Ionenantrieb

Raumfahrtgrundlagen für Dummys – Alternative Antriebskonzepte

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Seit Anbeginn der Raumfahrt wird der chemische Antrieb eingesetzt. Er wurde deutlich verbessert, aber er hat physikalische Grenzen. Mehr als rund 5000 m/s wird man mit dem chemischen Antrieb nicht erreichen. Es gibt aber auch Antriebe, die 8000 m/s, 200 000 m/s oder sogar (im Prinzip) unendliche Ausström-Geschwindigkeiten erreichen. Als ich mich mit der Raumfahrt erstmals beschäftigte, waren dies „Antriebe der Zukunft“ (wir reden von den Achtzigerjahren des letzten Jahrhunderts). Als ich vor über 20 Jahren anfing, die Website aufzubauen, habe ich das entsprechende Kapitel auch über „zukünftige Antriebe“ betitelt – und ratet mal, was sie heute sind? Ja genau, Antriebe der Zukunft. Sie teilen das Schicksal mit dem Fusionsreaktor, der genauso lange immer in 10 Jahren einsatzbereit ist …

Ich lasse mal alle utopischen Konzepte weg und beschränke mich auf das, was heute technisch umsetzbar ist, und da sind es dann nur noch drei Technologien: (mehr …)

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Wasser als Treibstoff für Satelliten

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Will oder muss sein Satellit seine Bahn ändern so benötigt er Treibstoff. Traditionell geht dies mit einem chemischen Treibstoff, etabliert hat sich die Kombination Monomethylhydrazin (MMH) und Stickstofftetroxid (NTO) und seit einigen Jahren auch Ionentriebwerke, die ein Arbeitsmedium verdampfen, ionisieren und durch ein elektrisches feld beschleunigen.

Ich will heute mal eine Alternative untersuchen, die zumindest theoretisch dazwischen einzuordnen ist: Wasser als Treibstoff. Wasser ist ja nicht direkt als chemischer Treibstoff nutzbar, noch als Arbeitsmedium für Ionentriebwerke. Aber man kann Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff spalten und diese als chemischen Treibstoff einsetzen. Das hat folgende Vor- und Nachteile: (mehr …)

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MILF

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Meine Beschäftigung mit Missionen ins äußere Sonnensystem brachte mich auf eine Idee, eine Mission zu Io, genannt MILF (Multiple Io Lowcost Flybys). Io ist auf der einen Seite der aktivste Himmelskörper mit einer festen Oberfläche. Vulkane verändern andauernd die Oberfläche. Es macht also Sinn, ihn möglichst dauerhaft oder zumindest in einer höheren Frequenz zu überwachen. Auf der anderen Seite ist er Jupiter so nahe, das ein Orbiter keine Überlebenschance hat. Aber auch für die beiden aktuellen Jupitermissionen JUICE und Europa Clipper ist es zu riskant ihn zu passieren. Keine dieser Missionen wird Io nahe kommen. Galileo sollte ihn vor dem Einschwenken in den Orbit passieren, danach nicht mehr, aus demselben Grund. Leider fiel dies wegen des kurz vorher aufgetretenen Vorfalls mit dem Bandrekorder ins Wasser, es wurden keine Bilder gemacht. Es gab dann später noch einige Io Passagen, doch bei ihnen litt Galileo schon stark unter Strahlenschäden. Die Io-Mission IVO fiel leider 2019 bei der Auswahl durch. (mehr …)

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Cubesats zum Mond und darüber hinaus

Vor einigen Tagen hat eine Electron den 12U Cubesat Capstone zum Mond befördert. Mit 320 kg Startmasse inklusive Photon-Oberstufe war es die bisher schwerste Nutzlast. Die Oberstufe hat Capstone um 3.200 m/s beschleunigt. Capstone wiegt nur 25 kg. Offen ist in den Angaben, ob dies die Trockenmasse ist oder die Masse die in einen langgestreckten Orbit von bis zu 1,5 Millionen km Distanz entlassen wird. (mehr …)

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Eine Mission zu Eris – Teil 2

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So nun kommt der zweite Teil einer Mission zu Eris, den ersten findet ihr hier:

Als günstigsten Passagepunkt bei dem man die Zielentfernung von Eris am schnellsten erreicht habe ich etwa 228.000 km Distanz ermittelt – diese Entfernung scheint übrigens allgemein das Optimum zu sein, da ich auf ähnliche Minimalabstände auch bei anderen Simulationen komme. Geht man näher an Jupiter heran, wird man zwar noch stärker beschleunigt, aber die Bahnrichtung wandert von radial von der Sonne weg zu tangential, sodass man effektiv länger braucht.

Die wesentlichen Daten der Bahnen vor und nach dem Swing-By seht ihr hier: (mehr …)

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