ET Nutzlast?

Hallo!

Wir haben heute im Chat heiß disskutiert ob und wie man den ET vom Shuttle mit in den Orbit nehmen könnte.

Meine Meinung dazu: Sobald der ET leergebrannt ist, haben wir eine begrenzte Nutzlast beim STS. Nämlich Shuttle plus 2xTonnen (je nach Orbithöhe) Nutzlast. Würden wir den ET also mitnehmen wollen, würden seine 26 Tonnen Leermasse voll als Nutzlast zählen. Egal ob die nun in der Payloadbay sind oder unten dran hängen ab diesem Zeitpunkt.

Mein Kritikpunkt ist eben. Kann das Shuttle 26 Tonnen Nutzlast in einen LEO bringen?

Ich sage also, der ET wäre dabei 100% als Nutzlast anzurechnen, sobald man ihn in den Orbit beschleunigen würde. Ist das falsch?

Also, dann mein Einwand:
Der Tank ist schon fast auf Orbitalgeschwindigkeit und Höhe.

Wenn man ihn voll als Nutzlast rechnen würde, dann müsste man ja davon ausgehen, dass der Leere ET nochmal mitgenommen werden müsste.
Das ist ja aber nicht so, er ist eben schon oben und fast auf Orbitalgeschwindigkeit.

Kleiner Vergleich: wenn man bei der Ariane 5 ECA von 9,6t GTO Nutzlast ausgeht, dann ist die Oberstufe da nicht miteingerechnet. Trotzdem befindet sie sich auf dem gleichen GTO wie die Nutzlast.

Ähnlich ists beim ET, er müsste von den OMS nur noch ein wenig beschleunigt werden. Das würde zwar die Nutzlast in der Payload Bay beträchtlich senken, aber trotzdem geh ich davon aus dass der Orbiter damit auf eine gewisse Höhe kommt (eventuell noch Zusatztanks).
(Sorry wenn ich grade ein wenig wirr schreib, aber die diskussion hat mich grade bisschen ausm Konzept gebracht xD)


Und noch ein Versuch zur Verdeutlichung: ich sage dass SSMEs (mit der Menge im ET) und SRBs auf den Orbit von 185kmx110km folgende Nutzlast bringen: Orbiter + leeren ET + "zuladung". Deswegen muss man den ET im Apogäum nur noch ein wenig beschleunigen, dann ist er auch schon auf einem stabilem Orbit.

Wo nimmst Du denn den Treibstoff her um den dann leeren ET (26t) + weitere Payload auf Orbitgeschwindigkeit zu beschleunigen?

Der Shuttle hat mit seinem OMS nur genug Treibstoff für weitere 24,x Tonnen. Also MAXIMAL vielleicht den Et. (wäre doch arg knapp weil der 26,x Tonnen wiegt)
Wie beschleunigst Du die restliche Payload im Shuttle?

Ich würde sagen dass diese "maximale Zuladung" beim Shuttle eher davon abhängt, was der Stack in diese instabile Umlaufbahn bringt, und weniger von der durch das OMS begrenzten Geschwindigkeitsänderung im Orbit.


(Zum Thema restlicher Payload im Shuttle: Ich hab gedacht wir setzen keine oder wenig Payload vorraus.. Aber egal, wir können ja mal von mehreren Fällen ausgehen )

Ich würde sagen dass diese "maximale Zuladung" beim Shuttle eher davon abhängt, was der Stack in diese instabile Umlaufbahn bringt,

Sag ich doch! Und der bringt nunmal nur Orbiter + 24,x tonnen hoch. Wenn wir also den ET mitnehmen wollen mit 26 Tonnen, schaffen wir das entweder nicht oder nur mit 0 zusätzlicher Nutzlast.

http://www.bernd-leitenberger.de/shuttle-srb-et.shtml

Zitat:
"Es gab vor Beginn des Space Shuttle Programms Pläne, einen Teil der Tanks für den Aufbau einer Raumstation zu nutzen. Man hätte dazu den Shuttle ohne Nutzlast gestartet, dafür aber den Tank mit einer angebrachten Luftschleuse in eine Umlaufbahn befördert. Spätere Missionen hätten dann die Inneneinrichtung transportiert. Mehrere Tanks hätten auch kombiniert werden können. Eine Raumstation hätte so sehr preiswert konstruiert werden können und hätte zudem enorme Möglichkeiten für die Mannschaft geboten: Ein einziger Tanks bietet mit über 2000 Kubikmeter Volumen mehr Platz, als die ganze Raumstation ISS! Schleppt der Orbiter den Tank mit in den Orbit so senkt dies die Nutzlast nur um 2.5 t."

Es scheint also möglich zu sein ihn in den Orbit zu lupfen, zumal der ET im Lauf de Weiterentwicklung des STS auch mächtig abgespeckt hat....

Mal so als Zwischenfrage: Was wollt ihr mit dem leeren Tank im LEO?

Eine mögliche Luftschleuse am ET hin oder her, da fliegt dann eine leere Tonne um die Erde und ist letztlich Weltraummüll!

Oder habt ihr auch über eine sinnvolle Nutzung im Chat gesprochen?

Grüße,
Olli

Hallo,

das Ganze lässt sich einfach aus der Raketengleichung berechnen. Gehen wir von folgende Daten aus:

Leermasse Orbiter: 79000kg
OMS-Treibstoff: 9756kg
Leermasse ET: 26550kg

(Daten von Bernd Leitenberger)

Die OMS-Triebwerke sollten eine Ausströmgeschwindigkeit haben:
v = 3021m/s

Damit ergibt sich folgende maximale Geschwindigkeitsänderung [tex]\Delta v[/tex] bei komplettem Verbrauch des OMS-Treibstoffs:
[tex]\Delta v = v\cdot ln(\frac{M_{_{orb}}+M_{_{et}}+M_{_{oms}}}{M_{_{orb}}+M_{_{et}}}) = 267 m/s[/tex]

Wenn man ebenfalls Leitenbergers Daten für den Orbit bei MECO zugrunde legt mit 0km x 130km, dann muss man jetzt schauen, was man von hier aus mit Hohmannübergängen machen kann. Ich nehme mal einen 250km x 250km Orbit als Ziel. Damit ergibt sich die Orbitfolge:
0x130 --> 130x250 --> 250x250

Es gelten folgende Geschwindigkeiten an den Manöverpunkten:
Orbit: 000x130  Höhe: 130  v1=7787
Orbit: 130x250  Höhe: 130  v2=7862
Orbit: 130x250  Höhe: 250  v3=7720
Orbit: 250x250  Höhe: 250  v4=7755

Damit sind 2 Manöver notwendig:
v2-v1 = 75m/s
v4-v3 = 35m/s

Damit wäre das "Mittschleppen" des ET auf einen höheren Orbit problemlos möglich, wenn meine Daten passen.

Super danke! 

Nächstes Mal kann ich das dann dank Dir auch selbst rechnen... 

N'abend,

Schillrich

... wenn meine Daten passen

Passt scho... 

Wie vostei mit seinem Leitenberger-Zitat schon schrieb, ist die Idee, den ET als Basis (Druckkörper) für eine Raumstation zu nutzen, nicht neu, sondern über 30 Jahre alt.

Aber selbst diese 'Idee' geht ja auf einen noch älteren Vorschlag zurück, namlich für die erste US-Station 'Skylab' eine ausgebrannte S-IVB Oberstufe der Saturn-5 zu verwenden. Die ältesten Darstellungen von 'Skylab' zeigen sogar noch die Station mit Triebwerk am Heck.

Die Idee hat man verworfen, weil es damals keine Möglichkeit gab, mit der Apollo-Kapsel genügend Material zur Ausrüstung zu einer solchen Station zu schaffen.

Aber selbst das dann gebaute Skylab war auch nur eine minimalst modifizierte S-IVB... 

Gruß
roger50

Wie hat man sich damals eigentlich den weiteren Ausbau vorgestellt? Der leere Tank allein reicht ja nicht. Von der Inneneinrichtung über die technische Infrastruktur bis hin zum Mikrometeoritenschild fehlt ja buchstäblich alles.

Und wollte man nur einen der beiden Tanks im ET als bewohnbares Modul nutzen oder beide? In dem Fall hätte sogar noch die Verbindung zwischen beiden Tanks gefehlt.

In dem Fall hätte sogar noch die Verbindung zwischen beiden Tanks gefehlt.

Oh es gibt eine solche Verbindung. Die nennt man Triebwerk 

kleiner Spass 

N'abend,

Schillrich

Zitat

... wenn meine Daten passen

Passt scho... 



Aber selbst diese 'Idee' geht ja auf einen noch älteren Vorschlag zurück, namlich für die erste US-Station 'Skylab' eine ausgebrannte S-IVB Oberstufe der Saturn-5 zu verwenden. Die ältesten Darstellungen von 'Skylab' zeigen sogar noch die Station mit Triebwerk am Heck.


Gruß
roger50

Man hätte eine Saturn1B genommen, der Vorteil einer Saturn5 war ja das man die Station so komplett hochliften konnte.

TP

N'abend,....auf einen noch älteren Vorschlag zurück, namlich für die erste US-Station 'Skylab' eine ausgebrannte S-IVB Oberstufe der Saturn-5 zu verwenden. Die ältesten Darstellungen von 'Skylab' zeigen sogar noch die Station mit Triebwerk am Heck.

Die Idee hat man verworfen, weil es damals keine Möglichkeit gab, mit der Apollo-Kapsel genügend Material zur Ausrüstung zu einer solchen Station zu schaffen.

Aber selbst das dann gebaute Skylab war auch nur eine minimalst modifizierte S-IVB...  Gruß roger50

Und aus dem wet lab wurde das dry lab (nasses Labor > trockenes Labor).

Gruß   Thomas