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Ballonforschung in der Troposphäre: Project Vortex

Teil 3: Erweiterungen

Von Kevin Glinka

Mögliche Erweiterung:

In einem Telefongespräch mit Herrn Kuinke kamen wir gemeinsam auf eine weitere Möglichkeit, und zwar einen speziellen Ballon für solche Fahrten zu konstruieren. Eine besonders leichte Ballonhülle, sowie ein leichter Ballonkorb und eine Sauerstoffanlage würden 50.000-60.000 Euro kosten, dafür könnten aber auch größere Höhen als die oben genannten 5.000 Meter erreicht werden. Er wäre sehr wünschenswert, einen Sponsor zu finden, der den Ballon finanzieren würde, und als Gegenleistung dafür seine Firma auf die Ballonhülle aufdrucken lassen kann.

Der Ballon wäre, wie der bereits vorhandene, 1.050 Kubikmeter im Volumen, durch den leichteren Stoff ist es aber möglich, eine Höhe von 6.000 bis 7.000 Metern zu erreichen. Dort wäre man in einem Bereich, wo die kosmische Strahlung messbar würde, was für das angesprochene tschechische Experiment interessant wäre. (mehr …)

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Ballonforschung in der Troposphäre: Project Vortex

Teil 2: Wissenschaftliche Ziele

Von Kevin Glinka

Wissenschaftliche Ziele:

1.) Meteorologische Messungen:

Zu den wissenschaftlichen Zielen der Fahrt(en) gehören die Messung von Luftdruck, Temperatur und Luftfeuchtigkeit, sowie die Windrichtung und -geschwindigkeit. Dafür sollen ein Barometer, ein elektrisches Thermometer, ein Aspirationspsychrometer Assmann’scher Bauart, sowie ein normales Hygrometer verwendet werden. Die Windgeschwindigkeit ist im Freiballon gleich der Ballongeschwindigkeit, also kann sie mit einem GPS bestimmt werden.

Wie zu sehen ist, sind hier schon zwei verschiedene Sorten von Thermometern, sowie zwei Messgeräte für die Luftfeuchtigkeit aufgeführt. Der Vergleich der Leistung dieser Geräte ist ebenfalls eines meiner Ziele. Ich besitze ein Hygrometer, welches ich im Baumarkt gekauft habe, und welches im Vergleich zum Aspirationspsychrometer zum Teil Unterschiede bis 10% aufweist. Somit wäre ein Vergleich „einfaches“ gegen „professionelles“ Instrument möglich. (mehr …)

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Ballonforschung in der Troposphäre: Project Vortex

Hallo miteinander. Heute wieder ein Gastblog, diesmal von einem neuen Autor: Kevin Glinka. In den nächsten beiden Tagen werden noch die Teile 2+3 seines Konzeptes folgen. Ich hoffe mal ihr seid an der Atmosphärenforschung genauso interessiert wie an der Raumfahrt und postet auch hier fleißig Kommentare!

Teil 1: Geschichtliches

Von Kevin Glinka

Geschichte:

Im 19. und frühen 20. Jahrhundert gab es eine relativ große Zahl von Ballonaufstiegen zu wissenschaftlichen Zwecken. Zu den größeren Unternehmungen gehören die 28 Aufstiege von James Glaisher in England (1862-66) und die weit über einhundert Aufstiege in Deutschland (1888-1934). Dazu kommen noch die eher kleineren Aufstiegsserien, wie z.B. die beiden Aufstiege von Gay-Lussac (1804), die vier Aufstiege von John Welsh (1852), die beiden Aufstiege von Barral und Bixio in Frankreich (1850) und die neun Fahrten von Salomon August Andrée in Schweden (1893-95). Bei fast allen dieser Fahrten (bis vielleicht die aus Deutschland und Schweden, die auf die Erfahrungen der früheren Fahrten aufbauten), gab es z.T. schwerwiegende Fehler bei der Durchführung der Versuche. Ich möchte kurz auf das eingehen, was bei den Glaisher’schen Fahrten nicht gut gemacht wurde. (mehr …)

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Ariane 5 „light“

Ich habe vor den Aufsatz „Super Ariane“ neu zu schreiben, weil er ja schon ein paar Jahre alt ist und nicht mehr dem neuesten Stand entspricht. Ich will das mal im Blog schrittweise machen. Heute – das gehört noch nicht dazu – außer der Reihe Idden über eine „Ariane 5 Light“. Auf die Idee hat mich EADS gebracht das eine wiederverwendbare Ariane ohne Booster und mit nur 6 t Nutzlast vor etwas einem Jahr vorschug. Natürlich braucht man für diese neue Rakete ein neues Triebwerk, dass dann erst noch entwickelt werden muss – zumindest nach den Ideen von EADS ….

Geht’s nicht einfacher. Hier mal ein Vorschlag einer Alternative, nicht als Ersatz für die Ariane 5, sondern nur als Gedankenexperiment. Ziel : Wiederverwendung wo es möglich ist, aber trotzdem hohe GTO Nutzlast. Mein Ansatz: Verwendung von dem was schon existiert. Zuerst einmal – braucht man ein neues Triebwerk? Nein! Das Vulcain ist für 6000 Sekunden Betriebszeit qualifiziert, das sind 10 Zündungen. Damit kann man schon 90 % der Herstellungskosten sparen und ist längst in einem Bereich, wo die Wartung teurer ist als der prozentuale Herstellungsanteil pro Flug. Das von EADS geplante Triebwerk wäre schubstärker (2500 kN Klasse) und 25 mal wiederverwendbar – aber lohnen sich dafür die Investitionen? Wenn die Rakete dann billiger wird, wer profitiert davon – EADS oder der Steuerzahler, der die Rakete finanzierte? (mehr …)

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Reduktion der Kosten von Planetenmissionen

Verschiedene Kommentare, aber auch der letzte Blog von tp1024 brachten mich darauf ein Thema aufzugreifen, was ich sicher auch schon mal im Blog behandelt habe: Die Reduktion der Startkosten für Planetenmissionen. Bringen wir mal zwei Beispiele:

  • Eine Sojus transportiert rund 7000 kg in eine Erdumlaufbahn. Zu Venus und Mars (Venus Express und Mars Express) noch rund 1200 kg.
  • Eine Atlas V 551 hat eine maximale Nutzlast von 20500 kg und zu Pluto konnte sie gerade noch 500 kg transportieren.

Der Grund ist ganz einfach: Die hohe Geschwindigkeit die erreicht werden muss. Relativ zum Erdorbit sind es zu Mars/Venus rund 3.4-4.0 km/s und für einen Fluchtkurs aus dem Sonnensystem rund 9 km/s. Dann muss die Nutzlast am Planeten noch einen Orbit erreichen und benötigt dazu weiteren Treibstoff. In der Summe erhält man dann eine Trockenmasse von 500-600 kg bei einem Start mit der Sojus zu Venus oder Mars. Das ist weniger als ein Zehntel der Nutzlast in eine Erdumlaufbahn. (mehr …)

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