Welche Planeten-Missionen als nächstes?

Das ist der Diskussions-Thread zur Umfrage des Monats November 2010.

Die beiden Planeten-Missionen Galileo (Jupiter) und Cassini (Saturn) waren äußerst erfolgreich, haben große Entdeckungen gemacht und neue Fragen aufgeworfen.
Besonders interessant erscheinen dabei einige der größeren Monde.

Wie soll es weiter gehen mit der Erforschung des äußeren Sonnensystems?

NASA und ESA haben sich bereits Gedanken gemacht und gemeinsame Projekte entworfen:

EJSM - Europa Jupiter System Mission soll den Jupiter, Europa und Ganymed erforschen.

TSSM - Titan Saturn System Mission soll Saturn, Titan und Enceladus weiter erforschen.

Oder sollte besser erstmal eine Mission zu den beiden Eisriesen Uranus und Neptun starten, von denen wir noch so wenig wissen?
Technisch wären hier allerdings nur Flyby-Missionen möglich.

Was meint Ihr?

Ich hab mal für Jupiter und Mond Europa gestimmt, weil Europa so aussieht, als ob es da was zu holen gibt. 
So mit transportieren und so´n Quatsch. 

Grüße
Sebastian

Was willst du denn transportieren? Informationen oder Material?
Material wird wohl ein wenig teuer und auch ein wenig kompliziert ^^

Ich bin für Uranus oder Neptun. Mit Aerocapture könnte man auch in den Orbit eintreten. Eventuell ist aber vorher eine Flybymission nötig um die Atmospäre näher zu charakterisieren, damit das Aerocapture auch gelingt.

Obwohl Jupiter näher ist, finde ich doch den Saturn interessanter:

Man hat Titan, eine Klasse für sich;
und Enceladus, der in etwa Europa und Ganymed entspricht...

Sehr schwer das zu entscheiden.
Einerseits kennen wir Titan und Enceladus durch Cassini/Huygens schon so gut, dass wir wissen, was dort noch interessanter zu erforschen wäre.
Vor allem Titan kann man je nach Definition als erdähnlichsten Körper (sogar erdähnlicher als Venus oder Mars aktuell) im Sonnensystem sehen, mit seinem Methankreislauf, Seen, die erdähnliche Atmosphäre. Enceladus, mit seinen Cryovulkanen und vermutetem flüssigem Wasser unter der Oberfläche ist natürlich auch sehr reizvoll

Jupiter, Europa und Ganymed...
Verglichen mit dem Saturnsystem wissen wir über das Jupitersystem immer noch so gut wie gar nichts, natürlich schade drum, vielleicht hat es genausoviel zu bieten? Wir wissen es einfach noch nicht.
2011 soll immerhin schon Juno starten und Jupiter endlich mal wieder richtig unter die Lupe nehmen, allerdings werden wir dabei über die Monde eher weniger erfahren.

Für Uranus und Neptun gilt das selbe. Sie sind noch "Stiefkinder" im Sonnensystem. Vielleicht könnten wir von Uranus erfahren, warum seine Rotationsachse um knapp 98° gegen die Bahn geneigt ist? Unser wissen über die Monde der beiden äusseren Gasriesen stammt immer noch nur von Hubble und Voyager.
Am besten alle Missionen zu allen 4 Planeten

Da das leider nicht geht, würde ich mich für Saturn/Titan und Enceladus entscheiden, Titan ist einfach zu interessant für mich.

Also ich finde als nächstes sollte man sich mal Uranus und Neptun vornehmen. Ich meine, Saturn und Jupiter sind interessannt, ja, das gebe ich zu, doch wurden sie erst interessannt, weil man dort Erkenntnisse gefunden hat, die Lust auf mehr machen.

Und ich bin sicher, würden wir uns Uranus und Neptun mal genauer ansehen (Bis jetzt wissen wir nur ziemlich wenig über die beiden, da sie bisher nur mit Hubble und Vojager untersucht werden konnten) würden wir bestimmt auch ähnlich interessanntes entdecken.

So würde es mich mal interessieren, wieso z.b. Triton so viel größer ist als allle anderen Monde des Neptun (Und natürlich auch, wie er aufgebaut ist) oder warum Uranus praktisch auf seiner Bahn "Entlangrollt".

Was willst du denn transportieren? Informationen oder Material?
Material wird wohl ein wenig teuer und auch ein wenig kompliziert ^^

Naja laut verschiedenen Berichten über Rohstoffvorkommen(auf dem Mond), dessen Abbau und deren möglichen Nutzung Material.
Das diese möglichen Transporte erst entwickelt und finanziert werden müsssen ist doch klar, allerdings ist mit den Sojus/Atv u.ä.-Transportvehikeln ein guter Grundstein für größere Transporte in einem möglichen zukünftigen "Weltraumhandel" gelegt, der für ausreichend Arbeitsplätze sorgen kann.
Ja ich weiß ich lese zu viel Sci-Fi-Romane...

Grüße
Sebastian

Sebastian, Du solltest mehr im Forum lesen!



Der Mond Europa sieht nicht so aus, als gäbe es da "was zu holen".
Die Oberfläche ist mit einer 10-15 Kilometer dicken Eiskruste bedeckt.
Bei einer Oberflächentemperatur von minus 150 °C ist dieses fest wie ein sehr harter Stein.
Darunter befindet sich ein flüssiger Ozean mit einer Tiefe von 90 Kilometern.
Noch schlechtere Bedingungen für eine Rohstoffförderung sind kaum vorstellbar.
Aus dem Jupitersystem zurück zur Erde zu starten ist zur Zeit völlig illusorisch.
Dazu müßte man mit samt Nutzlast auf knapp 60 km/s beschleunigen, denn das ist die Fluchtgeschwindigkeit vom Jupiter!
Damit nicht genug: An der Erde angekommen, braucht man fast nochmal soviel Energie zum Bremsen.
Ein Raumschiff vom Jupiter kommt mindestens mit einer Geschwindigkeit von 216000 km/h (in Worten: Zweihundertsechzehntausend Kilometer pro Stunde!) - und damit kann es weder in einen Erdorbit, noch in die Erdatmosphäre eintreten.
Das Raumschiff dürfte sogar noch viel schneller hier ankommen, denn auf seiner langen Reise vom Jupiter ist es in Richtung inneres Sonnensystem unterwegs und wird dabei von der Gravitation der Sonne weiter beschleunigt.

Das ATV ist kein "guter Grundstein für größere Transporte", sondern ein Versorger für die Internationale Raumstation - und auch nur dafür geeignet.
Es verfügt nicht mal über eine Landefähigkeit.
Die Sojus ist ein bemanntes Raumschiff, bei dem die Kosmonauten noch "etwas Gepäck auf dem Schoß" mitnehmen können, - aber sicher nicht auf einem mehrjährigen Flug.

Aber Europa ist ein gutes wissenschaftliches Ziel.
Der Mond ist einer der wenigen Orte, auf dem unter Umständen die Entwicklung von Leben denkbar wäre. Immerhin gibt es große Mengen flüssiges Wasser und innere Wärmequellen.

Sebastian, Du solltest mehr im Forum lesen!

Der Mond Europa sieht nicht so aus, als gäbe es da "was zu holen".
Die Oberfläche ist mit einer 10-15 Kilometer dicken Eiskruste bedeckt.
Bei einer Oberflächentemperatur von minus 150 °C ist dieses fest wie ein sehr harter Stein.
Darunter befindet sich ein flüssiger Ozean mit einer Tiefe von 90 Kilometern.
Noch schlechtere Bedingungen für eine Rohstoffförderung sind kaum vorstellbar.
Aus dem Jupitersystem zurück zur Erde zu starten ist zur Zeit völlig illusorisch.
Dazu müßte man mit samt Nutzlast auf knapp 60 km/s beschleunigen, denn das ist die Fluchtgeschwindigkeit vom Jupiter!
Damit nicht genug: An der Erde angekommen, braucht man fast nochmal soviel Energie zum Bremsen.
Ein Raumschiff vom Jupiter kommt mindestens mit einer Geschwindigkeit von 216000 km/h (in Worten: Zweihundertsechzehntausend Kilometer pro Stunde!) - und damit kann es weder in einen Erdorbit, noch in die Erdatmosphäre eintreten.
Das Raumschiff dürfte sogar noch viel schneller hier ankommen, denn auf seiner langen Reise vom Jupiter ist es in Richtung inneres Sonnensystem unterwegs und wird dabei von der Gravitation der Sonne weiter beschleunigt.

Das ATV ist kein "guter Grundstein für größere Transporte", sondern ein Versorger für die Internationale Raumstation - und auch nur dafür geeignet.
Es verfügt nicht mal über eine Landefähigkeit.
Die Sojus ist ein bemanntes Raumschiff, bei dem die Kosmonauten noch "etwas Gepäck auf dem Schoß" mitnehmen können, - aber sicher nicht auf einem mehrjährigen Flug.

Aber Europa ist ein gutes wissenschaftliches Ziel.
Der Mond ist einer der wenigen Orte, auf dem unter Umständen die Entwicklung von Leben denkbar wäre. Immerhin gibt es große Mengen flüssiges Wasser und innere Wärmequellen.

Oo ich geb mich geschlagen, hast recht Eumel, hab schon lang nicht mehr so genau reingeschaut.  ;-)
Ja in der Tat, hab das ganz vergessen das der Mond Europa scheinbar "wie für Langnese gemacht" ist.

Mit den momentan zur Verfügung stehenden Antriebsmittel ist das völlig illusorisch, richtig. :-))

Ein Versorger und Transportmittel von der Erde zur ISS, ausschließlich unbemannt, ja.

Wenn man denn auf den äußeren Planetenbahnen Material hätte, welches man auf der Erde(dem Mars...) zum weiterverarbeiten bräuchte, mit welchem Transportmittel würde man dieses Material transportieren(können) und welche Vehikel könnte man dazu als Grundlage nehmen?
Jenes noch zu erfindende Vehikel muss nicht notwendigerweise Landen können(auf der Erde), sondern nur in der Lage sein, eine möglichst Große Menge des noch zu bestimmenden Materials von Ladeorbit zum Entladeorbit zu bringen... ein Frachter sozusagen.

Dann natürlich mit einem entsprechendem Antrieb damit die Karre nicht wie blöd früher oder später in die Sonne rast sondern punktgenau in einen Parkorbit wo eine Entladestation(man könnte auch Bahnhof sagen..) auf dieses Material wartet, inklusive evtl. Treibstofftanks und noch zu berechnenden Fly by´s zum abbremsen z.B. . ;-)

Wie siehts mit Wasser als zu transportierendes Material und vielleicht gleichzeitig Brennstoff/Energieversorgung und Lebensversogung aus?

Wenn man das ganze von der anderen Seite sieht:

Von Uranus und Neptun wissen wir mit Abstand am wenigsten - das heißt, es gibt dort am meisten Neues zu entdecken...

Doch Monde mit einem flüssigen Ozean sind auch eine klasse für sich, was wiederrum für Saturn/Jupiter spricht...


Vielleicht sollte man mit Uranus und Neptun warten, bis der VASIMR voll einsatzfähig ist...

Oder im Gegenteil das Projekt NUPF initiieren? Da wäre dann der Neptun-Uranus Path-Finder mit ein oder zwei einfacheren Sonden, die zu den beiden "Kleinen" fliegen und die notwendigen Daten ermitteln, die wir zum Bau der "richtigen" Missionen benötigen. Wenn schon große schwere Sonden mit VASIMR startet, dann sollte man wenigstens wissen, mit welchen Instrumenten man nach was Ausschau halten will.

Wenn schon große schwere Sonden mit VASIMR startet, dann sollte man wenigstens wissen, mit welchen Instrumenten man nach was Ausschau halten will.

Naja, wenn es nach Frank Diaz geht, kann man da alle nur erdenklichen Instrumente einbauen und kommt trotzdem in der halben Zeit (oder früher) an  

Der Vorteil: VASIMR braucht ja eine Starke Stromversorgung. Im Orbit um Uranus braucht er das Triebwerk aber kaum, daher hat man den Strom dann für Instrumente zur Verfügung.

Der Nachteil: VASIMR braucht eine Starke Stromversorgung. Entwirf so etwas erst einmal.

Und auf mein Argument, sich quasi erst einen groben Eindruck zu verschaffen und dann die passenden Instrumente zu bauen, bist du jetzt gar nicht eingegangen. Man weiß halt über die beiden letzten unerforschten Gasriesen so wenig. Bauen wir, vielleicht in Kooperation zwischen NASA, ESA und JAXA, zwei Sonden mit heutiger Technik (ggf. auch mit bestehenden Ionentriebwerken) und ein paar Instrumenten und schicken sie los. Wenn dann die Daten da sind, kann man vielleicht auch eine VASIMR-Sonde betreiben, für die man die entsprechenden Instrumente entwerfen könnte.

Und auf mein Argument, sich quasi erst einen groben Eindruck zu verschaffen und dann die passenden Instrumente zu bauen, bist du jetzt gar nicht eingegangen.

Ja, natürlich, wenn man (wie bei heutigen Missionen üblich) eine sehr beschränkte Nutzlast hat, muss man sowas machen.
Da gebe ich dir vollkommen recht!

Mit einem VASIMR könnte man alles erdenkliche mitnehmen (dann gehts halt doch etwas langsamer), aber das liegt wohl noch in der Ferne...

Der Nachteil: VASIMR braucht eine Starke Stromversorgung

Die DARPA forscht, was ich gelesen habe, an Solarzellen aus Kohlenstoffnanoröhrchen, wobei nahezu 100% Wirkungsgrad herauskommen soll.
Irgendwie soll in den Strukturen von CNT die AUstrittsenergie nicht verloren gehen, angeregte Elektronen wandern dann zu 100% zur Kathode, bei kommerziellen fallen ein großer Teil der angeregten Elektronen zurück ins Kristallgitter.

Naja, die Frage ist dann nur, ob 100% Wirkungsgrad beim Uranus noch ausreichen(??), oder ob man nuklear was machen muss...

Ja, natürlich, wenn man (wie bei heutigen Missionen üblich) eine sehr beschränkte Nutzlast hat, muss man sowas machen.
Da gebe ich dir vollkommen recht!

Mit einem VASIMR könnte man alles erdenkliche mitnehmen (dann gehts halt doch etwas langsamer), aber das liegt wohl noch in der Ferne...

Nein, es geht mir nicht um die Tonnage der Nutzlast. Die von dir angedachte Sonde wird groß und schwer werden, und somit auch teuer. Man kann da sicherlich vieles hineinstopfen, aber ich sehe eher die Gefahr, dass man nach Beginn der wissenschaftlichen Arbeit feststellt, dass man jetzt gut Instrumente gebrauchen könnte, die man nicht an Bord hat. Deine VASIMR-Sonde würde sicherlich lange arbeiten können, und daher würde es für etliche Jahre keinen Nachfolger geben. Ich habe durchaus mit Absicht ein Projekt Neptun-Uranus Pathfinder vorgeschlagen. Das könnte man jetzt direkt angehen und dann in einigen Jahren starten und somit den Grundstein legen für das Projekt einer VASIMR-Sonde. Die Sonden Pioneer 10 und Pioneer 11 haben diese Aufgabe recht erfolgreich für die Voyagers übernommen.

Außerdem befindet man sich bei der Entwicklung von VASIMR immer noch am Anfang, und niemand weiß, wann man eine derartige Sonde würde starten können. Das hieße also, dass man eventuell eine lange Wartezeit hätte.

Die DARPA forscht, was ich gelesen habe, an Solarzellen aus Kohlenstoffnanoröhrchen, wobei nahezu 100% Wirkungsgrad herauskommen soll.
Irgendwie soll in den Strukturen von CNT die AUstrittsenergie nicht verloren gehen, angeregte Elektronen wandern dann zu 100% zur Kathode, bei kommerziellen fallen ein großer Teil der angeregten Elektronen zurück ins Kristallgitter.

Naja, die Frage ist dann nur, ob 100% Wirkungsgrad beim Uranus noch ausreichen(??), oder ob man nuklear was machen muss...

Das hört sich nach Grundlagenforschung an. Wer weiß, wann man das einsetzen kann oder ob es genügend Energie liefern kann bei dieser gewaltigen Entfernung von der Sonne. Eine Sonde heutiger Bauart würde vermutlich die Instrumente mit ²³⁸Pu-RTGs betreiben. Da weiß man schließlich, wie es geht.

Hallo runner02,

Mit einem VASIMR könnte man alles erdenkliche mitnehmen (dann gehts halt doch etwas langsamer), aber das liegt wohl noch in der Ferne...

Man kann sicher eine Menge Nutzlast mitnehmen, das ist vollkommen richtig. Aber wenn man ins Unbekannte fliegt, und Uranus/Neptun sind nahezu unbekannt, woher soll man dann wissen welche Nutzlasten, sprich wissenschaftlichen Instrumente, man braucht bzw. angebracht sind? Heisst das, du möchtest einfach alle möglichen wissenschaftlichen Instrumente an Bord packen? Das Problem ist nur dass diese Nutzlasten jede Menge Geld in der Entwicklung kosten. Vor allem wenn man deren Einsatzbedingungen nicht genau kennt, steht man vor grossen technischen und damit finanziellen Schwierigkeiten. Und am Ende riskiert man dass 80% der Nutzlasten nicht genutzt werden können weil sie einfach nicht einsetzbar/anwendbar sind. Beispiel: an Bord benfindet sich ein Super-Magnetometer um das Magnetfeld zu vermessen, aber leider gibt es kein Magnetfeld. Ups, und nun? Das kommt dem Spruch "Geld zu einem anderen Stern schiessen" schon sehr nahe.

Die DARPA forscht, was ich gelesen habe, an Solarzellen aus Kohlenstoffnanoröhrchen, wobei nahezu 100% Wirkungsgrad herauskommen soll.
Naja, die Frage ist dann nur, ob 100% Wirkungsgrad beim Uranus noch ausreichen(??), oder ob man nuklear was machen muss...

Und das bleibt das Hauptproblem von VASIMR bzw. anderen elektrischen Antrieben: die Energieversorgung! So toll diese Solarzellen-Entwicklung der DARPA auch sein mag, sofern der Wirkungsgrad stimmt, selbst mit 100% Wirkungsgrad am Uranus kommen weniger als 0,3 Prozent der Sonnenstrahlung gegenüber Erde an. Man braucht etwa die 360-fache Solarzellenfäche wie an der Erde. Bei 200 kW Leistung von einem VASIMR Triebwerk wären das mit 100% Wirkungsgrad über 50000 m² Solarzellenfläche. Bei Neptun sieht es noch düsterer aus.
Fazit: Die Energieversorgung kann man bei Uranus/Neptun Missionen mit elektrischen Triebwerken momentan und in naher Zukunft nur nuklear bereitstellen, und zwar mit Reaktoren. Später vielleicht mit Fusionsreaktoren, aber alles andere ist zu schwer und/oder zu gross und damit nicht handhabbar.

Cosmo

Ok, du hast recht, eine Scout-Mission bräuchte es doch...

Beispiel: an Bord benfindet sich ein Super-Magnetometer um das Magnetfeld zu vermessen, aber leider gibt es kein Magnetfeld. Ups, und nun?

Was, wenn man Anzeichen hat, dass es kein Magnetfeld gibt und nimmt daher auch kein Messgerät mit. Wenn man aber eins mitgehabt hätte, würde man sehen, dass es entgegen vorheriger Annahmen und zur großen Wissenschaftlichen Sensation doch eins gibt ('Merkur ist zu klein für ein Magnetfeld')

Außerdem, wer weis, vielleicht wäre das Magnetometer bei einem Mond sehr nützlich oder im Sonnenwind...

Das kann man aber bei fast Allem sagen, und dann müsste man eben alles mitnehmen  

Da hast du wieder einmal sehr schön das Grundproblem der Wissenschaft erkannt. Um auf gute und befriedigende Antworten zu kommen, muss man erst einmal  wissen, wie man wirklich gute Fragen stellt.

Also, ab zu den äußeren Gasriesen! Was wir über die und deren Monde am dringendsten brauchen, sind keine Antworten - nein, wir brauchen erst noch richtig gute Fragen.

Übrigens, in einer Dokumentation über die Voyager-Sonden habe ich einmal gehört, dass viele Forscher die Monde mit der Einstellung "Kennst du einen, kennst du alle!" betrachtet hatten, und unser guter alter Mond galt als hinreichend erforscht. Beides hätte nicht weiter von der Wahrheit entfernt sein können...

Übrigens, in einer Dokumentation über die Voyager-Sonden habe ich einmal gehört, dass viele Forscher die Monde mit der Einstellung "Kennst du einen, kennst du alle!" betrachtet hatten, und unser guter alter Mond galt als hinreichend erforscht. Beides hätte nicht weiter von der Wahrheit entfernt sein können...

Sieh dir mal Io an, dann Encelaus und Titan...   
Ja, da hast du recht.

Glücklicherweise hat es damals bei Voyager ein paar Wissenschaftler gegeben, die sich trotzdem für die Monde der Gasriesen interessiert haben. Heute sind die spannender als ihre Mutterplaneten.

Ich wollte das aber natürlich auch auf die beiden kleinen Gasriesen beziehen. Einiges weiß man schon über Neptun und Uranus, aber es gibt sicherlich noch vieles zu entdecken, und manches davon ist womöglich ganz anders als bei Saturn und Jupiter.

Das neuartige Triebwerk VASIMR ist aber leider noch nicht einsatzbereit, und seine Energieversorgung steht völlig in den Sternen (für den geplanten Einsatz auf der ISS wird man wohl erst einmal große Batterien aufladen müssen). Ionentriebwerke wurden aber bereits erfolgreich eingesetzt, und damit müsste man auch schon Raumsonden ans Ziel bringen können. Nebenbei bemerkt, gab es ja auch erfolgreiche Versuche mit der autonomen Navigation. Für eine Sonde ins äußere Sonnensystem kann so etwas definitiv nicht schaden.

In der Umfrage scheint sich ja eine deutliche Mehrheit für unseren Größten abzuzeichnen, Jupiter und seine Monde. Wenn die breite Öffentlichkeit das ähnlich sähe, wäre ja ein Beweggrund auch diesen Willen "zu bedienen", wobei sich dann auch die Frage stellen würde ob die Öffentlichkeit eine Mission ehrlich und wirklich anteil nehmend verfolgen würde.

Mit "großen Missionen" sind nur Jupiter und Saturn erreich- und realisierbar, also mit mehrjährigen Orbitern. Wenn man so etwas Großes machen möchte, wäre es nur "gerecht" nach Saturn wieder zu Jupiter zu gehen.

Wenn man vergleicht:
Pluto-Flyby mit New Horizons wird 650-700 Millionen $US kosten, Cassini über 3 Milliarden $US und die geplanten EJSM soll über 4 Milliarden kosten (Zahlen "nur" von Wikipedia). Eine Orbitermission ist eine ganz andere Größenordnung als eine Flyby-Mission. Daher ist es fast schon "unfair" Uranus und Neptun in den Vergleich zu stellen ... deren Flybys sollten immer mit ins Budget passen , während man nur zwischen Jupiter und Saturn entscheiden muss.

Jupiter Icy Moons Orbiter (Atomreaktor) + Europa Lander mit "Melt Probe" ... diese "Melt Probe" wäre nichts anderes als eine über den radioaktiven Zerfall erhitzte Kugel, die sich an einer dünnen Stelle durch das Eis schmilzt, in den Ozean darunter gelangt, zum Boden sinkt, Messungen vornimmt, bei Erreichen des Bodens Auftriebskörper aktiviert, zur Eisdecke zurücktreibt und die Daten durch das Eis zurückfunkt.

Dafür braucht man aber einen Orbiter der über genug Saft verfügt, um vom Orbit den Eispanzer eingehend zu studieren, daher mit Atomreaktor, den es leider nocht nicht gibt.

Dafür braucht man aber einen Orbiter der über genug Saft verfügt, um vom Orbit den Eispanzer eingehend zu studieren, daher mit Atomreaktor, den es leider nocht nicht gibt.

Gibt es schon. Vor allem die Russen haben an sowas gearbeitet, ein paar Radarsatelliten wurden auch eingesetzt. Heute hat man da aber eine Menge Probleme wegen Umweltschutz, Sicherheitsbedenken (nicht unbegründet, einer der Rosats hat ein paar Mio qkm in Kanada verseucht) etc mit.

mfg websquid

Ich vermute, du meintest die sowjetischen RORSAT-Satelliten  und nicht das deutsche Röntgenobservatorium  ROSAT!?