Die räumliche Orientierung von Raumsonden und Satelliten – Teil 2

T.J. hat mich zu einem zweiten Artikel inspiriert, der auch weil er mit 2 K etwas lang ist in zwei Teilen im Blog erscheint, man findet ihn aber auch auf der Website, wenn man weiss, wo dort die Neuigkeiten verzeichnet sind ;-). Das Thema ist nicht gerade meine Kernkompetenz, sondern eher etwas für einen Gastblog (ich weis dass einige aus der Raumfahrtindustrie das lesen, also wenn Fehler gefunden werden, bitte mailen). In diesem Artikel geht es um die Feststellung der räumlichen Lage (gestern) und wie man sie verändern kann (morgen). Den ganzen Artikel findet ihr auch in der Website und zwar hier. Continue reading „Die räumliche Orientierung von Raumsonden und Satelliten – Teil 2“

Die räumliche Orientierung von Raumsonden und Satelliten – Teil 1

T.J. hat mich zu einem zweiten Artikel inspiriert, der auch weil er mit 26 K etwas lang ist in zwei Teilen im Blog erscheint, man findet ihn aber auch auf der Website, wenn man weiss, wo dort die Neuigkeiten verzeichnet sind ;-). Das Thema ist nicht gerade meine Kernkompetenz, sondern eher etwas für einen Gastblog (ich weis dass einige aus der Raumfahrtindustrie das lesen, also wenn Fehler gefunden werden, bitte mailen). In diesem Artikel geht es um die Feststellung der räumlichen Lage (heute) und wie man sie verändern kann (morgen).

Neben der Navigation, also der Feststellung, wo sich ein Satellit oder eine Raumsonde befindet, ist auch die räumliche Orientierung wichtig, das bedeutet, man muss wissen, wie der Körper im Raum ausgerichtet ist, schließlich ist er schwerelos, es muss also nicht automatisch so sein, dass die Kamera auf den Nadirpunkt (den Punkt der gerade auf der Erde überflogen wird) zeigt oder eine Antenne einer Raumsonde zur Erde. In diesem kleinen Artikel möchte ich einmal die verschiedenen Methoden, wie man die Lage im Raum feststellt und verändert, beleuchten. Es gibt natürlich auch Satelliten, die keine Ausrichtung benötigen (z.B. passive Laserreflektionssatelliten wie Lageos), oder bei denen darauf verzichtet wird, (wie bei kleinen Cubesats, aufgrund der Restriktionen in Gewicht und Masse). Es gibt auch den Sonderfall, dass es eine passive Stabilisierung, aber keine Feststellung der Ausrichtung im Raum gibt. Continue reading „Die räumliche Orientierung von Raumsonden und Satelliten – Teil 1“

Navigation von Raumsonden – Teil 2

So, die Idee für den heutigen Blog habe ich von einem Kommentar den es letzte Woche gab, wo sich der Autor über die Genauigkeit der Navigation erstaunt äußerte. Das hat mich zu einem zweiteilligen Artikel über die Navigation von Raumsonden inspiriert. Der erste Teil kam schon gestern raus.

Alleine durch die Vermessung des Funksignals kann man also feststellen, wo sich die Raumsonde befindet. Innerhalb der sechziger Jahre machte die Technik enorme Fortschritte. Lag die Unsicherheit der Raumsondenposition bei einem Mars oder Venusvorbeiflug 1960 noch bei rund über 10.000 km, so war es ein Jahrzehnt später rund 1000 km. Dadurch sank die Vorbeiflugdistanz auch ab. Bei Mariner 2 waren es noch 35.000 km und bei Mariner 6+7 nur noch 3.500 km. Da man nicht riskieren will, dass die Raumsonde auf den Planet aufschlägt, musste man einen Sicherheitsabstand der mindestens so hoch, wie die Unsicherheit in der Position war, einhalten. Weitere Verbesserungen waren abzusehen, was erst das flapsig als planetarisches Billard bezeichnete Swing-By ermöglichte. Continue reading „Navigation von Raumsonden – Teil 2“

Navigation von Raumsonden – Teil 1

So, die Idee für den heutigen Blog habe ich von einem Kommentar den es letzte Woche gab, wo sich der Autor über die Genauigkeit der Navigation erstaunt äußerte. Das hat mich zu einem zweiteilligen Artikel über die Navigation von Raumsonden inspiriert. Der zweite Teil folgt dann morgen.

Laien staunen immer wieder über die Genauigkeit, mit der Raumsonden gesteuert werden. Diese Tatsache wird auch vom JPL gerne dramatisch dargestellt. So wirkt sich eine Abweichung bei Voyager 2 von 1 km bei Uranus eine um 14.000 km verschobene Passagedistanz bei Neptun. Andere gerne benutzte Vergleiche sind der Golfball, der über 300 m geschlagen genau das Loch trifft. Nur dieser Vergleich ist falsch.

Fangen wir zuerst einmal mit einer historischen Betrachtung an. In den Anfangszeiten der Raumfahrt hatten die Raumsonden noch keine Triebwerke zur Änderung der Umlaufbahn. Da die Raketen damals noch größere Fehler im Einschuss auf die Zielbahn aufwiesen, waren sehr große Passagedistanzen normal. Hier eine Liste von Abweichungen: Continue reading „Navigation von Raumsonden – Teil 1“

Terraforming Mars – Teil 3, nur noch ein paar kleinere Probleme…

Nachdem ich mich in den ersten beiden Teilen damit auseinandergesetzt habe, dass es wahrscheinlich nicht möglich sein wird, die Atmosphäre soweit umzugestalten, dass der Mars bewohnbar wird und er dann auch noch recht wenig Wasser für ein gemäßigtes Klima hat, will ich heute noch einige Dinge ansprechen, die genauso wichtig sind.

Langfristige Bahn- und Klimaänderungen

Mars ist ein kleiner Planet, nahe Jupiter, und er hat noch kleinere Monde. Dies hat zwei Folgen. Zum einen stört die Anziehungskraft von Jupiter seine Umlaufbahn. Die Exzentrizität schwankt. Es gibt einen Zyklus, der eine Periode von 1,7 Millionen Jahre hat. Dazu kommt ein zweiter Zyklus. Mit einer Periode von 2,5 Millionen Jahren schwankt die Neigung der Rotationsachse. Unser Mond stabilisiert die Neigung der Rotationsachse der Erde. Die kleinen Marsmonde können dies nicht. Continue reading „Terraforming Mars – Teil 3, nur noch ein paar kleinere Probleme…“