Über Raumfahrt, Computer, Ernährung und den Rest

Lohnt sich Laserkommunikation im All?

Laserkommunikation, so meine Meinung teilt vieles mit den Ionentriebwerken: Auf dem Papier der Kommunikation mit Radiowellen überlegen, doch es tut sich nicht wirklich viel. Daher denke ich ist es an der Zeit, dieses Thema zu vertiefen. Fangen wir zuerst einmal mit etwas Geschichte an.

Im November 2001 begann die ESA mit experimenteller Laserkommunikation zwischen den Datenrelay Satelliten Artemis und dem CNES-Satelliten SPOT 4. Die ESA ist seitdem sehr aktiv im Bereich Lasersatellitenkommunikation. Die Erderkundungssatelliten Sentinel 1A/B und Sentinel 2A/B haben Laserterminals eingebaut die 1,8 GBit/s auf ein Laserterminal an Bord eines geostationären Satelliten nun auch im regulären Betrieb übertragen sollen. Noch höhere Datenraten erreichte man beim Test zwischen dem deutschen Satelliten TerraSAR und dem amerikanischen NFIRE-Satelliten.

Die größte Entfernung, die man derzeit überbrückt hat, ist von der Erde zum Mond. In der Richtung Mond-Erde klappte das ganz gut. LADEE hat 622 Mbit/s zur Erde übertragen. Der Rückweg zum Satelliten immerhin mit 20 Mbit/s. (mehr …)

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Die Lösung für ein überflüssiges Problem: Bringt der Mars etwas für eine Jupitersonde?

Auch heute wieder ein Blog, in dem ich ein himmelsmechanisches Problem untersuche. Es geht um die Raumsonde Galileo im Speziellen und eine Möglichkeit im Speziellen.

Ursprünglich sollte Galileo schon 1982 starten. In diesem Startjahr wäre es möglich gewesen, die Raumsonde an Mars vorbeifliegen zu lassen. Dies sollte einen Kilometer pro Sekunde bei der Startgeschwindigkeit einsparen. Ich fand das übertrieben und habe mich des Problems mal angenommen.

Zuerst mal zu den Umständen: (mehr …)

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Die Lösung für ein überflüssiges Problem: Lohnt sich der Umweg über Jupiter zu Saturn?

Heute will ich mich wieder mal einer Fragestellung widmen, die nicht jeden interessiert. Es geht um Raumsonden zu Saturn die in einen Orbit einbremsen sollen. Es gibt dazu mehrere Möglichkeiten. Die offensichtlichste ist der direkte Weg zu Saturn. Er dauert bei der klassischen Hohmannbahn 6 Jahre 19 Tage und man erreicht den Planeten mit einer Geschwindigkeitsdifferenz von 5444 m/s.

Saturn ist ein großer Planet und daher muss man wenn man eine elliptische Anfangsbahn haben will tatsächlich wenig abbremsen, auch wenn man mit einem großen ΔV ankommt. Für eine 160.000 x 3,6 Millionen km Bahn (etwas außerhalb der Saturnringe, bis zu Iapetus als letztem großen Mond) muss man nur um 1139 m/s abbremsen und erhält eine Umlaufdauer von etwas über 30 Tagen. (mehr …)

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Streichen anstatt Dämmen

Seit Jahren wird, staatlich verordnet nun die ganze Bundesrepublik gedämmt. Nach den gesetzlichen Vorschriften muss man ja, wenn man eine neue Heizung einbaut dafür sorgen das man die Vorschriften der EnV einhalten. Nach der Energieeinsparungsverordnung kommt man dann ohne weitere Maßnahmen zum Energiesparen in der Regel nicht aus. Eine dieser und so weit ich es sehe, die Populärste, ist es zu Dämmen. Das ist in den letzten Jahren in die Kritik gekommen. Nicht nur wegen der Brandgefahr von mit Polystyrol gedämmten Fassaden. Sie sind auch ein guter Nährboden für Schimmel, da sich in ihnen die Feuchtigkeit auskondensiert und sie halten auch nicht lange. Nach zwanzig bis 25 Jahren sind sie Sondermüll. Für mich unverständlich ist, warum der Gesetzgeber das Material überhaupt zulässt. Gibt es in Form von Glaswolle doch schon lange, eine teurere, aber bessere Alternative (öffentliche Gebäude dürfen übrigens nicht mit Polystyrol gedämmt werden).

In der Kritik ist nun auch, ob man überhaupt damit viel Energie einspart. Die meisten Energieverluste gibt es über das Dach. Bei der Wand ist es vergleichsweise wenig und dann auch noch abhängig von der Fensterfläche. Die Berechnungen der Industrie nehmen natürlich Best-Case Szenarien an die selten vorliegen. Sehr oft rechnet es sich zumindest für den eigenen Geldbeutel nicht.

Nun kommt aber Gegenwind von anderer Seite. Das Frauenhofer Insitut für Schicht und Oberflächentechnik (IST) sollte im Auftrag des Bundesumweltamtes prüfen, inwieweit das Anstreichen von Wänden den Weltenergieverbrauch senkt. Eine Empfehlung der US-Energiebehörde ergab hier ein großes Einsparpotenzial, weil man Klimaanlagen einsparen oder reduzieren kann. Diese lag zum Beschluss für die Vereinten Nationen als Empfehlung vor und das Bundesumweltamt hatte Zweifel, ob dies auch bei anderen Ländern so ist, zum einen wegen der anderen klimatischen Gegebenheiten, aber auch der Bausubstanz. Die ist in den USA im Durchschnitt bedeutend schlechter als bei uns. (mehr …)

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Die Lösung für ein überflüssiges Problem: Zu den Trojanern

Letzte Woche hat die NASA zwei neue Discovery-Class Missionen genehmigt: Lucy und Psyche. Beide Raumsonden werden Asteroiden besuchen. Während dies bei Psyche der gleichnamige Asteroid des Hauptgürtels ist, wird Lucy die Trojaner und Achäer besuchen. Ich dachte mir, das ist eine gute Gelegenheit mal wieder etwas Basiswissen zu vermitteln und etwas über die Erreichbarkeit der Körper zu schreiben.

Zuerst einmal zu den Trojanern und Achäer. So werden zwei Gruppen von Asteroiden genannt, welche die Sonne in etwa Jupiters Entfernung umrunden, aber Jupiters Bahn vorauseilen oder nachfolgen.

Dazu noch etwas tiefer gehend in die Bahnmechanik. In einem System aus zwei massereichen Körpern hat ein dritter masseärmer Körper im Normalfall keine geologisch stabile Umlaufbahn. Er wird entweder auf einen der beiden Körper fallen oder aus dem System vertrieben werden. Das ist das klassische Dreikörperproblem. So haben die Planeten ihre Zonen um ihre Entstehung leergeräumt und es gibt im inneren Sonnensystem nur wenige Asteroiden. Beim Hauptgürtel war es sogar so, dass Jupiter die Entstehung eines weiteren Planeten verhinderte. (mehr …)

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