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Raumfahrtgrundlagen für Dummys – Bahnen im Sonnensystem

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Zeit für eine Fortsetzung des Aufenthalts über Bahnen. Diesmal geht es um Bahnen im Sonnensystem. Der eine oder andere wird nun fragen: „Häh, ich dachte, Bahnen gelten universell, ich muss in den Formeln ja nur die Masse austauschen!“ … und da habt ihr auch vollkommen recht, zumindest, solange es um irgendwelche Bahnänderungen in einer Sonnenumlaufbahn geht oder auch Missionen um einen Kleinplaneten mit vernachlässigbarer Gravitation, wie die, von denen gerade einige Missionen Material geborgen haben.

Aber wenn ich von einem Himmelskörper mit deutlicher Gravitation (Planet, schwerer Mond) zu einer Reise aufbreche, muss ich die Gravitation von diesem Körper und der Sonne berücksichtigen. Ich habe das, was man in der Astronomie als „Dreikörperproblem“ bezeichnet, und das ist nicht mehr so einfach zu lösen. (mehr …)

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Raumfahrtgrundlagen für Dummys – Bahnen

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Im heutigen Teil des Grundlagen‑Kurses geht es um den Teil, der am meisten mit Mathematik verknüpft ist und wo es nur wenige einfache Gleichungen gibt. Aber ich will es trotzdem mal durchkauen und lasse eben das weg, was komplizierte Mathematik ist.

Das Gravitationsgesetz

Grundlage aller Bahnen ist das Gravitationsgesetz. Wie schon Isaac Newton erkannte, wirkt zwischen zwei Körpern eine Kraft, die sie zueinander zieht: (mehr …)

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Vorschau Testflug Starship IFT-14

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Der 14. Starship‑Flug steht kurz vor dem Start. Abhängig von der regulatorischen Freigabe durch die FAA ist der 22. September vorgesehen, Startfenster 75 Minuten ab 7:15 Uhr CT. Das wäre 14:15 in MESZ, also anders als bei den letzten Flügen wieder bei uns am frühen Nachmittag. [Edit: der Start wure mittlerweile auf den 28.9.2026, ebenfalls um 7:15 CDT verschoben]

Bei dem Flug soll Starship erstmals eine Erdumlaufbahn erreichen. Die bisherigen suborbitalen Profile waren nach SpaceX bewusst passiv sicher ausgelegt, um Risiken zu minimieren und Daten zu sammeln. Nach 13 Flügen scheint man nun genug dieser Daten zu haben. Mit dem Übergang in die Umlaufbahn beginnt die Phase, in der die Wiederverwendbarkeit praktisch validiert wird. Nach SpaceX vollmundig angekündigt: „By going to orbit, the next phase of developing Starship to be fully and rapidly reusable can begin“. Allerdings wird bei dem Flug noch nichts wiederverwendet, nicht mal die Superheavy. (mehr …)

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Der Lambert‑Solver und Startfenster

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Derzeit baue ich mein Programm „Rakete“ wieder um. Es begann mal als Berechnungsprogramm für die Nutzlast von Raketen, hat sich inzwischen aber zum universellen Berechnungstool für die Raumfahrt gemausert. Inzwischen nutze ich auch KI dafür, nach einigen schlechten Erfahrungen ausschließlich Claude. Ein vollkommen neuer Programmteil ist der Lambert‑Solver, der damit entstand. Die Kernroutinen zur Lösung des Lambert‑Problems stammen von der KI, die Iterationen, Visualisierungen und Suchmethoden, um das Optimum zu finden, stammen von mir.

Vorweg: Immer wenn man Code von einer KI erstellen lässt, besonders wenn es welcher ist, den man nicht versteht – hier die Umformung der astronomischen Gleichungen zur Lösung des Problems – muss man intensiv testen, in meinem Falle, indem ich zuerst historische Startdaten überprüft habe und dann Vorhersagen mit dem NASA Trajectory Browser gegengecheckt habe. (mehr …)

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Raumfahrtgrundlagen für Dummys – Feststofftriebwerke

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Ich habe mich schon eingehend mit Flüssigkeitstriebwerken beschäftigt. Da in Feststofftriebwerken etwas anders läuft, bekommen sie einen eigenen Artikel. Aber zuerst, auch wenn es nicht zur Physik gehört, etwas Geschichte.

Die Entwicklung von Feststofftriebwerken

Feststofftriebwerke waren die ersten Raketen und lange Zeit – bis vor rund 100 Jahren – auch die einzigen. Die Chinesen setzten sie mit Erfolg im Krieg ein, vor allem gegen nomadische Reitervölker, die immer wieder in ihr Land einfielen (deswegen wurden auch etliche Mauern gebaut). Die Raketen ähnelten sehr den Feuerwerksraketen: Schwarzpulver war der Treibstoff in einer Röhre, ein Stopfen mit einer Bohrung die Düse. Ein langer Stab stabilisierte den Flug. Sie wirkten vor allem durch das pfeifende Geräusch und den Knall bei der Explosion und machten die Pferde scheu. (mehr …)

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