Über Raumfahrt, Computer, Ernährung und den Rest

Raumfahrträtsel 24

Es war einmal … der Wunschtraum aller Astronauten, die damals fast alle Testpiloten waren. Ein Gefährt, in dem sie nicht passive Passagiere waren, sondern das sie aktiv steuern könnten. So waren sie alle für dieses Gefährt, das sich „Space Shuttle“ nannte. Als es dann an die Planung ging, stellte sich heraus, dass es sehr komplex war und leistungsfähige Rechner zur Steuerung brauchte. Da kamen die Techniker auf die Idee, wenn das Ding schon weitgehend vom Computer gesteuert wird, es doch vollständig vom Computer steuern zu lassen. Dagegen waren die Astronauten. Sie bestanden darauf, einen manuellen Modus einzubauen. Die Astronauten träumten vom Shuttle, die perfekte fliegende Maschine, nicht aus einer im Meer treibenden Kapsel mit einem Korb herausgefischt werden, sondern nach der Landung heroisch eine Gangway herunter laufen (zusammengefasste Statements von Walt Cunningham und Michael Collins).

So kam es dann auch. Nun ja fast. Das Space Shuttle startet computergesteuert, es könnte computergesteuert seine Nutzlast aussetzen, es bremst computergesteuert ab, es findet der Wiedereintritt computergesteuert statt. Und dann, wenn das Shuttle in den Bereich, kommt in dem die aerodynamischen Kräfte wirksam werden, so in den letzten 5 Minuten, einer einwöchigen Mission. Dann darf der Testpilot an Bord seine Existenz beweisen und das Shuttle steuern. Darf, muss aber nicht, denn natürlich könnte das auch jetzt noch der Computer. (mehr …)

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Setzen! Sechs!

Derzeit kämpfe ich mich gerade durch die NASA Technischen Memoranden X-648008 bis 64826, jedes einige Hundert Seiten stark. Das ist die Dokumentation zu Skylab und selbst beim flüchtigen Überfliegen, bis man wieder eine allgemein interessante Stelle trifft, (das ganze geht natürlich viel tiefer als für mein Buch notwendig) ist es eine ganze Menge Arbeit.

Aber: es gibt wenigstens die Dokumentation öffentlich verfügbar. Das ist ein Riesenunterschied zu Europa. Ich will daher mal meine Erfahrungen mit Raumfahrtfirmen und Raumfahrtagenturen in den letzten Jahren schildern. Mein Bestreben ist es ja, möglichst umfassend über eine Mission zu berichten. Das ist manchmal möglich indem man die Webauftritte, Infobroschüren etc. verwendet. Manchmal sind aber auch die nur sehr kurz, oder an eine allgemeine Öffentlichkeit gerichtet und enthalten wenige technische Details. Dann versucht man es eben, indem man die Gesprächspartner direkt anschreibt. (mehr …)

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Raumfahrträtsel 23

Ja die Rätsel werden nun schon schwierig und nicht mehr durch einfache Suchanfragen zu beantworten. Sonst wird’s ja langweilig wenn nur einer antwortet und die ist dann richtig. Zudem soll das Rätsel ja auch etwas Wissen vermitteln (und ich hoffe das tut auch das heutige). Was ist nun die Gemeinsamkeit zwischen Skylab und ihrem Einkauf im Supermarkt? Es ist der Kassenzettel, den sie in den Händen halten. Skylab war die erste Mission die einen Fernschreiber an Bord hatte. Und zwar einen auf dem Prinzip des Thermodruckers, genauso grob wie heute ein Kassenzettel: Messen sie mal nach: Skylab verwandte einen Thermodrucker mit 8 cm Rolle, 30 Zeichen in 5 x 7 Punktmatrix pro Zeile. Sieht der ALDI/ LIDL/ PENNY Zettel nicht genauso aus?

Es war eine der Neuerungen von Skylab. Jeden Morgen fand die Besatzung einen durchschnittlich 3 m langen Streifen mit Anweisungen was zu machen sei vor. Vor dem Stilllegen war der Zettel so lange dass er sich durch die komplette Station zog. Ein Fernschreiber war schon für Apollo vorgesehen. Das ist so ein  typisches Beispiel wo man sieht wie bemannte Raumfahrt anders läuft als unbemannte oder gar Arbeit auf der Erde. Auf der Erde wird man versuchen Menschen optimal einzusetzen und von Routinetätigkeiten zu entlasten. Bei bemannter Raumfahrt ist das genaue Gegenteil der Fall, und noch besser die Astronauten selbst sind dafür.

Computer kann man durch Übertragung von Daten programmieren. Als Computer in Apollo eingesetzt werden sollten, kam sofort die Diskussion auf, dass damit die Astronauten die Kontrolle verlieren würden und sie votierten gegen diese Möglichkeit. Es wurde aber immer klarer, dass die Daten die bei einer Mondmission umfangreich sein würden. So kam der Vorschlag auf, wenn die Astronauten schon alles selbst machen wollten, dann sollte man wenigstens einen Fernschreiber installieren um ihnen die Anweisungen zufaxen zu können. Doch auch dagegen waren die Astronauten. Diesmal aus anderen Gründen: Sie befürchteten das nun die Bodenkontrolle zu viel Macht über den Missionsablauf erhielt und sie nur noch ausführende waren anstatt die Herren des Schiffs.

Es kam nun so wie es kommen musste: Für alles gab es einen Schalter, um es einzuschalten (über 300 in der Kommandokapsel). Das Training für die Kapsel dauerte Jahre anstatt Monate wie bei Gemini und Eingaben in den Computer liefen bei Apollo so: Der Capcom lass die Eingaben vor, die Mannschaft schrieb sie auf, lass das aufgeschriebene nochmals vor und gab sie erst dann ein. Nur wenn es ganz umfangreich war, legte sie einen Schalter um, der es der Bodenkontrolle erlaubte, direkt in den Speicher des Computers zu schreiben.

Ineffektiv, aber der Mensch ist für alles verantwortlich. Bei Skylab war dies wegen der umfangreichen Aktivitäten nicht möglich und da Arbeitspläne nur Vorschläge waren und sich nach den aktuellen Ereignissen richten mussten, auch nicht zweckmäßig. Daher bekam Skylab den oben erwähnten Fernschreiber. Nun gab es andere Probleme. Die langen Anweisungen führten dazu, dass Sachen vergessen oder überlesen wurden. Leicht konnte die Bodenkontrolle nun der Besatzung zu viel Arbeit aufdonnern.

Während der Mission wurden insgesamt 1,2 km Papier bedruckt. Das entsprach 30 Rollen. Die längste zog sich kurz vor Ende der letzten Mission von dem Boden des OWS bis zum CSM – rund 30 m am Stück.

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Die Schwerlastrakete Teil 3: Neue Ansätze anstatt Apollo 2.0

Zur Erinnerung: In den ersten beiden Teilen habe ich deutlich gemacht, dass bei einem neuen Mars/Mondprogramm (vor allem beim Letzteren) ein Großteil der Kosten für die Entwicklung einer Schwerlastrakete entfällt und diese durch mehrere Flüge einer 50-70 t Rakete ersetzt werden könnte. Mit zwei Flügen einer 60 t Rakete wäre Apollo zu ersetzen, mit drei oder vier ein längerer Mondaufenthalt (drei Starts) oder größere Raumfahrzüge (vier Starts) möglich. Dabei kann diese Rakete aus einer Delta IV Heavy entwickelt werden.

Eine Mondmission hat nun folgende Elemente:

  • Eine Trägerrakete sendet entweder eine Nutzlast direkt zum Mond (3200 m/s mehr als für eine Kreisbahn benötigt) oder koppelt in einer Kreisbahn mit einer Stufe an, welche sie zum Mond befördert.
  • Um in eine Mondumlaufbahn einzuschwenken benötigt man nochmals rund 1000 m/s. Wenn diese später verlassen wird, fallen nochmals die gleichen 1000 m/s an.
  • Der Mondlander benötigt ebenfalls ein Triebwerk um zu landen und zu starten. Beim Starten sind es rund 2.200 m/s die das Apolloraumschiff an Korrekturvermögen hatte. Beim Landen wegen der 1 Minute Schwebezeit noch mehr. (zusammen 4.760 m/s)
  • Man kann daraus leicht ableiten, dass bei konventionellen Lösungen der größte Teil Treibstoff ist. Beim Mondlander waren es rund 10,8 von 16,4 t Masse und bei dem CSM waren es 18,4 von 30,3 t Masse. (mehr …)

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Säuren und Laugen

So, mal wieder Zeit für eine Folge des Chemie Grundkurses. Heute beschäftige ich mich mal mit dem Konzept von Säuren und Basen. Die meisten können ja ein paar Säuren aufzählen. Populär sind z.B. Salzsäure und Schwefelsäure. Manche kennen auch Basen (Laugen im Volksmund) wie Kalilauge oder Natronlauge. Aber mal zum chemischen Konzept.

Es wurde entdeckt, dass im Wasser selbst im reinsten Fall nicht nur aus Wassermolekülen besteht. Das Wassermolekül zerfällt zu einem kleinen Teil in ein H+ und ein OH– Ion. Das geschieht recht selten, nur bei jedem 10 Millionensten Wassermolekül geschieht dies. So gibt es 10-7 H+ und 10-7 OH– Ionen im Wasser. Das Produkt ergibt dann eine wichtige Konstante: 10-14. Säuren sind nun Stoffe die leichter als das Wasser H+ Ionen abgeben und dadurch die Menge an H+ im Wasser erhöhen und Basen geben leichter OH– ab und erhöhen so die Konzentration an OH–. (mehr …)

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