Monat: November 2017

Up, Up and Away

Posted on by Bernd Leitenberger

Eine zweite Möglichkeit für eine Venuslandesonde länger zu senden wäre folgende: Sobald die Landesonde gelandet ist, macht sie die Aufnahmen, bläst gleichzeitig einen Ballon auf und der trägt sie dann ganz schnell wieder in eine sichere Höhe. Dort hat man genügend Zeit die Daten zu übertragen und könnte dann den Ballon ablassen und wieder sinken, so bekäme man zwei Landeplätze untersucht, ja bei genügend Gas sogar mehrere. Doch geht das? Zeit dem Mal nachzugehen.

Der Mechanismus ist relativ einfach. Bei gegebenem Druck und Temperatur nimmt jedes Gas ein bestimmtes Volumen ein. Gase aus unterschiedlichen Molekülen wiegen aber unterschiedlich viel. Die Atmosphäre der Venus besteht aus 96,4 % Kohlendioxid mit kleinen Spuren anderer Gase. Die mittlere Molmasse beträgt 43,5. Wir würden für einen Ballon Wasserstoff (Molmasse 2) oder Helium (Atommasse 4) als Gas nehmen. Wie viel Gas wir benötigen, lässt sich dann leicht berechnen. 1 Mol Venusatmosphäre wiegt 43,5 g. 1 Mol Helium nur 4. Damit unsere Sonde nur schwebt, kann pro Mol Helium also 39,5 g angehoben werden. Oder pro Kilogramm Helium 9,75 kg Sonde. Damit kann man eine erste Abschätzung machen. Nehmen wir an wir setzen 60 kg Helium ein. Die Größe ist nicht willkürlich gewählt, das ist in etwa die Menge, die in 3 Heliumflaschen für die Ariane 5 stecken – die fassen bei 300 l und 400 Atmosphären 21,4 kg Helium pro Flasche. Leider wiegt eine Flasche aber auch 93 kg, sodass wir von den rund 585 kg die wir anheben, können schon mal 279 kg für die drei Flaschen abziehen können. In der Praxis sogar mehr, da man sie bei 90 Bar Außendruck nur zu ¾ leer machen kann. Man könnte zwar im Druck höher gehen (der Prüfdruck ist um den Faktor 1,5 höher, der Berstdruck um den Faktor 2), aber sie wird ja auch wärmer, wenn auch wegen der dicken Hülle nicht so schnell und damit steigt der Druck an. Continue reading „Up, Up and Away“ →

Die im Altertum bekannten Elemente

Posted on by Bernd Leitenberger

Ich habe mir mal wieder einen Chemieblog vorgenommen, und zwar einen grundlegenden. Wie bekannt gibt es ja rund 100 Elemente. Davon kommen 91 auch in der Natur vor. Sie wurden zu unterschiedlichen Zeiten entdeckt. Schaut man sich die Zeiten an, so gibt es zum einen Elemente für die kann man kein Datum oder Entdecker nennen. Dann einige wenige, die im Mittelalter und der Renaissance entdeckt wurden. Richtig viele wurden erst im 19 Jahrhundert entdeckt. Das ebbte dann im 20-sten langsam ab und dann gab es noch eine Welle nach Entdeckung der Kernspaltung, als man in Kernreaktoren neue Elemente erzeugte.

Ich will mal auf die schon im Altertum bekannten Elemente eingehen, also die ohne Datum. Das sind die Elemente Blei, Eisen, Gold, Kohlenstoff, Kupfer, Quecksilber, Schwefel, Silber und Zinn. Continue reading „Die im Altertum bekannten Elemente“ →

Strategien für die Datenoptimierung einer Venuslandesonde

Posted on by Bernd Leitenberger

Das heutige Thema ist nicht neu. Ich habe es schon mal besprochen, aber ich will es erneut aufnehmen. Es geht darum möglichst viele Daten einer Venuslandesonde zu gewinnen.

Dir Grundproblematik ist relativ einfach. Man weiß nicht wie lange die Sonde überleben wird. Das kann man auch in einer Versuchskammer nicht richtig simulieren, denn die Sonde absolviert ja bevor sie am Boden ankommt eine Reise durch die Atmosphäre bei der sie sich auch schon aufheizt. Richtig simuliert müsste man die Sonde in eine 90 Bar auf 470 °C beheizte Kammer bringen, was auch nicht so einfach ist. Aber man kann sicherlich eine Mindestdauer angeben. Eine solche Designlebensdauer hatten auch die Veneras als bisher einzige Landesonden: Bei Venera 9/10 waren es 32 Minuten. Bei Venera 11-14/Vega 59 Minuten. Dazu noch etwas später mehr. Continue reading „Strategien für die Datenoptimierung einer Venuslandesonde“ →

Die Lösung für ein überflüssiges Problem: Das Solarfahrrad

Posted on by Bernd Leitenberger

Ich fahre ja viel Fahrrad. Allerdings noch ein klassisches Fahrrad wo man selbst treten muss. Der absolute Verkaufsschlager dieses Jahr ist das E-Bike. Ich habe mir aber mal gedacht – so viel Strom braucht das eigentlich nicht, ginge es nicht auch das man zumindest im Sommer es nur mit Solarstrom versorgen könnte, sozusagen in der Ökobilanz genauso gut wie das normale Fahrrad?

Klar, es wird nie ohne Akku gehen. Schon alleine, weil man im Winter viel im Dunkeln unterwegs ist und auch im Sommer nicht immer die Sonne scheint. Aber meine Vision wäre es doch toll, wenn man den Akku nie aufladen müsste – zwischen dem Fahren steht das Fahrrad ja rum. Wenn man selbst im Winter in den 8 Stunden Arbeitszeit zwischen und Hin- und Rückfahrt den Akku wieder voll laden könnte wäre das toll, denn das Aufladen am Abend vergisst man schnell. Selbst wenn man dauernd fährt, wäre die Reichweite größer. Typisch sind heute so 40 km pro Akku. Das reicht zwar für die tägliche Fahrt zum Arbeitsplatz, aber bei einer Fahrradtour wird es da schon eng. Continue reading „Die Lösung für ein überflüssiges Problem: Das Solarfahrrad“ →

Es funktioniert nicht

Posted on by Bernd Leitenberger

Das ist die zusammenfassende Beurteilung zu Projekt Breakthrough, auf die mich ein Blogleser aufmerksam gemacht hat. Der Plan hört sich nach Wikipedia so an: man beschleunigt kleine Nanosonden mit einem riesigen Laser auf einen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit zum nächsten Stern Alpha-Centauri wovon sie dann Daten übertragen.

Der Leser bezweifelte die Umsetzbarkeit dessen. Zu Recht. Continue reading „Es funktioniert nicht“ →