Schlagwort: Cassini

These are the days, when you wish your bed was already made

Posted on by Bernd Leitenberger

Derzeit plant die NASA eine Europa-Mission. Das ist an sich nichts neues. Pläne gibt es schon lange, aber es sieht so aus, als würde sie nun auch kommen. Ich will mich in dem Beitrag aber mit Titan beschäftigen. Ich halte ihn für ein viel besseres Ziel:

  • er ist geologisch aktiver
  • er ist erdähnlicher mit Seen und einer Atmosphäre und Kryovulkanismus
  • eine Landung ist viel einfacher, da die Atmosphäre die Restenergie vernichtet
  • Eine Mission kann viel länger dauernd, da Europa mitten in Jupiters Strahlengürtel seine Kreise zieht

Während eine Europa-Mission sehr viel Treibstoff zum Landen braucht und trotzdem kurz ist, kann man auf dem Titan dank der dicken Atmosphäre sogar ohne Fallschirm landen. Huygens warf ihn in niedriger Höhe ab.

Doch Titan umkreist den Saturn und ist so zwischen 1250 und 1560 Millionen km von der Erde entfernt – mehr als dreimal so weit wie Mars im entferntesten Punkt und 25-mal so viel wie beim marsnächsten Punkt entsprechend sinkt die Datenrate stark ab. Alle folgenden Überlegungen basieren auf dem Sendesystem von Cassini als Referenz. In dem heutigen Artikel will ich mal die möglichen Alternativen für einen Titan Lander und Rover schildern. Continue reading „These are the days, when you wish your bed was already made“ →

Mit der Sojus zum Saturn

Posted on by Bernd Leitenberger

So, nachdem ich im letzten Beitrag erörtert habe ob man mit der Vega eine mit dem Galiloeorbiter vergleichbare Sonde starten kann legen wir heute noch eine Schippe drauf. Kann man mit einer Sojus (Alternative: Antares) eine mit Cassini vergleichbare Sonde starten?

Nun ohne Simulation könnte man schon sagen – ja denn viel höher als zu Jupiter ist die Geschwindigkeit zu Saturn nicht. Aber ich habe eine Kritik aufgenommen und will es in der gleichen Zeit wie Cassini schaffen. Cassini brauchte 6 Jahre 9 Monate zu Saturn. Das geht nicht mit einer klassischen Hohmannbahn, die schon 6 Jahre erfordert. Trotzdem habe ich mal für den solaren Teil mit Freiflugphase eine Tabelle angestellt. Sie basiert auf einer Masse von 7200 kg in der Sonnenumlaufbahn. Diese basiert auf eine Skalierung der 2030 kg die bei der Nutzlast der Vega von 2.400 kg noch übrig blieben und einer Startmasse von 8500 kg die eine Sojus in eine höhere Umlaufbahn von Kourou aus transportiert. 9000 kg werden für eine niedrige Umlaufbahn als Nutzlast genannt. Continue reading „Mit der Sojus zum Saturn“ →

Uranus – das nächste Ziel im Sonnensystem

Posted on by Bernd Leitenberger

Eigentlich sollten alle Planeten mehr oder weniger gleichberechtigt sein. Schließlich hat jeder eine Besonderheit. Sie sind es aber nicht, wie man leicht an den vielen Marssonden erkennen kann. Dabei ist Mars nicht schwerer erreichbar als die Venus. Bevor man nochmal eine Flagschiffmission (einen Nachbau von Curiositys) zum Mars schickt sollte man meiner Ansicht nach die Augen mehr ins äußere Sonnensystem legen. Ich meine nicht die Europamission. Die ist zwar ganz nett, aber in meinen Augen überflüssig. Vor allem da mit JUICE ja schon eine Jupitermission, wenn auch mit Schwerpunkt auf die äußeren Monde geplant ist. Bei Saturn gäbe es mit Titan ein interessanteres Ziel. Doch schwer vernachlässigt wird alles jenseits von Saturn. Für Uranus war nur mal ein Nachbau von New Horizons als Vorbeiflugmission gedacht. Doch die war noch zu teuer. Heute will ich mich mal mit den Möglichkeiten für eine Uranusorbitermission befassen. Continue reading „Uranus – das nächste Ziel im Sonnensystem“ →

Zeit für neue Jupitermissionen

Posted on by Bernd Leitenberger

Heute will ich mal ausdiskutieren, warum man jetzt eher an neue Missionen zu Jupiter gehen kann als noch vor einem Jahrzehnt. Der Fokus liegt auf der Technik und nicht den Missionszielen.

Missionen jenseits von Mars sind teuer. Deswegen gibt es wenige davon. Das hat auch einige gute Gründe:

  • Die höhere Startenergie: Schon zu Jupiter braucht man von der Erdoberfläche aus 14,2 km/s. Das sind 3 km/s mehr als die Fluchtgeschwindigkeit was im Allgemeinen mit einer Nutzlastreduktion um den Faktor 4 einhergeht. Entsprechend teurer wird die Trägerrakete oder man muss die Raumsonde bedeutend leichter bauen, was ebenfalls mit höheren Kosten verbunden ist.
  • Die Alternative ist es durch mehrere Vorbeiflüge an Venus und/oder Erde Schwung zu holen. Das verlängert dann die Flugdauer bis man bei Jupiter ist verlängert sich, von minimal 2,25 Jahren (bei der energieärmsten Hohmann-Transferbahn) auf 3,25 Jahre (Cassini-Huygens) oder sogar über 5 Jahre (Galileo). Auch bei neuen Missionen ist dies die Wahl. Juno braucht fast 5 Jahre um Jupiter zu erreichen, JUICE sogar 8 Jahre. Die Trägerrakete kann dann kleiner sein, doch die verlängerten Missionsdauern bedeuten auch Kosten. Analoges gilt auch für die anderen Planeten.
  • Beim Jupiter angekommen ist man mit der hohen Strahlenbelastung konfrontiert die früher spezielle strahlengehärtete Elektronik und Bauteile nötig machten, aber auch andere Probleme macht wie Entladungen in Kabeln oder Strahlenschädigung von Sensoren und Solarzellen. Bei Saturn und anderen Zielen gibt es keinen so starken Strahlungsgürtel.
  • Die große Entfernung machte bisher den Einsatz von Solarzellen zur Energieversorgung unmöglich. Man nutzte Radioisotopen-Thermogeneratoren die die Zerfallswärme vun Plutonium-238 teilweise in Strom umwandeln.

Das alles macht Missionen zu den äußeren Planeten teurer als z.b. zum Mars. Doch es hat sich in den letzten Jahren einiges geändert: Continue reading „Zeit für neue Jupitermissionen“ →

Die Gefahr von Großprojekten

Posted on by Bernd Leitenberger

Michels Aufsatz über das Voyager Projekt bringt mich auf ein Thema: Großprojekte und zwar bei der unbemannten Raumfahrt (jedes bemannte Raumfahrtprojekt ist sowieso ein Großprojekt). Was ist ein Großprojekt? Ich würde es so definieren: Wenn ein Projekt sehr große Mittel eines Budgets in Anspruch nimmt und deutlich teurer als andere Projekte ist, dann ist ein Großprojekt. In der unbemannten Raumfahrt wären es z.B. Cassini-Huygens, Viking, das mobile Marslabor (nun „Curiosity“ genannt). Für Europa wären es Exomars und Bepi-Colombo. Nicht alle Projekte begannen als Großprojekte. So waren Galileo und Hubble es ursprünglich nicht, doch Verzögerungen in der Entwicklung oder Schwierigkeiten machten sie dazu.

Wie in anderen Teilend er Raumfahrt muss sich auch die unbemannte Raumfahrt Kostenüberlegungen beugen. Natürlich ist es unsinnig eine Rechnung aufzumachen wie viel 1 MBit Daten kosten oder was ein Spektrum wert ist. Aber ein Großprojekt muss dann auch einen entsprechenden Erkenntnisgewinn versprechen. Das ist eine der wichtigen Bedingungen. Die zweite ist die Zeitdauer. Großprojekte haben eine Tendenz ein Eigenleben zu entwickeln. Es gibt zwei wichtige Einflussfaktoren. Das eine ist, dass die Politik meist versucht zu sparen, selbst wenn ein Projekt schon läuft. Dann kommen plötzlich Alternativvorschläge oder der Zeitplan wird gestreckt – bislang bedeutet dies immer nur erhöhte Ausgaben und Verzögerungen. Billiger wurde es in keinem Fall. Das zweite ist, dass Großprojekte oft so teuer sind, weil sie die Technologie bis zum äußersten ausreizen. Dabei sind natürlich auch große Kostenriskien. So kostete die Entwicklung des Viking Biolabors rund 59 Millionen Dollar, das war in etwa genauso viel wie zur gleichen Zeit die Mariner 9 Mission kostete. nach heutigem Wert sind es rund 240 Millionen Dollar für ein einziges Experiment. Continue reading „Die Gefahr von Großprojekten“ →