Archiv des Jahres: 2016

“Dragon 2 is designed to be able to land anywhere in the solar system”

Ach ja der gute Musk, er haut einen Witz nach dem nächsten raus. Der letzte ist der obige. Doch da es Leute gibt die nicht das technische Wissen haben den Witz als solchen zu erkennen, prüfen wir ihn mal auf die Wahrheit.

Da weder die NASA noch SpaceX ein bemanntes Programm jenseits des Erdorbits haben befasse ich mich nur mit unbemannten Missionen. Bemannt könnte man mit der Falcon 9 zwar den Mond erreichen – doch eine Falcon Heavy kann nicht so viel Nutzlast transportieren damit sie auch wieder zurückkommen. Die NASA selbst entwickelt mit der Orion aber ihr eigenes Raumschiff.

Auch bei unbemannten Missionen werden es SpaceX-Missionen sein, denn egal wie billig die Dragon ist, die NASA baut derzeit Raumsonden mit einer Trockenmasse von 0,5 bis 1 t und da eine 6 t schwere Dragon einzusetzen wäre ungefähr so als würde man mit dem Schwerlasttransporter den Einkauf erledigen der in zwei Einkaufstüten passt.

Also fangen wir mal an. Die Dragon 2.0 wiegt leer 6,0 t nach Spacex. Die Dragon 1 konnte maximal 1,2 t Treibstoff aufnehmen. Ich nehme an dass dies auch für die Dragon 2 zutrifft. Mehr Treibstoff erfordert weitere Tanks. Da diese wie die Super-Draco Triebwerke druckstabilisiert sind sind sie recht schwer. Nimmt man die Strukturfaktoren der EPS-Stufe so wiegen die Tanks für 1000 kg Triebstoff 100 kg inklusive des nötigen Druckgases und der Druckgasflasche. Von diesem Verhältnis gehe ich bei den folgenden Betrachtungen aus. (mehr …)

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Wie kommt man zu Chiron?

Wahrscheinlich werden sich 99% der Blogleser nicht vorstellen können, um was es bei „Chiron“ geht. Chiron ist ein Planetoid, genauer gesagt (2060) Chiron, so benannt nach einem Zentauren. Schon als ich zum ersten mal von ihm hörte, 1980 als ich mir das „Planetenlexikon“ kaufte, fiel er mir auf. Er war damals der fernste bekannte Asteroid, er zieht seine Umlaufbahn zwischen 1369 und 2820 Millionen km Entfernung seine Kreise, der Perihel ist innerhalb der Saturnbahn, das Aphel außerhalb des Perihels von Uranus, aber noch unterhalb der mittleren Uranusentfernung. Derzeit ist er in 2735 Millionen km Entfernung also nahe des Aphels.

Das war schon damals etwas besonderes und ist es heute noch. Heute kennen wir weitere Planetoiden jenseits des Hauptasteroidengürtels, doch befinden sich fast alle jenseits der Neptunbahn. Daneben gibt es noch den Asteroidengürtel und einige Familien von Asteroiden, die sich innerhalb der Umlaufbahn von Mars befinden wie die Apollo- und Amurasteroiden. Die äußersten der innersten Planetoiden sind die Trojaner die sich in der Entfernung von Jupiter befinden, aber 60 grad vor und nach dem Planeten, dort befinden sich stabile Lagrangepunkte.

Bis heute sind weniger als 10 Asteroiden bekannt, die zwischen Saturn und Uranus ihre Kreise ziehen. Chiron ist mit 218 km Größe der größte dieser Zentauren. Inzwischen hat man bei ihm eine Koma entdeckt, seitdem gilt er auch als der größte bekannte Komet, der wegen seiner großen Entfernung jedoch nie einen Schweif ausbilden wird. Er ist also ein durchaus interessantes Objekt und weitaus leichter erreichbar als die Transneptunobjekte.

Ich habe mich daher damit beschäftigt wie man zu Chiron kommt. Meine Hauptüberlegung gilt der Minimierung der Reisezeit und der Geschwindigkeitsänderungen im äußeren Sonnensystem. (mehr …)

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Die Red Dragon

Nun hat SpaceX ihre erste Marsmission angekündigt: Die Red Dragon soll 2018 landen, auf dem Mars landen und Daten von mitgeführten NASA-Instrumenten übertragen. Die NASA wird im Gegenzug ihre Telekommunikationsinfrastruktur zur Verfügung stellen.

Es mag den einen oder anderen überraschen, aber anders als viele andere Ankündigungen halte ich die Mission für möglich und sogar leicht durchführbar. Von der technischen Seite ist es so, dass eine Kapsel beim Eintritt in die Marsatmosphäre geringeren Belastungen ausgesetzt ist als bei der Erde. Die Dragon verwendet auch das gleiche Material für den Hitzeschutzschild wie das MSL. Die Vorräte an Treibstoff (publiziert: 1290 kg bei 4000 bis 4900 kg Masse) sind wesentlich höher als bei Marslandesonden sodass einer weichen Landung nichts entgegensteht. Die einzige offene Frage ist ob die Dragon die mehrere Monate dauernde Transferphase zum Mars absolvieren, kann der abnehmende Strom ausreicht und man zuverlässig dort die Lage und Bahn kontrollieren kann. (So wie ich SpaceX einschätze werden sie aus Kostengründen wahrscheinlich GPS-Sensoren zur Ortsbestimmung einsetzen und die funktionieren außerhalb niedriger Erdorbits nicht).

Auch für SpaceX könnte es eine Low-Risk Operation werden. Gelandete Dragons wird man bis 2018 genügend haben. Pro CRS-Versorgungsflug fällt ja eine an, bis dahin vielleicht sogar eine bemannte Version die ja auf Land mit den eigenen Triebwerken landen soll. (mehr …)

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Wie schnell ist der Raspberry Pi?

Da ich gerade wieder an meinem Programm für Raumfahrtfragestellungen arbeite, habe ich mir gedacht – das kann man man doch ganz gut für einen Benchmark nutzen. Was ich nutzte war eine Berechnung eines Einschwenkens in die Umlaufbahn um den Mars nach einer Transferbahn. Dort werden 3000 Tage in der Umlaufbahn simuliert und 1,2 Millionen Wegpunkte berechnet. Die werden für eine Grafik auf 10.000 reduziert und zwei Grafiken erstellt, eine mit dem weg um die Sonne, die zweite um den Planeten.

Benchmark 1 sucht zuerst den Versatz um den vorgegebenen Minimalabstand zu erreichen. Da der Planet die Bahn zu sich krümmt kann man den nicht einfach zum theoretischen Treffpunkt der Bahnen hinzuaddieren. Mein Ansatz ist ihn iterativ zu errechnen indem man zuerst einen größeren Bereich nach dem wert absucht der dem Zielabstand am nächsten kommt, dann über diesen Wert

Benchmark 2 ist nur der zweite Teil, hier wird nicht der Minimalabstand gesucht sondern nur noch die Simulation mit gefundenen Vorgaben durchgeführt. Bei diesem Teil ist der Rechenaufwand geringer, dafür macht der relative Anteil an Speicheroperationen und Grafikoperationen / Textausgabe mehr aus. (mehr …)

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Die deutsche Automobilindustrie

Derzeit wird wieder mal ein Skandal gekocht – diesmal der Abgasskandal. Zeit mal meine Meinung zu der deutschen Automobilindustrie zu sagen. Ich finde das bemerkenswert, was dieser Industriezweig geschafft hat, nämlich die Politik so zu beeinflussen, das sie sogar bereitwillig Prämien verteilt. Ich glaube einen ähnlichen Einfluss hat sonst nur die Atomwirtschaft, die es erst fertig brachte, dass der Staat jahrzehntelang die gesamte Technologie förderte, dann konnte man den Strom günstig produzieren und mit hohen Gewinnen verkaufen, man brachte es fertig de Kernaustieg zu revidieren (bis Fukushima passierte) und nun soll der Staat auch noch für die Endlagerung aufkommen weil die dafür angelegten Rücklagen eigentlich keine Rücklagen sondern Investitionen in andere Bereiche sind, ach ja und weil man einige Meiler abgeschaltet hat prozessiert man noch gegen den Staat ENBW hat letzte Woche auf 300 Millionen Euro entgangener Gewinn geklagt. (mehr …)

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