Schlagwort: Ionentreibwerke

Der Bugsiersatellit

Posted on by Bernd Leitenberger

Nach Jahrzehnten scheinen nun Ionentriebwerke endlich ihren Durchbruch auch bei den vielen kommerziellen Kommunikationssatelliten zu haben. 2012 wurden die ersten vier „All Electric“ Kommunikationssatelliten bei Boeing bestellt, sie waren noch so leicht das sie zusammen mit einer Falcon 9 gestartet werden können. 2014 war es schon die Masse der größeren Satelliten (5,3 t) erreicht, nur mit 80 anstatt 60 Transpondern.

Noch immer aber gibt es viele Kommunikationssatelliten mit chemischen Treibstoffen. In dem letzten Jahrzehnt ist das maximale Startgewicht fast gleich geblieben, damit auch die Leistungsfähigkeit der Satelliten nicht so stark angestiegen wie in der Vergangenheit. Es gibt also weniger die Motivation einen Satelliten zu ersetzen, weil eine neue leistungsfähigere Generation seinen „Orbitslot“ also Position in der er bleiben darf ohne andere Satelliten zu stören, einnehmen soll. Continue reading „Der Bugsiersatellit“ →

die „All-Electric Satellites“

Posted on by Bernd Leitenberger

Inzwischen gibt es einige Details mehr zu den „all Electric Satellites“, von denen vier von SpaceX gestartet werden, weitere sind von der US-Regierung geordert worden. Die Daten sind jedoch spärlich, aber ich fasse sie mal zusammen:

  • Bus ist ein Boeing (Hughes) 702SP.
  • Startgewicht: 4000 Pfund (1815 kg)
  • Xenon Triebwerke mit einer Strahlgeschwindigkeit von 60.000 mph (26,820 m/s)
  • Bis zu acht Monate dauert das Hochspiralen

So, nun zu weiteren bekannten Informationen. Das sind folgende: Continue reading „die „All-Electric Satellites““ →

Geld verdienen mit der ISS Versorgung Teil 2

Posted on by Bernd Leitenberger

Nachdem ich gestern das Thema schon gestern angerissen habe, ist mir noch eine bessere Idee gekommen. Verdienen mit „virtuellen“ Services. Nun wie ist das gemeint? Die ISS befindet sich derzeit in einer Höhe von rund 350 km, doch selbst wenn sie mal angehoben wird sind es nur rund 400 km. Doch selbst dann ist die Luftreibung bei dieser ausladenden Konstruktion noch hoch. Sie ist variabel, doch im Durchschnitt sollten es 200 m pro Tag sein. Das entspricht einer Abbremsung um 0,114 m/s pro Tag. Es klingt nach wenig, doch bei 350 t Gewicht braucht man da innerhalb eines Jahres bei chemischem Treibstoff eine ganze Menge um die Station auf dieser Höhe zu halten – bei einem spezifischen Impuls von 3.100 sind es rund 4700 kg.

Es gäbe natürlich Möglichkeiten für die NASA dies zu optimieren. Sie könnte die Station in eine höhere Höhe bringen. Nahe der Erde nimmt die Luftreibung rapide ab, wenn man sich von ihr entfernt. Doch das kommt, weil dann auch die Nutzlast der Trägerraketen abnimmt (und vielleicht auch weil die einzigen Raumfahrzeuge, die das können, von der ESA und Russland kommen) nicht in Frage.

Nun die NASA tut das nicht, warum also nicht an den Milliarden, die man mit der Versorgung der ISS verdienen kann, zu partizipieren. Die Idee ist ganz einfach: Elektrische Triebwerke ersetzen die chemischen Triebwerke und reduzieren den Treibstoffbedarf rapide. Continue reading „Geld verdienen mit der ISS Versorgung Teil 2“ →

Ein vernünftiges unbemanntes Planetenforschungsprogramm – Teil 2

Posted on by Bernd Leitenberger

Nachdem es in Teil 1 darum ging die Kosten zu minimieren, indem Serienbauweise und Adaption an neue Bedürfnisse, anstatt Neukonstruktion die Missionen dominieren und auch ein Forschungsprogramm verlässlich sein muss – in dem Sinne, das es eine langfristige Planungssicherheit geben muss, geht es heute darum den Nutzen der Missionen zu maximieren und mehr durch stufenweise Einführung neuer Techniken herauszuholen.

Reduktion der Startkosten

Dieses Thema ist nicht so neu. In der Tat wird das seit Jahrzehnten schon angestrebt. Anders als bei Satelliten ist es aber schon heute möglich, bei Raumsonden die Startkosten zu reduzieren. Das liegt daran, dass es, sobald die Nutzlast einen niedrigen Erdorbit erreicht hat Alternativen zum klassischen chemischen Antrieb gibt. Als ich mich vor kurzer Zeit nach einigen Jahren Pause erneut mit Ionenantrieben befasst habe, stellte ich mit Überraschung fest, dass die Entwicklung von Solarlinsearrays (SLA) große Fortschritte gemacht hat und diese nun schon 180 W/kg liefern – deutlich mehr als die rund 60 W/kg die heute größere Solarzellen bei Satelliten liefern und 300 W/kg in einigen Jahren möglich sein sollen. Continue reading „Ein vernünftiges unbemanntes Planetenforschungsprogramm – Teil 2“ →

Unbemannte Vorarbeiten zur bemannten Marslandung

Posted on by Bernd Leitenberger

Nachdem ich die letzte Woche mal bewusst ein paar Nicht-Raumfahrtthemen angesprochen habe, heute mal wieder ein Raumfahrtthema. Die bemannte Marslandung wird ja noch einige Zeit auf sich warten lassen, aber man kann schon einiges mal klären und das geht unbemannt.

Das erste was offensichtlich nicht geklärt ist, ist die Strahlenbelastung der Astronauten. Dazu erst mal eine Erklärung. Es gibt zwei wichtige Quellen für eine Strahlenbelastung, Das eine sind kosmische Quellen wie Supernovaausbrüche, oder Gammastrahlenburster. Das zweite ist die Sonne, die einen Elfjahreszyklus hat, mit Aktivitätsmaxima und Minima und bei der es auch temporär Ausbrüche geben kann. Beide Quellen unterscheiden sich ziemlich. Kosmische Quellen liefern neben leichten Teilchen auch sehr schwere Teilchen bis hin zur Atommasse von Eisen und Röntgen- und Gammastrahlen. Mit heutigen technischen Mitteln kann man sich kaum dagegen schützen, aber die Belastung ist auch nur kurz wirksam. Die Aktivität der Sonne steht dagegen in Zusammenhang mit beobachtbaren Eruptionen wie Flares oder Protuberanzen. Es gibt daher eine gewisse Möglichkeit das Risiko einzuschätzen, auch wenn nicht jede Sonnenfleckengruppe einen Sonnensturm verursacht. In jedem Falle brauchen die Teilchen einige Stunden bis Tage um zur Erdbahn zu kommen und nochmals länger um bis zur Marsbahn kommen. Satelliten zwischen Mars und Sonne könnten rechtzeitig vorher warnen. Die Ausbrüche dauern einige Stunden bis Tage und die so akkumulierte Strahlungsdosis kann dann recht hoch sein. Continue reading „Unbemannte Vorarbeiten zur bemannten Marslandung“ →