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Die SSME: Die Vorgeschichte

1972 wurde die Entwicklung des Space Shuttles beschlossen. Schon vorher gab es aber die Entwürfe für das Triebwerk. Nachdem bei den ersten Entwürfen die man 1969 für das spätere Space Shuttle hatte, noch das J-2 als Triebwerk ins Auge gefasst war, ging man rasch zu einem neuen neuen Triebwerk über. Der Grund war, dass neben der Nutzlast auch der Orbiter eine Umlaufbahn erreichen sollte. Wenn das Gefährt für diese hohe Nutzlastmasse nicht riesig sein sollte, musste das Triebwerk sehr viel leistungsstärker als das J-2 sein. Sehr bald wurde auch klar, das es schubstärker sein musste. Die Effizienz eines Triebwerks wird darin gemessen, wie schnell die Gase die Düse verlasen. Diese Ausstromgeschwindigkeit ist ein gutes Maß für die Treibstoffausbeute. Beim J-2 betrug sie bei den letzten Serienexemplaren 4216 m/s. Ein schon entwickeltes Upgrade, das J-2S versprach die Ausströmgeschwindigkeit auf 4275 m/s zu steigern. Erkauft wurde dieser kleine Anstieg mit einer Erhöhung des Brennkammerdrucks von 50 auf 82 Bar. Das SSME sollte 4480 m/s erreichen. Dafür musste der Brennkammerdruck auf 220 bar erhöht werden. (mehr …)

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Nachlese zum Betastart

So mit etwas Zeit eine Nachlese zum Beta Start. (Originalton Musk, wird dann der nächste ein Release Start oder folgt irgendwann noch ein Bugfix Start?j). Wichtiger als Twitter Meldungen vom Chief Designer und Founder sind mir die harten Fakten und die gab es schon im Vorfeld.

Die ganze Rakete ist um 25 t schwerer geworden bei gleicher Nutzlast. Ein sehr seltsames Phänomen, das erklärt vielleicht auch das Heruntersetzen der Maximalnutzlast vor einigen Monaten (da lag sie noch bei 16 t, nun sind es noch 13 t). Trotzdem soll sie eine 80% höhere Nutzlast als die Falcon 9 V1.0 haben, was dann meine niedrigen Werte die ich Jahre vor dem Jungfernflug publizierte, rechtfertigt. Man kann die Öffentlichkeit betrügen, aber nicht Mutter Natur. Auch für SpaceX gelten dieselben Gesetze wie für alle anderen Unternehmen. Immerhin gibt es nun etwas genauere Angaben zu dem Schub und Brennzeiten, anhand derer ich mein Datenblatt aktualisiert habe. (mehr …)

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Cubesats als Wetter- / Ökologiesatelliten

Das Beispiel der Erderkundungssatelliten mit Cubesats von gestern bringt mich auf eine Alternative, die erheblich besser umsetzbar ist: Ein Satellit der den ganzen Globus abdeckt und zwar in niedriger Auflösung:

  • Basis soll wie bei DOVE-1 ein Körper von 10 x 10 x 34 cm sein, bei einem Gewicht von 6 kg
  • Basierend auf den gestern schon ausgearbeiteten Grundlagen kann man folgende Komponenten fix machen:
  • Kamera: EOS-1100D APS-C Sensor: KAF-8300 (3356 x 2604 Pixel) + 18 mm EF Fixfokusobjektiv: ca. 400 g
  • Sender: 7 Watt UKW Sender: 5,5 x 7,6 x 12,8 cm groß, 1,1 kg Stromverbrauch 22,5 Watt
  • Bordcomputer: Rasberry Pi Modell B, 3,5 Watt Stromverbrauch. Massenspeicher: SDHC Karte 32 GB
  • Stromversorgung Solarzellen rundum, maximal 11,7 Watt, im Mittel 8,3 Watt. 1 Akku für den Sendebetrieb Kapazität 12 Wh.
  • Wie jeder Wettersatellit sollte der Cubesat auf einer sonnensynchronen Umlaufbahn ausgesetzt werden. (mehr …)

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Cubesats als Erderkundungssatelliten

Kürzlich las ich von einem Projekt mit dem man mit Cubesats Erdbeobachtung betreibt. Im April wurde mit dem ersten Antares Start Dove-1 gestartet. Er stammt von Planet Labs Inc. Basierend auf der Cubesat 3U Konfiguration (also 3 Units = 10 x 10 x 30 cm Normgröße) ist es mit 6 kg zwar doppelt so schwer wie normale Cubesats, aber ziemlich Leistungsfähig. Wie die Abbildung zeigt hat man ein Teleskop längs eingebaut. So umgeht man das Problem, das die 10 cm Breite im Gehäuse für ein hochauflösendes Objektiv eigentlich zu kurz sind.

Dove-1 soll Aufnahmen bis zu „Baumesgröße“ machen. Das ist natürlich dehnbar. Ein großer Baum kann sicher 20 m breit sein, aber typisch wären wohl 6-10 m. Ist das möglich? Nun ich habe mich selbst mal mit dem Thema beschäftigt. Es gibt da einige Aspekte. Ich will sie mal aufrollen (mehr …)

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LADEE: Die Trägerrakete und die Diskussion um sie

LADEE ist so „leichtgewichtig“, dass ein Start mit den großen Trägerraketen der USA, beispielsweise der Atlas 401 viel zu teuer wäre. Die letzte Raumsonde mit etwa gleichem Sondengewicht war 1994 Lunar Prospektor. Doch die Athena, die ihn damals startete ist seit über einem Jahrzehnt nicht mehr geflogen, auch wenn sie nach Lockheeds Angaben noch verfügbar ist.

Bei den kleinen Trägerraketen wäre die Taurus 3210 die erforderliche Nutzlast aufweisen, jedoch erreicht sie ohne Oberstufen keine Mondbahn. Eine Taurus 3110 mit einer zusätzlichen Star 37FM Oberstufe könnte allerdings 430 kg auf eine Fluchtbahn befördern. Die NASA entschied sich gegen diese Variante. Eventuell war auch der Fehlstart eines NASA Observatoriums (OCO) 2009 dran schuld. Nach der Auftragsvergabe für die Minotaur V versagte die Taurus erneut. (mehr …)

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