme mit den Protokollen .. wo sich Straßen nicht kreuzen braucht man auch keine Ampeln

Ich sage es noch mal: Man muss sich um Frequenzaufteilung nicht wirklich kümmern. Das Stichwort heißt: Zeitmultiplexing

EDIT:
So ein System erfordert natürlich einen internen Synchronisationsaufwand zwischen Sendern und Empfängern, damit jeder Sender seinen Zeitslot kennt und die anderen Sender dann auch schweigen. Aber wie gesagt, unser Mobilfunksystem funktioniert so zuverlässig.

Naja .. ein Zuckerwürfel mehr oder weniger ...

Hast du aber kleine Zuckerwürfel.  
3 mm x 3 mm x 1 mm = 9 mm³
Achso, wir leben ja in modernen Zeiten und du meintest wahrscheinlich Süßstofftablette.
 


Gruß
Peter


[edit]Danke Daniel! Habe meinen Rechenfehler korrigiert. [/edit]

Es gäbe halt noch ein erdgebundenes System: Man nutzt die Kommunikationssignale zwischen Mond und Erde, um auf der Erde die Position eines Senders auf dem Mond zu bestimmen. Das wäre aber eher als Notfallsystem sinnvoll, wenn alle anderen autonomen Systeme auf dem Mond versagen und man "schnell" seine Position benötigt.

Zitat

Naja .. ein Zuckerwürfel mehr oder weniger ...

Hast du aber kleine Zuckerwürfel.  
3 mm * 3 mm * 3 mm = 9 mm³
Achso, wir leben ja in modernen Zeiten und du meintest wahrscheinlich Süßstofftablette.
 


Gruß
Peter

faszinierend! ..  das ist wirklich noch wesentlich kleiner als ich gedacht bzw verstanden habe! ^^  

Diese Barken sollten vll eine Lampe kriegen, mit der sie alle 2-3  Sekunden aufblitzen, damit man so eine Barke nicht mal aus versehen über den den Haufen gefahren wird - man kennt vll dieses problem mit Parkuhren aus dem Alltag

Mal sollte also vll. mal 2-3 spezielle Sonden auf dem Mond landen lassen, die alle möglichen sinvollen bekannten Modulationen, Frequenzen, Protokolle, Fehler-Korrektrur-Systeme etc. zur Datenübertragung auf dem Mond austesten können. Die später verwendete Technik kann ja viel spezialisierter sein, aber wenn man keine Überraschungen mit unerwarteten Wechselwirkungen und Störgrößen erleben will.

Hat man in der Funktechnik schon mal dieses Verfahren versucht, eine Information auf zwei verschiedenen Frequenzen zu übermitteln und nur wenn eine "Differenzspannung" zwischen beiden "Leitungen" auftritt eine '1' zu zählen bzw. eine '0' wenn keine Differenzspannung auftritt?  Hochfrequente Datenleitungen in elektrischen Leitern werden erheblich störunanfälliger. Allerdings weiß ich nicht ob dieses Verfahren auch auf FM angewendet werden kann. Aber ich frag mich auch ob in Sachen Digitalisierung FM dann noch der bessere Kandidat ist. Aber ich hab mich bisher kaum mit Modulationen und anderen HF-Kram beschäftigt .. aber ich hab noch nie gehört das dieses Verfahren in der Funktechnik benutzt werden würde.  

Vll. gehts mit FM sogar sehr gut, wenn man zwei Frequenzen die dicht liegen, aber getrennt werden können für eine 0 so moduliert werden daß beide wegen der Modulation auf die gleiche f rücken und sich auslöschend überlagern und für eine 1 sind wieder trennbar bzw feststellbar.  

*edit*
Man könnte auch einen dritten State benutzen, so daß die Signale 0, 2x0.5 und 1 sind. Die 1 sollte man aber vll. nur wie die 0 aber zusätzlich zum "tracken" benutzen, weil die Reicheweite  2^(1/3) größer ist aber aufgrund bekannter Störungquellen nicht so sicher von der 0 zu unterscheiden ist. Oder man benutzt sie nur zusätzlich bei guten Übertragungsbedingungen für einen Turbo-Mode (+50% Nachrichtenraum => 50% mehr Datentransferrate).  Man könnte damit auch jedes 32ste Bit kennzeichnen und damit die Bits zu 32Bit-Worten ordnen. Das würde den Datenstrom leichter analysierbar machen, weil man leicht das erste Bit eines Wortes finden kann. Naja .. es gibt viele Möglichkeiten einen dritten State zu nutzen.

Wäre interessant was ein Experte zu dem Thema sagen könnte.

Hallo Peter:

3 x 3 x 3 = 27

2,08 x 2,08 x 2,08 ~= 9

Es wird also noch kleiner .

also ne kleine Süßstofftablette

Ich hab noch mal über die Induktions-Bremse nachgedacht. Sie sollte auch in der irdischen Ionosphäre funktionieren.

Damit solten schnellere bzw. günstigere Manöver auf Höhe der ISS möglich sein. Die ISS liegt etwa in der dichtesten Zone der Ionosphäre, das heisst entsprechend InduktionsSysteme würden besonders effektiv arbeiten.

Um besonders schnell die ISS zu erreichen müßte es möglich sein, mit einen Induktionsfeld die Höhe eines Schiffes "herunterzudrücken". Das heisst: trotz höherer Orbitalgeschwindigkeit einen niedrigere Umlaufbahn.

Bisher bedeutete eine Abweichung der Relativgeschwindigkeit zugleich auch eine Abweichung der Orbitalhöhe.  Mit einen Magnetfeld sollte es mit elektrischer Energie möglich sein, kinetische Energie in potenzielle umzuwandeln:  Das Magnetfeld wird mit entsprechender Ausrichtung erst stark für eine schnelle vertikale Beschleunigung um auf eine ander Höhe zu kommen und dort das Magnetfeld so weit abschwächen, daß nur das Ungleichgewicht zwischen Orbitalhöhe und Orbitalgeschwindigkeit mit der Lorenzkraft kompensiert wird. Umgekehrt kann das Schiff auch auf eine niedrigere Umlaufbahn gedrückt werden.  Das beste an diesen Manövern ist, daß sie praktisch kaum Treibstoff für verlorene Enerige erfordern. Nur die Energie die durch den elektrischen Widerstand in der Ionosphäre für die Induktionsströme verursacht werden, schlagen in der Bilanz negativ zu Buche.

Centennial Challenges
Vom 2. -3. August führt die NASA an der California Polytechnic State University in San Luis Obispo einen Wettkampf verschiedener Teams durch. Grabungsgeräte sollen innerhalb von 30 Minuten autonom 150kg (simulierten) Regolith (Mondboden) aufsammeln und an einer Sammelstelle abliefern. Ziel ist es Maschinen zu entwickeln, welche weder schwer sind noch große Mengen Leistung benötigen.
25 Teams haben sich angemeldet. Insgesamt werden 750 000 $US Preisgeld ausgeschüttet.

Quelle: http://www.nasa.gov/home/hqnews/2008/jul/HQ_08186_regolith_challenge.html

Das Aufstiegstriebwerk des ApolloLanders wurde für wenige Sekunden getestet (vermutlich eine). Allerdings mit Methan/LOX statt hypergolischen Treibstoffen.

Quelle:
http://www.flightglobal.com/articles/2008/07/25/226066/nasas-apollo-lunar-module-ascent-engine-roars-again.html

Hmm,

kryogene Treibstoffe für die Aufstiegsstufe? Wo soll der Vorteil liegen? Erstens wird es unsicherer, zweitens benötigt man wahrscheinlich mehr Treibstoffmasse, um Verdampfungsverluste auszugleichen. Ob man damit also wirklich Masse einsparen kann, wäre dann zweifelhaft. Für einen Lander, der 180 Tage auf der Oberfläche stehen soll, halte ich das nicht für machbar.

Hmm,

kryogene Treibstoffe für die Aufstiegsstufe?

Nein, nicht für die Aufstiegsstufe, die Abstiegsstufe soll LH2 und LOX nutzen.
Der Test diente dazu, Daten für die ARES Abstiegstufe zu gewinnen, man hat dafür halt eine Triebwerk der Apollo Aufstiegstufe genommen ;-)

Die Altair Aufstiegsstufe soll ein NTO  / MMH  Triebwerk bekommen.

Gruß,
KSC

Aber wozu hat man Methan genutzt? Für Constellation ist das Thema doch (für die mittlere Zukunft) durch ...

Ja stimmt, sie haben Methan und kein LH2 genutz. Etwas obskur das Ganze  

Geruß,
KSC

Space.com hat jetzt auch einen Artikel zum derzeit in der Entwicklung stehenden Mond-Navigationssystem LAOIS:

http://www.space.com/businesstechnology/080730-tw-lunar-gps.html

Sind eigentlich schon irgendwelche Mond-Satelliten geplant, die den Mond per Radar in der Tiefe untersuchen?  Wenn man eine Stelle ausmacht, die nur wenige Meter durch Regolith geschützt ist, ist diese Stelle vermutlich weniger gut "erhalten" als eine Stelle die unter hundert metern Regolith verdeckt wird - aber dafür wesentlich leichter erreichbar.  Auch wäre es interessant einmal die Form des Mondes ohne dem Regolith zu sehen. Aber wenn es stimmt (woher weiß man das?) daß die Regolith-Schicht nur bis zu wenigen 100m dick ist, ist die Form ohne Regolith praktisch die selbe mit Regolith.

So weit ich weiß hätte die deutsche Mission LEO so etwas machen sollen. Wie sieht es bei der japanischen SELENE aus? Die ist ja immerhin ziemlich schwer.

EDIT:
Eine kurze Suche im Netz ergibt: SELENE kann es auch.

In Frau Merkels Dreiklang kommt auch investieren vor.
Vielleicht sieht sie ja noch die Möglichkeit mit der deutschen Mond-Mission die deutsche Weltraum-Industrie besser zu positionieren?  Abgesehen von der wissenschaftlichen Interesse sind das wichtige Erfahrungen für künftige Satelliten die andere Planeten per Radar untersuchen und die gewonnenen Informationen selbst sind wertvoll für die Planungen einer künftigen Mond-Station: Man muß ja nicht an der langweiligsten Stelle die Station errichten, weil man nicht weiß daß nirgends mehr Regolith auf einen Haufen findet.

Besser wären aber 2 Satelliten, um eine wesentlich bessere 3D-Auflösung zu erzielen. Mit solchen Sateliten sowie deren Daten oder Diensten auf der Erde kann man gutes Geld mit verdienen.  Diese Sateliten wären also nicht (nur) eine Investion in Prestige sondern vor allem in die Leistungsfähigkeit eines zunehmend wichtiger werdenden Teilbereiches der deutschen Wirtschaft, dem man schwer den Charakter einer zukunftsgewandten Schlüsseltechnologie absprechen kann. Einen solchen in den Dreiklang sich harmonisch einfügenden Unterton sollt man nicht vornherein ausschliesen.

Für Comm-Satelitten wird das Konzept eines "Buses" verwendet. Gibt es solche Ansätze schon für wissenschaftliche Satelliten?

Mit Glasfasern CO2 in Fotobioreaktoren effizient(er) abbauen: http://www.pro-physik.de/Phy/leadArticle.do?laid=10471

Probleme mit dem Verbindungsstück beim Start zwischen Ares V und Altair. Je nachdem wir schwer es wird könnte dies die Nutzlastkapazität von Altair beeinflussen. Nach aktuellen Planungen kann Altair 100kg Mondgestein zur Erde zurückbringen, 10kg weniger als Apollo.

Quelle:
http://www.flightglobal.com/blogs/hyperbola/2008/08/altairs-ares-v-adaptor-whose-p.html#more

Energieversorgung von Altair

Nach dem Start mittels ARES V soll das Gespann aus Altair und Oberstufe (EDS) eine Zeit lang (2 Wochen?) im LEO warten können. Ebenso soll Altair später bis zu 180 Tage auf der Mondoberfläche verweilen können.
Wie sieht dabei die Energieversorgung aus? Nutzt man im LEO Brennstoffzellen (den Treibstoff hat man ja mit) oder Solarzellen? Was macht man auf dem Mond? Brennstoffzellen sollten für diese Zeit ausscheiden, Solarzellen eigentlich auch, wegen der Mondnacht und der tiefen Schatten. Evtl. muss man dort den Lander an ein Bodensystem anschließen?

Vermutlich Brennstoffzellen in der Abstiegsstufe und Batterien für die Aufsteigstufe (hab’s aber noch nirgends dokumentiert gesehen).
Die 180 Tage gelten ja für die Outpost Missionen. Dabei wird man Altair quasi still legen und die Stromversorgung für die Systemerhaltung kommt vom Lunar Outpost. Das steht schon fest.
Für die Sortie Variante muss man insgesamt ca. 27 Tage rechnen (14 Tage Erdorbit, 4 Tage zum Mond, 1 Tag im Mondorbit, 7 Tage auf dem Mond und 7 Stunden Rückflug zu Orion).
Ich bin kein Brennstoffzellen Experte, aber ich denke das bekommt man damit hin.


Gruß,
KSC

Die NASA will den Auftrag für die Entwicklung der neuen Raumanzüge neu ausschreiben:
http://online.wsj.com/article/SB121882873439245197.html?mod=googlenews_wsj