Sind mit RTG’s oder SLA im äußeren Sonnensystem Ionenantriebe möglich?

Diese Frage stellte Martin Rosenkranz in einem Kommentar Ich habe mich damit ja schon vor Jahren befasst. Eher gesagt, ich habe das aufgegriffen was andere durchgerechnet haben. Sie kamen zu dem Schluss, dass es geht. Voraussetzung sind sehr kleine Sonden, sodass selbst die schwache Leistung von RTG über Jahre hinweg ausreicht eine Raumsonde gravierend im Kurs zu beeinflussen.

Zeit hat man – Die Missionen der NASA werden auf eine normale Transferbahn zum Planeten geschickt und dann langsam abgebremst, genauer gesagt das Apohel langsam angehoben, bis man sich von dem Planeten einfangen lassen kann. Bei Jupiter, Saturn und Neptun kann ein Vorbeiflug an einem Mond dann auch noch etwas Energie einsparen. Dort angekommen kann man mit Ionentriebwerken auch den Orbit ändern. Zeit genug dafür hat man ja.

Nun, bei meiner Untersuchung von leistungsfähigen Solarkonzentrator-Arrays bin ich darüber gestolpert, das ein heute als Prototyp schon verfügbarer SLA (Stretched Lens Array) mit 300 W/m bei Jupiter mehr Leistung pro Gewicht liefert als ein RTG. Bei den 500 W/kg SLA, die bald verfügbar sind, ist dies bei Saturn der Fall. Damit sollten diese Missionen auch mit SLA möglich sein und ich will dies mal verdeutlichen.

Mein Szenario knüpft da an wo ich eine Mission zu Jupiter schon mal berechnet hatte. Sie geht davon aus, dass eine Nutzlast von 2200 kg von der Vega in einen 500 km Erdorbit gebracht wird und dann mittels eines SLA bis in 250 Millionen km Entfernung beschleunigt wird: Continue reading „Sind mit RTG’s oder SLA im äußeren Sonnensystem Ionenantriebe möglich?“

Optikgesetze am Beispiel des neuen Aufklärungssatelliten Deutschlands

In meiner beleibten Rubrik „Bernd erklärt die (technische) Welt“, heute angesichts der Meldung (allerdings bisher nur durch SpaceNews, also noch nicht bestätigt), dass es neuen Aufklärungssatelliten für zivile/militärische Nutzung für Deutschland geben soll.

Folgende Eckdaten sind bekannt:

  • Auflösung bis zu 50 cm monochrom, 2 m in Farbe
  • Breite des Bildstreifens: 36-60 km, abhängig von der Auflösung
  • Betriebsdauer >5 Jahre
  • Gewicht 820 kg

Was kann man nun mit diesen Daten über die Optik sagen? Nun dazu muss zuerst mal neben der Auflösung auch die Entfernung bekannt sein. 1 m Auflösung aus 1 km Entfernung erfordert eine andere Optik als 1m aus 100 km Auflösung. Eine Lebensdauer von mindestens 5 Jahren macht einen mindestens 450 km hohen Orbit nötig. Sonst wird der Satellit vorher zu stark abgebremst und verliert an Höhe. Gehen wir also von dieser Höhe aus, da das kleinste optische System festlegt. Continue reading „Optikgesetze am Beispiel des neuen Aufklärungssatelliten Deutschlands“

Raumfahrer und Raumforscher

Am Samstag kam die neue SuW und darin ein Artikel von Eugen Reichl, wie er sich die nächsten 20 Jahre der Raumfahrt vorstellt. Der Artikel beginnt mit dem Problem der Finanzierung des Constellation Programmes, geht über in private Raumfahrtunternehmen die nach Ansicht des Autors alles besser machen sollen, und dann weiter zu internationalen Programmen. So prognostiziert der Autor ein nationales Marsprogramm von Russland neue Raketen und Raumschiffe und China soll auch auf dem Mond landen und schließt mit der Lamentiererei warum Europa seiner Ansicht nach zu wenig tut.

Ich kann schon die Einschätzung der Fakten nicht teilen. So ist eine „mündliche Übereinkunft“ die ISS bis 2020 zu betreiben absolut nichts wert – es gibt genug Beispiele von Verträgen mit der NASA, die wegen Haushaltskürzungen einseitig von den USA gebrochen wurden. Nicht zuletzt die ISS ist ein gutes Beispiel dafür: 2002 gab es Pläne sie nicht mehr fertigzustellen weil sie zu teuer ist. So tragisch es klingt: Columbia hat dies verhindert. Auch die Einschätzung des russischen Weltraumprogrammes ist sehr befremdlich, da in dem letzten Jahrzehnt praktisch alle neuen Projekte eingestellt, auf unbestimmte Zeit verschoben oder verzögert wurden. Als Beispiel seien nur genannt: die seit Jahren propagierte Raumsonde „Venera D“, die zweimalige Startverschiebung von Phobos-Grunt (nur durch chinesische Finanzspritzen überhaupt zustande gekommen), die Einstellung des Weltraumbahnhofs Swobodny und die schleppende Entwicklung der Angara. Dieselbe Basisstufe könnte schon längst zur Verfügung stehen, wenn es genug Geld gäbe, wie die Naro zeigt, bei der Korea für eine kleine Abwandlung des Angara URM zahlte. Klar gibt es laufend neue hochfliegende Pläne für neue Programme und Raketen, aber es wird nichts umgesetzt. Das durfte sich bei geringer werdenden Einnahmen aus Erdölverkäufen auch nicht bessern. Heute stößt schon die Routineversorgung der ISS an die Grenzen der Leistung Russlands. Die ESA will Sitze an Bord von Sojus Kapsel kaufen, doch so wie es aussieht kann Russland keine weiteren Flüge mehr durchführen. Die Raumfahrtindustrie ist soweit heruntergewirtschaftlich, dass nun die Versorgungsflüge zur ISS an der Kapazitätsgrenze sind. Continue reading „Raumfahrer und Raumforscher“

Wahrnehmung so und so

Gestern bekam ich eine Drehanfrage von „Galileo“. Diesmal nicht zum Thema Raumfahrt, wie sonst so 1-2 mal pro Jahr von verschiedenen Sendern, sondern weil ich kein Handy besitze. Ich habe – wie immer beim Privatfernsehen – abgelehnt. Zum einen ist Galileo nicht die Art von Berichterstattung, die ich gut heiße, zum anderen habe ich anders als die vielen neuen „Superstarts“ und „Supertalente“ kein Interesse im Fernsehen zu erscheinen. Eine Ausnahme wäre eine Anfrage von einem guten Format, wie nano oder Quarks & Co. Der Beitrag sollte lauten „Wie hat das Handy unsere sozialen Beziehungen verändert“. Dazu müsste ich auch gar nichts sagen, denn das Handy ist nur ein Telefon und ich schätze Telefone an und für sich nicht besonders. Die meisten Anrufe sind unerbeten und störend. Ich bin dieses Wochenende auch daran erinnert worden, warum ich meine Telefonnummer aus dem Telefonbuch genommen habe: Es kamen zu viele Anrufe in Zusammenhang mit der Website, wo Leute eine kostenlose Ernährungsberatung oder was in der Richtung haben wollten. Continue reading „Wahrnehmung so und so“

Das Grundproblem der Menschheit

Anstatt dass ich zu den Kommentaren die es zum letzten Beitrag gab noch meinen Senf dazugebe, an dieser Stelle ein ausführliches Statement. Ich wollte nicht die Atommüllentsorgung im Weltall propagieren, sondern aufzeigen, dass die Gewinne aus dieser Technologie so immens sind, dass sich selbst das lohnt – bei welchem anderen Wirtschaftszweig kann man dies sonst noch behaupten?

Ich will in die Diskussion über Gefahren und Risiken der Brennelemente, angereichertem Uran oder aufgearbeitetem Atommüll nicht eingreifen, davon verstehe ich nichts und deswegen halte ich mich da raus. Ich habe mir zwar schon seit längerem vorgenommen mir mal ein Fachbuch über Kernenergie zu lesen, doch zum einen fehlt mir die Zeit zum anderen bezweifele ich dass es noch was „neutrales“ gibt indem einfach die Tatsachen und Risiken beschrieben werden, ohne dass mir der Autor seine politische Ausrichtung (Pro/Kontra Kernkraft) aufdrücken will.

Aber ein paar grundsätzliche Bemerkungen: Ich halte was derzeit läuft in der Endlagerdiskussion für das genaue Gegenteil dessen, was früher lief. Früher wurde der Müll einfach weggekippt (im Meer versenkt oder in der Asse eingelagert) ohne dass man sich Gedanken gemacht hat was auch nur in einigen Jahrzehnten damit passiert. Heute will jeder gleich das stabile Endlager für Jahrmillionen. Ich glaube die Lagerung in einer Halle (natürlich entsprechend geschützt auch vor terroristischen Angriffen) wäre eine Lösung für eine befriedigend lange Zeit. Es gibt die Möglichkeit den Müll zu überwachen, es ist trocken, man kann nach Jahrzehnten Behälter oder die ganze Halle auswechseln. Der Müll ist so unter Kontrolle. Auch wenn der Müll für Jahrmillionen strahlt, heißt dies noch lange noch nicht, dass man nun eine Lagerung finden muss, die ohne Überwachung so lange sicher ist. Solange der Müll selbst nicht in die Umwelt gelangt kann er auch überirdisch gelagert werden, wenn er kontrolliert wird. Continue reading „Das Grundproblem der Menschheit“