Venus-Lander

Ist halt wieder mal eine Frage wie flexibel eine staatliche Organisation wie die NASA sein kann.
Aber vieleicht probieren es ja vorher noch die Chinesen!

Das dürfte nichts mit Flexibilität zu tun haben. Die Missionen sind für eine ganz andere Zielsetzung geplant, mit feststehenden Experimenten und den dahinter stehenden Wissenschaftlern. So einfach mal ein paar Experimente austauschen geht kaum. Beide Missionen konzentrieren sich auf die Atmosphäre und die Oberfläche. Biologische Erkundungen sind nicht geplant. Plant man die Missionen kurzfristig um, fliegen sie aus der aktuellen Auswahl des Discovery-Programms.

Zudem stellt sich die Frage, ob sich überhaupt etwas erkunden lässt. Durch einen reinen Orbiter sicher nicht. Die Landesonde wiederum hat ein Zeitproblem. Sie soll die Atmosphäre erkunden und Bilder aufnehmen. Sie dürfte die interessanten Schichten der Atmosphäre sehr rasch durchfliegen, um mehr Zeit in der unteren Atmosphäre zu haben. Schließlich wird der Lander von Batterien betrieben, die nicht ewig halten. Die Aufheizung durch die Hitze am Boden begrenzt die Zeit zusätzlich. Es müssen Messergebnisse und Bilder übertragen werden, was wegen der dichten Atmosphäre nur mit niedriger Datenrate möglich ist. Wenn man jetzt noch ein Biolabor mitnimmt, dann beeinflusst das die ganze Mission, vom Gewicht über die Stromversorgung bis hin zur Datenübertragung.

So gerne ich auch eine schnelle Mission zur Abklärung sehen würde, aber die beiden Discovery-Missionen sind keine Lösung. Dazu ist eine neue, eigenständige Mission nötig.

Und eben genau das wäre die von mir angesprochene und erwünschte *Flexibilität*:

Discovery total streichen, oder zumindest sofort erstmal auf Eis legen, und was passenderes bauen !!

Zitat

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 ....)

Eine Ballonsonde die in 30...50km Höhe fliegt, wo die Temperatur noch recht erträglich ist und die eine "Tochtersonde" über ein Seil zur Oberfläche oder zu tieferen Schichten der Atmosphäre hinunterlassen kann ist sicher eine interessante Idee. So könnte man die Tochtersonde eben auch regelmäßig zum Abkühlen hochziehen.

Vorteilhaft wäre, das man so auch die mittlere Atmosphäre besser untersuchen kann was ja vor allem auch dadurch, das man dort nun Leben vermutet interessanter geworden ist.

Ein Seil für das Herablassen der Tochtersonde würde man idealerweise aus Keramikfasern bzw. Mieralfasern (etwa Asbest) oder Carbonfasern herstellen, ein Stahlseil wäre auch eine Option aber suboptimal weil Stahl bei den Temperaturen in Oberflächennähe bereits deutlich an Festigkeit verliert und weniger korrosionsresistent ist. Ob geeignete Seile kommerziell verfügbar sind ist mir aber nicht bekannt. Insgesamt müsste eine Solche Sonde relativ groß sein damit die Tochtersonde eine ausreichend große thermische Trägheit haben kann, der Ballon müsste entsprechend ebenfalls recht groß sein. Insgesamt wäre das wohl recht komplex.

Bei jedem Seil, dass hier eine signifikante Länge (10km? 20km?) erreichen soll, sollten wir erstmal seine Masse abschätzen ... und ob das dann noch realistisch für eine interplanetare Mission und einen tragenden Ballon ist.

Eine Drahtverbindung ist allerdings auch nicht unbedingt erforderlich. Die "Tochtersonde" kann auch Flugzeug sein, das für einige Stunden abtaucht, Daten und Proben sammelt und anschließend am Stratosphären-Ballon andockt, abkühlt und wieder aufgeladen wird. Ob die Proben dort analysiert oder in eine Rückkehrsonde verpackt werden, ist dann der nächste Schritt.

Bei jedem Seil, dass hier eine signifikante Länge (10km? 20km?) erreichen soll, sollten wir erstmal seine Masse abschätzen ... und ob das dann noch realistisch für eine interplanetare Mission und einen tragenden Ballon ist.

Stellt sich die Frage ob man bis zum Boden will was natürlich besonders interessant wäre. Dann bräuchte man wohl ein mindestens 30km langes Seil.

Es stellt sich auch die Frage was für ein Material man für das Seil benutzen kann. Kunststoffe sind offensichtlich ungeeignet und auch Stahl wäre suboptimal. Ideal wäre wohl ein Seil aus Mineralfasern (etwa Asbest), Keramik- oder Kohlefasern. Hier stellt sich die Frage was für Seile aus diesen Materialien jeweils verfügbar sind.

Ich schätze bei 30km Seillänge wäre das Seil vermutlich mindestens ähnlich schwer wie die Tochtersonde, welche an diesem heruntergelassen wird. Eher noch etwas schwerer. Je nach Material und je nachdem was für Sicherheitsreserven man da einplanen will.

Prinzipiell kann man die Tochtersonde nicht beliebig klein machen weil ihre thermische Trägheit ja so groß sein muss das sie sich in dem Zeitraum, in dem sie sich in der unteren Atmosphäre befindet nicht zu stark aufheizt. Nicht vernachlässigen darf man auch das die Masse eines Mechanismus zum ausreichend schnellen Aufwickeln des Seils inklusive Energieversorgung. Eventuell könnte man sogar zwei Tochtersonden im Pendelbetrieb einsetzen um Energie zu sparen.

Wenn man sich mit einem kürzeren Seil und einer Tochtersonde welche den Boden nicht erreichen kann zufrieden gibt kann man viel Gewicht sparen. Eine Tochtersonde die nicht die besonders heißen bodennahen Atmospähreschichten erreicht kann auch leichter gebaut werden, so spart man an vielen Stellen Gewicht. Dennoch könnte eine solche Mission vor allem als relativ preiswerter Technologiedemonstrator dienen welcher einer weiteren Mission den Weg bereiten könnte welche den Boden erreichen kann.

Eine Drahtverbindung ist allerdings auch nicht unbedingt erforderlich. Die "Tochtersonde" kann auch Flugzeug sein, das für einige Stunden abtaucht, Daten und Proben sammelt und anschließend am Stratosphären-Ballon andockt, abkühlt und wieder aufgeladen wird. Ob die Proben dort analysiert oder in eine Rückkehrsonde verpackt werden, ist dann der nächste Schritt.

Das stimmt im Prinzip könnte aber technisch deutlich komplizierter sein.

Die beiden Ballons, die die Sowjetunion im Juni 1985 in die Venus-Atmosphäre gebracht hatte, haben während ihrer "Lebensdauer" von 46 bis 48 Stunden jeweils eine Strecke von über 11.000 Kilometer zurückgelegt. Durch die Winde wurden sie schlagartig um 200 bis 300 Meter nach oben oder unten gedrückt. Über einen Berg wurde ein Ballon um 1,5 Kilometer nach unten gedrückt.

Also eine Ballonfahrt auf der Venus ist alles andere als ruhige Angelegenheit. Und deshalb gehe ich davon, die Idee mit einen Seil von 30 Kilometer länge funktioniert nicht.

Mich würde mal interessieren, wie das Kosten / Nutzen / Aufwand Verhältnis aussieht, wenn man einem Rover ein paar Kilo gefrorenen Stickstoff o.a. mit in den Bauch packt. Gut isoliert aber nicht zu gut. Microröhrchen zu den wichtigsten Stellen. Jede Stunde Lebensdauer zählt ja.

Die Frage ist: was willst du mit dem Rover machen?

Offensichtlich Steine analysieren.
Aber wenn man zügig arbeitet sollte man maximal nach einigen Stunden mit dem nahen Umfeld durch sein.
Für alles weitere, wo man wirklich hin fahren müsste, dürfte man wohl mit einer passiven Kühlung wohl kaum auskommen.

Für mich fehlt da die klare Analyselücke zwischen 'Umfeld analysieren' (was man vlt auch mit einem Arm an der Sonde/ einem Laserspektrometer könnt) und '>hundete Meter fahren und Tage unterwegs sein'.

Für mich fehlt da die klare Analyselücke zwischen 'Umfeld analysieren' (was man vlt auch mit einem Arm an der Sonde/ einem Laserspektrometer könnt) und '>hundete Meter fahren und Tage unterwegs sein'.

Stimmt, das Wichtigste ist wohl erstmal rauszukriegen - ist jeder Quadratmeter der Oberfläche interessant und Datenergiebig oder sind interessante Punkte, aber auseinanderliegend zu sehen.
Freilich - für mich als "mechanischer" Techniker wäre ein Rover interessant, wo man alles in die Optik, das Fahrwerk und die Lebensdauer steckt, interessanter. Um erstmal zu sehen, mit was man dort rechnen muß. Steine analysieren erstmal nicht. Aber nun ja...

Die Bedingungen am Boden sind so, daß Leben dort noch am wenigsten zu erwarten ist.
Ausserdem hat dort ein *Roboter* die geringsten Überlebenschancen. Also was soll er dann da und zu was sollte der ganze Aufwand gut sein?

Im Moment scheint alles ein bissel vom Thema Leben geprägt. 
Soll man sich also nur auf Methoden der Lebenssuche konzentrieren ?
Das ist keine Raumfahrt.

Also was soll er dann da...?

Wo bleibt die Neugier, der Antrieb , Neues zu SEHEN ?
Planetenforschung ohne Landung? Kein Reiz, Schwierigkeiten zu meistern? Unmögliches trotzdem zu versuchen?

Zitat

Also was soll er dann da...?

Wo bleibt die Neugier, der Antrieb , Neues zu SEHEN ?
Planetenforschung ohne Landung? Kein Reiz, Schwierigkeiten zu meistern? Unmögliches trotzdem zu versuchen?

Kann ich mir auch schlecht vorstellen. In den Wolken "rumschnüffeln" - gut und schön, aber ich würde doch gerne sehen, was auf dem Boden los ist. Landschaftsformen unter hohem Druck und Temperatur, Geologie usw...

Kann ich mir auch schlecht vorstellen. In den Wolken "rumschnüffeln" - gut und schön, aber ich würde doch gerne sehen, was auf dem Boden los ist. Landschaftsformen unter hohem Druck und Temperatur, Geologie usw...

Wobei sich dann doch die Frage stellt wie viel man sieht wenn das Ding nur extrem kurz überlebt.
Vielleicht könnte man die extreme Hitze ja irgendwie in Energie wandeln und damit eine aktive Kühlung zumindest für einige Zeit betreiben.

Wärmeenergie  kann nicht in Energie verwandelt werden. Nur Temperaturdifferenzen funktionieren. Am besten wäre es, wenn man Lander baut, die bei >500°C arbeiten. Man muss ja noch die Energieüberschüsse der Geräte berücksichtigen.

Ist das korrekt?

Im Augenblick geht es doch erstmal darum möglichst schnell abzuklären, was an den neuesten Erkenntnissen in Bezug auf mögliches Leben dran ist.
Natürlich ist eine Erforschung mit Lander und Rover und Kameras und Bohrer und Bodenmaterialrückführung höchst interessant und erstrebenswert, aber ich würde doch erst mal Prioritäten setzen!

Wärmeenergie  kann nicht in Energie verwandelt werden. Nur Temperaturdifferenzen funktionieren. Am besten wäre es, wenn man Lander baut, die bei >500°C arbeiten. Man muss ja noch die Energieüberschüsse der Geräte berücksichtigen.

Ist das korrekt?

Es gibt für Lander primär 2 Prinzipien:

1. Ein Lander der mit sehr hohen Temperaturen klar kommt (Entweder rein Mechanisch oder mit einer exotischen Hochtemperaturelektronik)

2. Lander, die im Kern gut Isoliert werden, möglicher weise mit Hitzesenken ausgestattet, die ihre Elektronik schaffen über etliche Stunden kühl zu halten.

Wo bleibt die Neugier, der Antrieb , Neues zu SEHEN ?
Planetenforschung ohne Landung? Kein Reiz, Schwierigkeiten zu meistern? Unmögliches trotzdem zu versuchen?

1. SEHEN ist primär Neugier und keine Wissenschaft. Häufig genug baut man bessere Kamers Primär für die Öffentlichkeit ein und nicht für die Wissenschaftler. (Ausnahmen bestätigen die Regel)

2. Unmögliches zu versuchen und Schwierigkeiten zu meistern bringt hauptsächlich dann etwas, wenn man dabei etwas gewinnen, etwas erfahren kann. Als Selbstzweck wäre mir das in der Raumfahrt zu teuer...

SEHEN ist primär Neugier und keine Wissenschaft.

Das kann ich nun wirklich nicht so stehen lassen.

SEHEN für sich ist natürlich noch keine Wissenschaft, aber mit dem Sehen sammelst du als Wissenschaftler die meißten deiner Daten.
SEHEN ist der Hauptsinn des Menschen und mit dem SEHEN fängt fast jede Untersuchung an. (Und das nicht nur bei den Ärzten!)
Selbst das Ablesen der Instrumente eines Wissenschaftlers ist fast immer mit dem Sehen verbunden.
(natürlich gibt es Ausnahmen und z.B. akustische und olfaktorische Untersuchungen.
Und natürlich gibt es optische Täuschungen die es dann wieder zu eliminieren gilt  )

Und ausserdem ist die Wissenschaft aus der Neugier entstanden. Aus dem "wissen wollen"

Da habe ich mich wohl schlecht ausgedrückt:

Mir ging es konkret um einen Venus-Rover.
Man wird hier bei keinem Wissenschaftsausschuss einer Weltraumorganisation den Vorschlag für einen Venusrover durch bekommen weil man mit dem 'mal gucken will wie es da aussieht'. Es gehören immer auch andere wissenschaftliche Instrumente dazu. Mindestens ein Spektrometer. Und bei der Venus noch Atmosphärenforschung.

(und, ja: Zu diesem ganzen Paket gehören dann auch Kameras. Aber eben um zu gesteinsschichten zu unterscheiden, zu wissen wo man bohren kann oder um Analysen zu unterstützten. Nicht um schöne Bilder zu machen)

o.k.

Die beiden Ballons, die die Sowjetunion im Juni 1985 in die Venus-Atmosphäre gebracht hatte, haben während ihrer "Lebensdauer" von 46 bis 48 Stunden jeweils eine Strecke von über 11.000 Kilometer zurückgelegt. Durch die Winde wurden sie schlagartig um 200 bis 300 Meter nach oben oder unten gedrückt. Über einen Berg wurde ein Ballon um 1,5 Kilometer nach unten gedrückt.

Also eine Ballonfahrt auf der Venus ist alles andere als ruhige Angelegenheit. Und deshalb gehe ich davon, die Idee mit einen Seil von 30 Kilometer länge funktioniert nicht.

Ja, man wird hier schon eine starke Bewegung haben. Eventuell könnte man die Bodensonde so konstruieren das sie eine Kollision mit dem Untergrund bei hoher Geschwindigkeit aushält, eventuell reicht ja etwa eine Art Ball mit einer porösen Oberfläche auf dem Gesteinsstücke und Staub hängen bleiben die dann, wenn die Sonde zum Ballon zurück gezogen wird, analysiert werden können. In Bodennähe ist der Wind wohl auch nicht so stark, man könnte die am Seil hängende Tochtersonde hier recht leicht in der extrem dichten Atmosphäre aerodynamisch bremsen bzw. stabilisieren.

Ich denke das lässt sich schon irgendwie machen.

Im Moment scheint alles ein bissel vom Thema Leben geprägt. 
Soll man sich also nur auf Methoden der Lebenssuche konzentrieren ?
Das ist keine Raumfahrt.

Na ja... Raumfahrt ist eben oft nur ein Mittel zum Zweck. Man kann zwar auch quasi zum Selbstzweck Spazierraumfahren und es gibt sogar gute Gründe das zu tun, etwa weil man damit die Entwicklung neuer Technologien fördert, aber ein wissenschaftliches Forschungsprogramm kann ja nicht schaden. Wie wichtig oder aussichtsreich es ist auf der Venus nach Leben zu suchen sei dahingestellt aber es ist sicher nicht schlecht das ins Auge zu fassen wenn man schon hin fliegt. Aber natürlich sind bunte Bilder auch wichtig und oft kann man von ihnen viele wissenschaftliche Erkenntnisse ableiten.

Ich bin da auch ganz bei Dominic. Es ist zwar bekannt, dass der starke Jetstream auf der Venus ein Objekt in ca. 96 Std. um den Planeten jagt. Andrerseits wissen wir nicht genug über die Venus Atmosphäre und die Winde auf den verschiedenen Höhen im Moment. Es ist immerhin eins der Ziele der Russischen Venus Missionen mehr über die Atmosphäre zu erfahren.

Raumfahrt ist immer ein Mittel zum Zweck!

Und die neuen Erkenntnisse mit den Biomarkern werden sicher zu einer massiven Zunahme der Venuserforschung führen. Darunter auch ganz neue Konzepte eines *Landers*. Auch neue Überlegungen in bezug auf bemannte Flüge werden wir sehen. Da wollen doch jetzt alle dabei sein, aber ist halt auch eine finanzielle Frage.

Aus dem MMX-Thread (Mission zu Phobos):

Das ist wieder so eine Mission, wo garnix schiefgehn darf, weil sie nicht mal eben so wiederholbar ist.

In der Hinsicht war ich im Nachhinein beeindruckt von der sowjetischen Raumfahrt, wie sie bei den Venera-Missionen "dran geblieben ist". Immer nur Fehlschläge, trotzdem wurde es alle ein oder zwei Jahre erneut versucht. Naja, auch da ging es nicht "nur" um Wissenschaft, denk ich mal.