Monat: Dezember 2009

Project Uranus: Eine neue Verwendung der HARP-Kanone (Teil 1)

Posted on by KevinG

von Kevin Glinka

1967 sollte der Traum von Gerald Bull endlich in Erfüllung gehen: Der kanadische Ingenieur hatte schon mehrere Jahre auf der Insel Barbados mit einer 40cm-Schiffskanone Projektile zu wissenschaftlichen Zwecken verschossen. Mit der Martlet 4 sollte eine dreistufige Feststoffrakete abgeschossen werden, die dann einen 25 kg schweren Satelliten in den Erdorbit einschießen sollte. Doch während die Martlet 4 fertiggestellt wurde, stellte die US Army ihre Finanzierung ein. Bull hatte später einige Verwicklungen in Südafrika und dem Irak und wurde am 22. März 1990 vor der Tür seiner Brüsseler Wohnung von einem Unbekannten erschossen. Die Kanonen auf Barbados sind seit langem verrostet.

Eine Neue Idee: Project Uranus

Als jemand für den gratis verfügbaren Weltraumsimuator Orbiter (www.orbithangar.com) ein HARP-Addon der Kanone und der Martlet 4 mit einem kleinen Satelliten programmiert hatte, habe ich damit etwas experimentiert, und bin nach einem erfolgreichen „Satellitenstart“ auf eine neue Idee gekommen, die mich dazu brachte, darüber nachzudenken ob diese als Forschungsprojekt interessant sein könnte.

Die Kanone wurde von mir auf einen Abschusswinkel von 70° eingestellt und die Martlet 4 abgeschossen. Nach 20 Sekunden zündete ich die erste Stufe, bei T+100 Sekunden die zweite, bei T+200 Sekunden die dritte und schließlich bei T+300 Sekunden den Antrieb des kleinen Satelliten. Von da an veränderte ich nichts, und so erreichte der Satellit 24 Minuten nach dem Abschuss eine Höhe von ca. 3600 Kilometern. 42 Minuten nach dem Abschuss traf der Satellit mit einer Vertikalgeschwindigkeit von 6,1 km/s auf die Erdatmosphäre auf und wurde natürlich sofort zerstört.

Bei weiteren Testflügen mit einer höheren Abschussgeschwindigkeit und einem Winkel von 85° kam ich sogar bis auf 7000 km im Apogäum.

Wozu ist das gut?

Natürlich stellt sich gleich die Frage nach dem Sinn eines solchen Unterfangens. Aber die Vorteile des Konzeptes liegen auf der Hand: Schon damals waren die HARP-Starts sehr günstig (Ein Start einer Martlet 2 schlug mit ca. 3000$ zu Buche). Weiterhin wurden schon damals empfindliche Geräte (darunter sogar eine Langmuir-Sonde) in große Höhen gebracht, wo sie wertvolle Daten sammelten. Die zum Schutz der Elektronik vor der Beschleunigung verwende Methode, die Geräte in eine Mischung von Sand und Epoxydharz zu gießen, war sehr preiswert und auch effizient. Nun wird durch den Raketenantrieb die Höhe um ein vielfaches vergrößert (der höchste Flug einer Martlet 2 erreichte eine Höhe von 180 Kilometern). Die bei meinen Tests im Simulator erreichten Höhen übertreffen die obere Grenze des inneren Van-Allen-Strahlungsgürtels um 1000 km, d.h. auf einem solchen Flug kommt man zwei Mal durch den kompletten inneren Van-Allen-Gürtel. Weiterhin hat man beim Start die enorme Beschleunigung von 5000-10000 G, sowie während des Freifluges bis zu einer Stunde Schwerelosigkeit.

Im Artikel über HARP auf astronautix.com (http://www.astronautix.com/lvs/martlet.htm) wird gesagt, dass mit der Martlet 4 theroretisch bis zu sechs Satellitenstarts an einem Tag möglich gewesen wären. Wenn man die gleiche Startfrequenz erreichen könnte, hätte man ein günstiges und vielseitiges Messystem, mit dem man den erdnahen Weltraum mehrmals täglich (!) untersuchen könnte.

Kurze Beschreibung der Sonde

Die Sonde wäre idealerweise zylinderförmig und mit Solarzellen überzogen, da sie (wenn man die Martlet 4 genau nachbaut) spinstabilisiert ist. Damit wird eine konstante Energieversorgung während des Fluges gewährleistet.  Die Kommunikation und Übermittlung von Messdaten kann mit einem Radiosender durchgeführt werden, der auch wie die sonstige Elektronik „beschleunigungsgesichert“ ist. Hier muss man je nach dem, welche Experimente an Bord sind einen eher stärkeren oder schwächeren Sender wählen (eine Übertragung von Live-Bildern z.B. würde natürlich einen Sender benötigen, der eine hohe Datenrate hat). Weil der Flug ca. eine Stunde dauert, und die Sonde konstant rotiert, sollte eine aktive Temperaturkontrolle des Innenraums nicht nötig sein.

Diese drei Elemente (Energieversorgung, Kommunikation und Thermokontrolle) bilden schon eine Art „Bus“, auf dem verschiedene Experimente montiert werden können. Welche Experimente das sein könnten, werde ich im zweiten Teil diskutieren. Ebenfalls im zweiten Teil wird enthalten sein: Eine Variation des eben beschriebenen Bus, die es möglich machen könnte, Experimente zurück zur Erde zu bringen.

Die Automobilindustrie lernt nicht dazu

Posted on by Bernd Leitenberger

Die Krise hat nach Ansicht eines Berichtes dazu geführt, dass die deutsche Automobilindustrie dazu gelernt hat und nun stärker an umweltschonende Autos produziert. Als Beispiele wurden genannt der Hybridantrieb, Brennstoffzellen, Wasserstoff und der Elektroantrieb.

Da ich mich mit dem Thema schon öfters beschäftigt habe, hier mal einige Dinge zurechtgerückt: Bei Elektroautos reichen die Lithiumvorräte für einige Millionen Fahrzeuge – weltweit! Da jeder Wagen eine Batterie von einigen Hundert Kilo Gewicht aufnimmt braucht man enorme Mengen dieses Elementes. Selbst wenn man auf andere Technologien mit anderen Metallen (aber schlechteren Leistungen) umsteigt, würde bei dem derzeitigen Verhalten des Bundesbürgers doppelt so viel Strom benötigt werden, wie heute verfügbar ist. Der kommt in absehbarer Zeit aber aus Kohlekraftwerken, die bestimmt nicht ökologischer sind.

Der Hybrid ist nach Untersuchungen nicht klimafreundlicher als ein normaler Wagen. Seine höhere Effizienz wird durch das höhere Fahrzeuggewicht kompensiert. Er ist was fürs Grüne Gewissen von Leuten die sich nicht richtig informieren oder die glauben das ein kleiner Elektromotor alles ändern könnte. Continue reading „Die Automobilindustrie lernt nicht dazu“ →

Verstößt die Schweiz gegen Menschenrechte?

Posted on by Bernd Leitenberger

Das ist zumindest die Ansicht der EU, weil eine Volksabstimmung dort den Bau von Minaretten verbietet. Ich frage mich: Hat die EU noch alle Tassen im Schrank? Das hat nichts mit freier Religionsausübung zu tun. Es hat etwas mit baurechtlichen Vorschriften zu tun. Jeder der hier etwas baut muss sich dran halten. Wenn sie als Privatperson in der BRD auf die Idee kommen würden, ein Haus mit einem 30 m hohen dünnen Turm der spitz endet, zu erreichten, würde ihnen das auch verboten werden. Es passt nicht in das allgemeine Erscheinungsbild, an dass sich auch christliche Kirchen anpassen müssen. Die Kirchen die ich kenne und die seit dem zweiten Weltkrieg entstanden sind, haben als Kirchtürme keine Zwiebeltürme oder spitze Türme mehr sondern mehr oder weniger rechteckige Quader um zwischen Hochhäusern nicht so sehr aufzufallen. Weiterhin müssen sich auch Kirchen hier an Verordnungen halten. Ich kenne einige bei denen die Lautstärke beim Bimmeln reduziert werden musste um die Leute nicht zu früh am Sonntag zu wecken.

Eine Einschränkung der Religionsfreiheit wäre, wenn der Baue von Moscheen – egal wie sie aussehen prinzipiell verboten wäre. Doch darum geht es nicht. Es geht um Integration. Integration heißt dass man sich der Gesellschaft anpasst in dem man lebt. Es heißt nicht dass man einen arabischen Baustil, der sich seit 1300 Jahren nicht geändert hat in Europa 1:1 umsetzt, während in der gleichen Zeit sich bei uns der Baustil über Romantik, Gotik, Barock, Jugendstil zu Betonklotzbauweise geändert hat (um nur einige Stile während dieser Zeit zu nennen).

Vor allem: Erst mal sollen islamische Länder mal nur die Menschenrechte umsetzen. In Ägypten stehen Menschen die vom Islam zum Christentum konvertieren in der Tageszeitung (sie müssen das melden!) in Saudi-Arabien waren nicht mal während des ersten Golfkriegs bei den (in eigenen Kasernen, ohne Kontakt zur Zivilbevölkerung untergebrachten) US-Soldaten das Zeigen und Dekorieren von Weihnachtsbäumen erlaubt

Meine Meinung: Die Schweiz ist in dieser Hinsicht ein Vorbild, bei uns haben Politiker Integration völlig falsch verstanden.

Ohne Entdeckerbonus geht es nicht

Posted on by Bernd Leitenberger

Nebenbei lese ich gerade ein Buch über Gemini, um in der zweiten Auflage nicht nur den Stil zu verbessern, sondern auch mehr Informationen in mein Buch reinzupacken. Irgendwie kam ich (mal wieder) auf den Gedanken, warum damals die viel teureren Raumfahrtprogramme nicht so kritisiert wurden wie heute. Es gibt dafür viele Gründe. Einer, vielleicht nicht damals der wichtigste, aber sicher heute nicht unbedeutend, ist sportlicher Natur: Es ging bei Gemini und Apollo darum mit jeder Mission mehr zu erreichen, Rekorde aufzustellen, Erstleistungen zu bringen. Gerade bei Apollo zeigt sich ja auch ein Abfall des Interesses als die erste Mondlandung absolviert war – nun erschienen die folgenden nur noch als „Wiederholung“.

Ähnlich gelagert ist das Argument, bemannte Raumfahrt müsste gemacht werden, weil Menschen immer neue Herausforderungen suchen, Entdecker sind. Ich bestreite nicht, dass einige Menschen so veranlagt sind, so wie einige Forscher mit Leib und Leben sind, andere gerne Bücher schreiben und Lehren. Aber der Großteil ist es nicht. Gerne zitiert wird dann der Ausspruch eines Bergsteigers, als ihn ein Reporter fragte, warum er denn nun gerade diesen Berg besteigen will: „Weil er da ist“. Das soll die Antriebsfeder der ganzen Menschheit sein. Continue reading „Ohne Entdeckerbonus geht es nicht“ →

Ein vernünftiges unbemanntes Planetenforschungsprogramm – Teil 2

Posted on by Bernd Leitenberger

Nachdem es in Teil 1 darum ging die Kosten zu minimieren, indem Serienbauweise und Adaption an neue Bedürfnisse, anstatt Neukonstruktion die Missionen dominieren und auch ein Forschungsprogramm verlässlich sein muss – in dem Sinne, das es eine langfristige Planungssicherheit geben muss, geht es heute darum den Nutzen der Missionen zu maximieren und mehr durch stufenweise Einführung neuer Techniken herauszuholen.

Reduktion der Startkosten

Dieses Thema ist nicht so neu. In der Tat wird das seit Jahrzehnten schon angestrebt. Anders als bei Satelliten ist es aber schon heute möglich, bei Raumsonden die Startkosten zu reduzieren. Das liegt daran, dass es, sobald die Nutzlast einen niedrigen Erdorbit erreicht hat Alternativen zum klassischen chemischen Antrieb gibt. Als ich mich vor kurzer Zeit nach einigen Jahren Pause erneut mit Ionenantrieben befasst habe, stellte ich mit Überraschung fest, dass die Entwicklung von Solarlinsearrays (SLA) große Fortschritte gemacht hat und diese nun schon 180 W/kg liefern – deutlich mehr als die rund 60 W/kg die heute größere Solarzellen bei Satelliten liefern und 300 W/kg in einigen Jahren möglich sein sollen. Continue reading „Ein vernünftiges unbemanntes Planetenforschungsprogramm – Teil 2“ →