Welche Planeten-Missionen als nächstes?

Ich kann es dir mal grob ausrechnen...

Um die 3,5 Tonnen auf 20km/sek zu beschleunigen nehmen wir Wasserstoff. Direkt aus dem LEO, ohne Brennpause.

Damit müsstest du 298033,952 kg im LEO haben.

Hallo,

ich hab das nun mal selber versucht zu verstehen und bei mir ist das Ergebnis nicht so dramatisch. Ich bin von 3,5 Tonnen ausgegangen, bei Wasserstoff /Sauerstoff hab ich einen ISP von 440 s (440 s * 9,81 m/s*s = ca. 4300 m/s) gefunden. Ob das wirklich in der Praxis erreicht wird? Keine Ahnung.

Damit würde ein Massenverhältnis von 10 ausreichen, um 10 km/s zu erreichen.

4 300 * ln(10) = 9 901.1159

Da man im Orbit ja schon 8 km /s hat, würde man auf ca. 18 km/s kommen. Das sollte doch reichen. Natürlich tut jedes Kilogramm zusätzlich (zu den 3,5 Tonnen Orbiter) für das Raumschiff schon weh, da man ja dann 10 kg zusätzlichen Treibstoff braucht.

Man könnte also grob mit knapp 4 Tonnen Leermasse + etwas mehr als 40 Tonnen Treibstoff hinkommen.

Über 40 Tonnen im LEO sind natürlich auch noch ne Menge, aber das klingt doch schon machbarer.

Stefan

bei Wasserstoff /Sauerstoff hab ich einen ISP von 440 s (440 s * 9,81 m/s*s = ca. 4300 m/s) gefunden.

Die theoretische Obergrenze im Vakuum iliegt bei LH2+LOx bei etwa 4500 m/s, also mit einem sehr guten Triebwerk sollte das zu schaffen sein...

Theoretisch könnte man den Treibstoff mit möglichst vielen fly-bys und einem Aerobrake deutlich herunterschrauben... Nur, wenn es geht, wirst du möglichst schell starten, dass die Flugzeit minimiert wird... Und dann musst du natürlich wieder bremsen... Und das ohne einen cryogenen Treibstoff...

...tja, das Bremsen ist wohl der Knackpunkt. Vor allem beim Pluto, die Fluchstgeschwindigkeit liegt bei nur 1,2 km/s, das nennt man dann wohl Vollbremsung ....

Aber eine Sonde im Neptun Orbit wäre wohl möglich. Neptun hat ja ziemlich viel Masse, da stell ich mir das Einschwenken in einen Orbit deutlich leichter vor. Aber leider sind das wohl alles nur theoretische Hirngespinnste, weil keiner so eine Mission finanzieren möchte. Also Frau Merkel, wenn sie gerade hier mitlesen .... 

Theoretisch könnte man den Treibstoff mit möglichst vielen fly-bys und einem Aerobrake deutlich herunterschrauben

Fly-Bys sind eine zwiespältige Sache.Treibstoff sparen sie auf jeden Fall. Zeit können sie auch sparen, wenn man mal eben an Jupiter oder so beschleunigen kann, aber sie kosten Zeit, wenn man mehrere „kleine“ Fly-Bys durchführt. Und gerade bei den äußeren Planeten diskutieren wir darüber schließlich auch, weil wir eine akzeptable Reisezeit haben wollen.

mfg websquid

Einzige Chance, um mit einer akzeptablen Reisezeit zu Neptun zu kommen ist ein Start mit hoher Geschwindigeit, zusätzliche massive Geschwindigkeitszunahme am Jupiter (Fly-by) und dann Vollbremsung am Ziel. Einzig sinnvolle Lösung mit heutiger Technik wäre ein Aerobrake Manöver in der Neptun Atmosphäre, um die Geschwindgkeit zu reduzieren, damit man in eine Umlaufbahn eintreten kann. Allerdings fehlen dazu alle nötigen Kentnisse über die Atmosphäre des Neptun, hier wären mehrere Vorbeiflugsonden nötig, um die Atmosphäre genau genug zu vermessen, damit man überhaupt an so ein Manüver denken kann. Die letzten Ergbnisse über die Atmosphäre von Neptun sind über 20 Jahre alt, gemacht mit 35 Jahre alten Instrumenten. Seit dem hat man den Planeten nur per Teleskop untersuchen können, was nicht genug Ergebnisse liefert.

Aber man kann doch um den Neptun relativ flott kreisen. Wenn ich das richtig im Kopf habe, dann verhält sich die maximale Orbitgeschwindigkeit zur Fluchtgeschwindigkeit wie 1 zu Wurzel(2).

Der Neptun hat eine Fluchtgeschwindigkeit von 23,5 km/s (sagt Wikipedia), ergäbe 23,5 / 1,41 = 16,67 km/s.

Mag sein, dass die Rechnung nicht stimmt, aber wenn es doch so wäre: Bei nahezu 17 km/s muss man praktisch nicht bremsen. Evtl. müsste man eher noch mal Gas geben 

Hallo,

wir haben den Thread "Geplante Missionen zu den äußeren Planeten" in den Konzeptbereich geholt und hier mit dem nur wenig älteren Thread "Welche Planeten-Missionen als nächstes?" zusammengelegt.

Die letzten Ergbnisse über die Atmosphäre von Neptun sind über 20 Jahre alt, gemacht mit 35 Jahre alten Instrumenten. Seit dem hat man den Planeten nur per Teleskop untersuchen können, was nicht genug Ergebnisse liefert.

Naja, ich denke nicht, dass sich die Atmosphäre in den letzten 20 Jahren (oder 20 Mio J) wesentlich geändert hat
Aber kann auch sein, dass bisherige Messungen zu ungenau sind....

Aber man kann doch um den Neptun relativ flott kreisen. Wenn ich das richtig im Kopf habe, dann verhält sich die maximale Orbitgeschwindigkeit zur Fluchtgeschwindigkeit wie 1 zu Wurzel(2).
Der Neptun hat eine Fluchtgeschwindigkeit von 23,5 km/s (sagt Wikipedia), ergäbe 23,5 / 1,41 = 16,67 km/s.

Naja, du betrachtest das zu abgeschlossen... Also die Erde gibt ja der Sonde schon mal 30km/sek mit... Wenn du dann mit 20km/sek nach außen beschleunigst, erhöht sich doch der Orbit, aber die Orbitalgeschwindigkeit wird geringer...

Beim Anflug auf Neptun wird sich die Geschwindigkeit aber erhöhen...

Zitat

Aber man kann doch um den Neptun relativ flott kreisen. Wenn ich das richtig im Kopf habe, dann verhält sich die maximale Orbitgeschwindigkeit zur Fluchtgeschwindigkeit wie 1 zu Wurzel(2).
Der Neptun hat eine Fluchtgeschwindigkeit von 23,5 km/s (sagt Wikipedia), ergäbe 23,5 / 1,41 = 16,67 km/s.

Naja, du betrachtest das zu abgeschlossen... Also die Erde gibt ja der Sonde schon mal 30km/sek mit... Wenn du dann mit 20km/sek nach außen beschleunigst, erhöht sich doch der Orbit, aber die Orbitalgeschwindigkeit wird geringer...

Beim Anflug auf Neptun wird sich die Geschwindigkeit aber erhöhen...

Tja, hab ich mir inzwischen auch schon überlegt. Bleibt sich so gesehen letzlich egal, wie massenreich der Zielkörper ist. Man beschleunigt ja entsprechend schneller auf den Planeten zu .... Letztlich wird es wohl so sein, wie es schon formuliert wurde: Theoretisch und praktisch durchführbar, aber extrem aufwändig.

Cassini war ja auch ca. 4 mal so teuer wie New Horizons, dabei ist Neptun ca. 3 mal so weit weg wie Saturn.

Die alten Missionen (Voyager 1 & 2) waren nur des wegen "billig" und möglich weil die Planeten in einer sehr günstigen Position zu einander standen und swing by Manöver den nötigen "schub" gratis lieferten.
 
Die Konstellation kommt aber leider nur ca. alle 200 Jahre vor.

Mfg Collins

Die Konstellation kommt aber leider nur ca. alle 200 Jahre vor.

Dann wissen wir schon, wann Voyager 3 reloaded mit VASIMR startet

Und Voyager 4? Die muß wohl zu Hause warten ? 

Collins

Und Voyager 4? Die muß wohl zu Hause warten ? 

Für den sind wieder mal die RTG alle... Besser gesagt, das Plutoniumdioxid für diese

Die alten Missionen (Voyager 1 & 2) waren nur des wegen "billig" und möglich weil die Planeten in einer sehr günstigen Position zu einander standen und swing by Manöver den nötigen "schub" gratis lieferten.
 
Die Konstellation kommt aber leider nur ca. alle 200 Jahre vor.

Mfg Collins

Das ist aber nicht so schlimm. Man kann es auch genau so machen wie bei New Horizons, das man nur den Jupiter nutzt, um zum Ziel zu kommen. Mehrere Planeten hintereinander anzufliegen macht heute kaum noch Sinn, man konzentriert sich auf den Zielplaneten und passt die Instrumente darauf an.

Kernproblem ist nur, das gerade für Planetensonden immer sehr wenig Geld da ist und viele interessante Missionen (wie Europa Orbiter) schon lange vor dem Start gestrichen werden. Für das Geld, was allein die USA jedes Jahr für die bemannte Raumfahrt ausgeben, könnte man fast 2 Cassini Missionen bezahlen.

Für das Geld, was allein die USA jedes Jahr für die bemannte Raumfahrt ausgeben, könnte man fast 2 Cassini Missionen bezahlen.

Oder auch nicht. Nach einem Jahr fragen die Politiker: "Wieso starten wir 2 Sonden im Jahr. Das ist doch viel zu teuer!"

Und dann wird das Budget mal eben kräftig gekürzt....

Die Idee muss gut sein und man muss sie wirklich umsetzen wollen. Nicht die Anzahl ist entscheidend.

Ich wäre ja schon für eine Mission zum Jupiter. Seit Galileo ist einge Zeit vergangen, in der neue technische Möglichkeiten entwickelt wurden. Wir müssen abwarten, was aus den russichen Plänen für eine eigene Jupitermission wird. Zuerst müssen sie sich mit Phobos-Grund am Mars beweisen. Ich drücke die Daumen.

Dann könnte man eine weitere Saturnmission planen oder auch mal die weiter entfernten Planeten anfliegen. Da wir nicht wissen, welche Überraschungen uns dort erwarten, kann ich mich nicht für eine entscheiden, das können Astronomen mit überzeugenden Argumenten viel besser.

Oder auch nicht. Nach einem Jahr fragen die Politiker: "Wieso starten wir 2 Sonden im Jahr. Das ist doch viel zu teuer!"

Und dann wird das Budget mal eben kräftig gekürzt....

Selten genug, aber da muss ich dir zustimmen. Genauso war es mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit sinnvoller, das Hubble-Teleskop im Orbit zu reparieren bzw. zu warten, anstatt für geringere Kosten einen kontinuierlichen Strom an Ersatzteleskopen zu starten. Das hat dann natürlich weniger mit wirtschaftlichen Gründen zu tun als vielmehr mit psychologischen.

Vergiss bei deinem Argument aber eines nicht, Runner02 - es sind nicht immer die bösen Politiker, die Kürzungen verlangen, sondern oftmals auch die Leute, die hinten ihnen stehen: Die Wähler!

Mahlzeit!

... es sind nicht immer die bösen Politiker, die Kürzungen verlangen, sondern oftmals auch die Leute, die hinten ihnen stehen: Die Wähler!

Der ist wirklich gut. Danke. Hast mir die Nacht gerettet.

Gruß
Peter

Ich wäre ja schon für eine Mission zum Jupiter. Seit Galileo ist einge Zeit vergangen, in der neue technische Möglichkeiten entwickelt wurden. ´

Vor allem konnte Galileo wegen der nicht komplett ausgeklappten Hauptantenne seine Mission nur teilweise erfüllen.

Die Langzeit - Jupiterbeobachtungen sollen zwar von Juno nachgeholt werden, aber noch immer ist keine Sonde geplant, die gezielt die Monde erkunden soll. Zwar planen NASA und ESA eventuell zusammen mit JAXA eine Gemeinschaftsmission zu Jupiter, aber hier weiß noch keiner, ob die wirklich je startet. Da sind schon zu viele interessante Missionen von den USA gestrichen wurden.

Auch die Russen planen eine interessante Mission, die die Gemeinschaftsmission prima ergänzen könnte, aber auch hier weiß noch keiner, ob das finanziert wird.

Cassini ist bis 2017 verlängert wurden, hier wird zumindest von Seiten der NASA vermutlich nicht vor 2030 an eine neue Mission gedacht. Noch weiter raus steht ebenfalls in den Sternen. Eine weitere Mission zu Uranus und Neptun ist eigentlich überfällig.

Hallo Zusammen,

die NASA hat sich für drei neue Missionkonzepte entschieden.
Die Teams erhalten 3.000.000 $ für Entwurfplanung oder Studien und Analysen
Nach weitere Prüfung 2012 dieser Konzept-Studien wird die NASA eine Mission auswählen und wird die ausgewählte Studie mit einer Kostenobergrenze von 425.000.000 $ für die Entwicklungsarbeit bis zum Start weiterführen.
Dazu zählt nicht die Finanzierung der Trägerrakete.

die ausgwählten Vorentwürfe sind:

 - Geophysikalische Überwachungsstation (GEMS)
würde die Struktur und Zusammensetzung im tiefen Inneren des Mars untersuchen.


http://www.nasa.gov/mission_pages/mars/multimedia/pia13990.html

- Titan Mare Explorer (TIME)
würde auf einen großen Methan - Ethan-See auf dem Saturnmond Titan schwimmend landen.

- Comet Hopper
würde durch Landung auf einen Kometen die Veränderung durch das Einwirken der Sonne beobachten.

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2011-136

Gertrud

Interessant finde ich bei dieser Runde des Discovery-Programms auch eines der drei Technologie-Reife-Programme: Whipple*

Man möchte Technologien untersuchen/entwickeln/prüfen, um Objekte im äußeren Sonnensystem mittels "blind occultation" aufzuspüren. Es wäre interessant einen "Zugang" zu dieser Population dunkler und vielzahliger Objekte bei Pluto and beyond zu bekommmen.




*(Wofür steht das? )

Hallo Schillrich
zu Deiner Frage:

Interessant finde ich bei dieser Runde des Discovery-Programms auch eines der drei Technologie-Reife-Programme: Whipple*

Man möchte Technologien untersuchen/entwickeln/prüfen, um Objekte im äußeren Sonnensystem mittels "blind occultation" aufzuspüren. Es wäre interessant einen "Zugang" zu dieser Population dunkler und vielzahliger Objekte bei Pluto and beyond zu bekommmen.

*(Wofür steht das? )

*(Wofür steht das? )

habe ich die Vermutung,
das der Astronom Fred Lawrence Whipple der Namensgeber sein könnte.?

Whipple berechnete erstmals eine genaue Bahn des Pluto.

http://de.wikipedia.org/wiki/Fred_Whipple

vielleicht hat jemand ja noch eine gesichertete Erklärung?

Gertrud

Das hört sich doch gut an .

Die ersten zwei vorgeschlagenen Missionen gefallen mir besonders gut

Die erste Mission, die übrigens aussieht wie Phönix   sollte dann aber am Äquator landen, dort hat sie dann auch die Chance, dass sie den Winter überlebt.

Nebenbei kann man sie dann auch für das Radioexperiment hernehmen, das auch für den stationären Spirit geplant gewesen wäre (Achsneigung oder Orbitparameter besser bestimmen (?) )


Ich denke, gerade die geologische Struktur des Mars sollte von höchstem Interesse sein, da wir ja hoffentlich bald andere erdähnliche Planeten finden und dann Rückschlüsse ziehen können.
Und wenn wir keine entdecken, haben wir was über unseren eigenen Planeten + den Mars gelernt.



Ein Titan-Schiff? Da würde ich zustimmen, wenn es einen Radioisotopgenerator an Bord hätte.
Weil mit Batterie ein paar Stunden finde ich zahlt sich nicht sonderlich aus (425 Mio Dollar; verdirbt den anderen länger dauernden Missionen die Chance)  - auf dem Mars können Roboter locker 5 Jahre überleben, wenn nicht die Solarpanele vom Schnee abgebrochen werden, oder man in einer Sandfalle steckt.

Ganz klar: Titan Mare Explorer (TIME)!
So eine Mission gab es noch nie! Das würde auch die Öffentlichkeit (abseits von Raumcon  ) interessieren. Und wer weiss, vielleicht findet sich dannein Titan-Fischchen, das mit unserer Sonde mitschwimmt  .

Grüsse

Wilhelm