Venus-Lander

Der Start soll frühestens 2028 auf einer Angara 5 + DM-03 + Fregat erfolgen. (Ich kenn mich leider nicht aus mit den möglichen Kombinationen russischer Oberstufen, aber auf Wikipedia kommt die Kombination nicht vor. Daher die Frage an Experten: Macht das Sinn?)

In der Tat eine nicht vorgesehene Kombination im normalen Portfolio, allerdings kann man die Fregat dann wohl quasi als Teil der Nutzlast ansehen. Die Reihenfolge wäre zumindest sinnvoll, da die Fregat kleiner als Block DM03 wäre.

Ich denke es sollte prinzipiell möglich sein die Block DM-03 Drittstufe anstelle der normalen Bris-M Oberstufe zu verwenden, auch bei der Proton sind diese Stufen gegeneinander austauschbar. Vielleicht hat die Block DM-03 irgendwelche Vorteile beim Beschleunigen einer Nutzlast auf eine interplanetare Flugbahn. Der spezifische Impuls der Block DM-03 ist etwas höher, ich weiß aber nicht ob das ausschlaggebend ist.

Die Fregat Oberstufe dient vermutlich praktisch als Teil der Sonde und deren Antriebssystem.

Ansonsten klingt die Mission nicht uninteressant, bis *frühestens* 2028 kann aber noch viel passieren. Einschließlich Änderungen am geplanten Trägersystem.

Ich würde es Russland wünschen, dass es eine Sonde zu ihrem Ziel schafft. Nachdem sie nun bereits seit weit über 30 Jahren auf einen Erfolg warten müssen.

Die Fregat ist ja ursprünglich als Antriebsblock für Raumsonden entwickelt worden somit entspricht so ein Emissionsprofil ihrer ursprüngliche Funktion.
Und eine Venus Sonde ist schon lange überfällig!
MFG S

Allerdings war meines Wissens die Fregat auch in oder mit der Sonde Phobos Grunt integriert.
Die Kombination Fregat/Sonde hat es damals nicht aus dem nahen Erdorbit heraus geschafft.
Wenn man das damalige Problem gut verstanden und grundsätzlich gelöst hat, kann es bei dieser Mission klappen, ansonsten hätte ich zumindest ein ungutes Gefühl.

Viele Grüße
Rücksturz

Die NASA will eine kleine, würfelförmige Sonde mit nur 10 Zoll Kantenlänge mit der geplanten Venera-D-Mission zur Venus mitschicken. Der Long-Lived In-Situ Solar System Explorer (LLISSE) soll bis zu 60 Tage auf der Oberfläche durchhalten. Wegen der kompakten Bauweise wird LLISSE aber voraussichtlich keine Kamera enthalten können. https://www.wired.com/story/nasa-wants-to-send-a-probe-to-the-hellish-surface-of-venus/

Eine Kamera auf LLISSE scheitert wohl nicht primär an der "kompakten Bauweise", sondern daran, dass es (noch) keine hochtemperaturfähigen Detektorchips gibt.
Interessant: LLISSE wird in zwei Ausführungen konzipiert: einmal mit einer Stromversorgung aus Primärbatterien für 60 Tage Betrieb; zum anderen mit wiederaufladbaren Sekundärbatterien und einer Windturbine (mit kombiniertem Savonius-/Darrieus-Rotor) als Aufladegenerator.

Hier eine technische Beschreibung von 2018 (ohne Paywall):

   https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20180004539.pdf

Wer möchte der NASA bei einem Venusrover-Konzept helfen?

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7604

Wer möchte der NASA bei einem Venusrover-Konzept helfen?

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7604

Gewonnen hat das Konzept "Venus Feelers" von Youssef Ghali:
https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasas-venus-rover-challenge-winners-announced
https://www.syfy.com/syfywire/winners-of-nasas-venus-rover-design-contest

&feature=emb_logo

Cooool   
Erinnert bisschen an Steampunk - intelligente Mechanik, sehr fein!
Aber wie wollen die Daten zur Erde bringen, ein wenig empfindliche Elektronik wird ja doch nötig sein???

Konstruieren und bauen kann man sowas bestimmt.

Aber das Testen unter Umgebungsbedingungen stelle ich mir dann schwierig vor, wegen der hohen Temperaturen auf der Venus. Da kann ein Ingenieur ja nicht zum Beispiel im T-Shirt neben dem Roboter her laufen und beobachten, wie er sich auf welchem Untergrund macht.

Wie geht sowas? Bauen die sich dafür ein extra Hochtemperaturlabor? Mit gekühlten Anzügen? Oder mit ferngesteuerten Manipulatoren? Oder wie macht man das ? Gibt oder gab es schon irgendeine vergleichbare Anwendung, nach deren Erfahrungswerten man sich richten kann?

Wenn ich mir diese größte Vakuumtestkammer vorstelle mit allem Drumherum für den Betrieb, dann ist vermutlich eine "Venuskammer" in der Größe zweier Container auch nicht schwieriger und teurer. Dazu evtl. eine Gitterschiene an der Decke, wo ein hinreichend komplexer Manipulator hin und her fährt für grobe Hilfreichungen. Und hin und wieder aufmachen muß man eh.

Die Temperatur bekommt man leicht hin aber der hohe Druck macht eine Venus-Testkammer vor allem dann schwierig wenn sie groß sein soll.

Materialien und elektronische oder mechanische Einzelkomponenten kann man ohne weiteres in einem handelsüblichen Laborautoklaven unter Venusbedingungen testen aber einen ganzen Rover...? Das ist nicht einfach.

Man bräuchte auf jeden Fall einen sehr großen Druckbehälter der trotz seiner Größe 80-90 Bar aushält. Die Temperatur ist dabei nicht so problematisch da man die Innenwand des Behälters bedarfsweise kühlen und isolieren kann.

Prinzipiell werden Druckbehälter in der geforderten Größe und Druckfestigkeit auch in der Industrie genutzt und hergestellt, etwa für Kernreaktoren und Reaktoren zur Ammoniaksynthese. Vielleicht könnte man einen Druckbehälter aus diesem Bereich billig erwerben und nutzen, vielleicht könnte man etwa einen gebrauchten Ammoniak-Reaktor kaufen und entsprechend umbauen. Auch Reaktordruckbehälter von Kernkraftwerken kommen in Frage, es gibt ja einige KKW die nie fertiggestellt wurden und deren Reaktordruckbehälter man nutzen könnte. Darüber hinaus gibt es Reaktordruckbehälter die aufgrund von Qualitätsmängeln nicht in der vorgesehenen Anwendung zum Einsatz kommen konnten. Beim Bau des KKW Ostrovets in Weißrussland ist beispielsweise einer der Reaktordruckbehälter vom aus geringer Höhe vom Kran gefallen und wurde ausgetauscht obwohl er nur geringe Schäden aufwies. Er wird zur Zeit eingelagert, das er für ein KKW nicht gut genug ist heißt freilich noch lange nicht das er für eine andere Anwendung bei weit geringerem Druck und geringerer Einsatzdauer nicht gut genug wäre.

Ich denke daher, es könnte möglich sein einen passenden Druckbehälter für wenig mehr als den Schrottpreis irgendwo aufzutreiben. Dann muss man ihn aber noch dorthin transportieren wo man den Test durchführen will und für den Test adaptieren, beides kann recht teuer sein. Nicht astronomisch teuer aber billig würde es wohl auch nicht werden.

Die Temperatur bekommt man leicht hin aber der hohe Druck macht eine Venus-Testkammer vor allem dann schwierig wenn sie groß sein soll.

Was genau meinst Du mit "leicht hinbekommen"? Den Behälter auf Temperatur zu bringen? Das halte ich auch nicht für schwierig. Ich stelle mir nur schwierig vor, den komplett zusammengebauten Testrover in diesem Behälter aus der Nähe zu beobachten und zu manipulieren. Zum Beispiel einzelne Komponenten auszutauschen. Oder irgendein kleines Bauteil mal anders auszurichten. Kühlt man dann jedesmal den Behälter von 450 °C auf Raumtemperatur ab, geht rein, bastelt, geht wieder raus, heizt wieder auf 450 °C hoch undsoweiter?

Das mit dem Druck überrascht mich wiederum auch. Ich dachte, man kann alle hohlen Teile mit Belüftungsbohrungen konstruieren, sodass überall die 80-90 bar herrschen.

Wenn nicht, gibt es also hohle, hermetisch dichte Teile, die unbedingt auf irdischem Druckniveau bleiben müssen, um zu funktionieren. Welche sind das?

Zitat von: Dominic am 16. Juli 2020, 20:08:36

Die Temperatur bekommt man leicht hin aber der hohe Druck macht eine Venus-Testkammer vor allem dann schwierig wenn sie groß sein soll.

Was genau meinst Du mit "leicht hinbekommen"? Den Behälter auf Temperatur zu bringen? Das halte ich auch nicht für schwierig. Ich stelle mir nur schwierig vor, den komplett zusammengebauten Testrover in diesem Behälter aus der Nähe zu beobachten und zu manipulieren. Zum Beispiel einzelne Komponenten auszutauschen. Oder irgendein kleines Bauteil mal anders auszurichten. Kühlt man dann jedesmal den Behälter von 450 °C auf Raumtemperatur ab, geht rein, bastelt, geht wieder raus, heizt wieder auf 450 °C hoch undsoweiter?

Das mit dem Druck überrascht mich wiederum auch. Ich dachte, man kann alle hohlen Teile mit Belüftungsbohrungen konstruieren, sodass überall die 80-90 bar herrschen.

Wenn nicht, gibt es also hohle, hermetisch dichte Teile, die unbedingt auf irdischem Druckniveau bleiben müssen, um zu funktionieren. Welche sind das?

Ich denke eine solche Testkammer nach einem Testlauf abzukühlen und beim nächsten Test erneut aufzuheizen ist wohl die einfachste Lösung, ja. Das dauert sicherlich jeweils einige Stunden aber sooo viele Tests wird man ja nicht machen wollen/müssen.

Der Druck ist duchaus wichtig für Tests. Vor allem wenn man einen Rover als ganzes Testen will und nicht nur Komponenten oder Materialien (wofür man keine so große Testkammer bräuchte). Insbesondere beeinflusst der Druck natürlich die Aerodynamik und das Temperaturmanagement. Unter Umständen könnte es auch durchaus sinnvoll sein das manche Komponenten auf niedrigerem Druckniveau bleiben, unter anderem weil das etwa die thermische Isolierung vereinfachen kann. Bei den Venera-Landern befand sich soweit ich weiß auch die Elektronik in einem kugelförmigen Druckbehälter mit geringerem Innendruck.

Ich denke eine solche Testkammer nach einem Testlauf abzukühlen und beim nächsten Test erneut aufzuheizen ist wohl die einfachste Lösung, ja. Das dauert sicherlich jeweils einige Stunden aber sooo viele Tests wird man ja nicht machen wollen/müssen.

Aus dem Grund und weil es eben keine geringe Zahl Tests geben wird/muß, dachte ich daß man sich einen Teil des Hoch/Runterfahrens der Kammer sparen kann, wenn man eine Manipulator drin hat für die einfacheren "Handlungen".

Manipulator ist bestimmt praktisch!
Der Rover könnte auch auf einem Laufband getestet werden, dann brauchen sie noch weniger Platz im Druckbehälter!

Nachdem jetzt Hinweise auf ein mögliches Leben in der Venus-Atmosphäre gefunden wurden, und auch die NASA wieder alte Pläne aus den Schubladen holt, ist dies sogar dem Spiegel einen Artikel wert!
https://spiegel.de/wissenschaft/weltall/nasa-erwaegt-mission-zur-venus-a-a5a60f6a-883b-4fb0-a080-cffbe5121e50

Nachdem jetzt Hinweise auf ein mögliches Leben in der Venus-Atmosphäre gefunden wurden, und auch die NASA wieder alte Pläne aus den Schubladen holt, ist dies sogar dem Spiegel einen Artikel wert!
https://spiegel.de/wissenschaft/weltall/nasa-erwaegt-mission-zur-venus-a-a5a60f6a-883b-4fb0-a080-cffbe5121e50

Sooo alt sind die Pläne noch gar nicht, Davinci war bis 2017 unter den Finalisten für die nächste Mission des "Discovery"  - Programms und hat letztlich gegen Psyche und Lucy verloren, die als 13 und 14 Discovery Missionen ausgewählt wurden.

Nachdem es ja schon ein konkretes Konzept gibt, könnte man diese Mission evtl. relativ kurzfristig realisieren, den politischen Willen vorausgesetzt. Aber ich kann mir gut vorstellen, dass die amerikanische Politik nicht abgeneigt sein könnte, man stelle sich vor jemand anders macht vor der Nasa die Entdekckung des 21. Jahrhunderts. Wenn sogar schon private Missionen (Peter Beck) ins Auge gefasst werden, wird man in USA sicher Gas geben wollen.

P.S.: Nur der Vollständikeit halber: Davinci ist natürlich kein Lander sondern eine Atmosphären-Sonde. "Veritas" heißt die (potentielle) Lander - Mission.

Discovery 15+16 gibt es ja auch noch. Über diese Missionen soll noch 2021 entschieden werden und DAVINCI+ und Veritas sind 2 der 4 Finalisten.

Genauere Beschreibung des augenblicklichen Standes und der Möglichkeiten in nächster Zukunft:

https://space.com/venus-astrobiology-mission-designs-phosphine.html

Neues *Lander*-Konzept, ganz ohne Landung

https://space.com/venus-calypso-surface-survey-idea.html

Ballon über den Wolken in ca 50 km Höhe, Seil nach unten (15-30 km lang), durch und unter die Wolken (ca 20 km Höhe, 130° C) daran Meßsonde zur Wolken- und Bodenerkundung. Immer mal wieder hoch zum Abkühlen und Datenübermittlung.
Keine Ahnung, was das für ein *Seil* sein soll, das sowas aushält (Temperatur, Schwefelsäure, Länge, Gewicht ....)

Schon wieder ein Spiegel-Artikel!
Hier wird auf weitere mögliche Projekte kurz eingegengen.

https://spiegel.de/wissenschaft/weltall/ideen-fuer-forschungsmissionen-naechster-halt-venus-a-f14d6c93-2267-4bb6-b8a2-7af6dbb93c26

Discovery 15+16 gibt es ja auch noch. Über diese Missionen soll noch 2021 entschieden werden und DAVINCI+ und Veritas sind 2 der 4 Finalisten.

Es sind beides sehr interessante und längst überfällige Missionen. Aber nach meiner Einschätzung sind beide nicht geeignet, um nach möglichen Lebensspuren in der Hochatmosphäre zu suchen. DAVINCI+ ist eine Landesonde, die vor allem die untere Atmosphäre erforschen und Bilder des Landegebietes aufnehmen soll. VERITAS dagegen ist eine Radar-Sonde zur Oberflächenerkundung, eine Nachfolgemission von Magellan.

Besser wäre eine eigenständige Mission (vielleicht im New Frontiers-Programm) mit einem speziellen Orbiter und Ballon-Sonden.

Die Einschätzung würde ich teilen, dass beide Missionen nicht wirklich zum Nachweis von Leben oder Biomarkern gedacht und geeignet sind.

Die Idee oder besser die Hoffnung ist für mich eher, dass die Nasa sich kurzfristig (weil ja schon länger angedacht) zu einer modifizierten DAVINCI durchringen könnte. Das Budget für Discovery 15 und 16 müsste ja irgendwo im Topf sein, wenn nun ein paar kluge Köpfe Instrument A gegen B tauschen und man evtl. einen größeren Schirm nimmt, dann könnte da ja womöglich eine Mission rauskommen, die länger im relevanten Bereich bei ca. 50 km bleibt und dort gezielt nach Nachweisen für Leben sucht.

Das ist natürlich pures Wunschdenken, aber es würde mich nicht wundern, wenn gerade in irgendeinem Nasa Büro der gleiche Gedankengang gesponnen wird