Die schwere Landung des Starships auf dem Mars (2)
Ich möchte an meinen Beitrag vor einigen Tagen über die Landung des Starships (https://www.bernd-leitenberger.de/starship.shtml) auf dem Mars eingehen und sowohl auf einige Kommentare eingehen, wie auch neue Aspekte herausarbeiten. Ich habe inzwischen meine Simulation erweitert und kann einige Fälle mehr durchrechnen. Doch ich will auch vermitteln, dass man zu einer qualitativ korrekten Beurteilung auch ganz ohne Simulation auskommt. Gut, etwas muss man rechnen, aber das kann man im Kopf oder auf dem Taschenrechner. Damit fange ich an, und zwar mit der Nutzung von Raketentriebwerken bei der Landung. Beim letzten Test des Starships IFT-10 dauerte die Zündung 15 Sekunden. In der Zeit verbrauchen die Triebwerke, wenn sie alle laufen würden, rund 30 t Treibstoff. Es sind jedoch nur anfangs drei und dann nur noch eines in Betrieb. Die beiden separaten Tanks haben 19 bzw. 17 m³ Volumen, was 21,8 und 7,1 t Treibstoff – zusammen also 28,9 t – entspricht. Auf dem Mars war das Starship nach meinen Simulationen jedoch viel schneller – 1.500 bzw. 2.000 m/s. Da braucht man mehr Treibstoff, und die Brennzeit ist viel länger. Das führt zu einem sich verstärkenden Feedback: mehr Treibstoff macht das Starship schwerer, damit wird es weniger abgebremst, und es braucht noch mehr Treibstoff, um die Restgeschwindigkeit abzubauen. Eine Simulation zeigt, dass es mit realistischen Treibstoffzuladungen kaum aerodynamisch abgebremst wird – man könnte im Prinzip auch darauf verzichten. Das zweite ist, dass man nicht kurz vor der Oberfläche anfangen kann, die Triebwerke zu zünden. Man kann mit der einfachen Formel s = ½ * a * t² eine Abschätzung machen. Die gilt korrekt nur für lineare Beschleunigungen. Das kann sogar der Fall sein, wenn man die Astronauten nicht überfordern will. Aber selbst bei nicht linearen Beschleunigungen ist die Näherung nicht schlecht. Continue reading „Die schwere Landung des Starships auf dem Mars (2)“