Shuttle-Service mit Ionentriebwerken – ein Rechenbeispiel

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Wer den Blog schon einige Jahre verfolgt, er ist nun ja auch schon 20 geworden, der weiß, ich schwärme für Ionentriebwerke. Ich mag einfach technisch überzeugende Lösungen. Und da punkten Ionentriebwerke mit spezifischen Impulsen, die zehnmal höher sind als bei chemischen Triebwerken. Wie bei allen anderen „alternativen“ Antriebskonzepten wie nuklearen Triebwerken oder Sonnensegel funktionieren sie nur ab dem Orbit, weil die Beschleunigung sehr klein ist und sie monatelang arbeiten müssen.

Es gibt eine Reihe von Einsatzmöglichkeiten. Man kann so Ziele im Sonnensystem erreichen, für die man bei chemischem Treibstoff eine enorm große Sonde brauchen würde, wie Dawn demonstrierte. Was den Einsatz im Sonnensystem noch einschränkt, ist das sie bisher von Solarzellen mit Strom versorgt werden. Sonst könnte man in überschaubaren Zeiten zu Saturn bis Pluto gelangen, wenn man eine von der Sonne unabhängige Stromversorgung wie einen (leichten) Kernreaktor hätte. (mehr …)

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Mit der Vega zum Mars

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Inspiriert durch den letzten Blog will ich heute mal eine Raumsondenmission mit der Vega und Ionentriebwerk skizzieren. Ich habe eine Marsorbitermission gewählt, dasselbe gilt aber auch für einen Venusorbiter, da sind die Anforderungen bezüglich Geschwindigkeitsänderung sogar noch kleiner. Die Betrachtungen gelten natürlich auch für Landesonden, auch hier sind die Anforderungen geringer, weil nicht in eine Umlaufbahn eingeschwenkt werden muss.

Die technischen Randbedingungen, die ich wählte, sind einfach: es muss mit existierender Hardware möglich sein. Das begrenzt vor allem die Stromversorgung auf maximal 40 kW (größte Flügel haben rund 10 kW Leistung, maximal vier sind nutzbar) und im Einsatz befindliche Ionentriebwerke. (mehr …)

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Der Europäische Lunar Logistiktransporter

Als ich über meinen letzten Beitrag nachdachte, suchte ich auch nach anderen Verwendungsmöglichkeiten des Transporters. Viele gibt es nicht. Für den Satellitentransport ist er zu groß, bei zu geringer elektrischer Leistung. Eine ist es, Fracht zu dem Lunar Gateway zu bringen, eventuell sogar ganze Module, um es zu erweitern. Der Transporter denn ich skizziert habe, schafft das aber nicht. Er ist auf 21,6 MN Korrekturkapazität pro Jahr ausgelegt, das entspricht bei einem Eigengewicht von 21 t gerade mal 1.000 m/s Geschwindigkeitsänderung pro Jahr. Er bräuchte so rund 8 Jahre, um in einen Mondorbit zu gelangen und dafür würden auch nicht die Treibstoffvorräte reichen. Die erlauben nur eine Beschleunigung um etwa 6 km/s. (mehr …)

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Ein europäischer ISS-Bahnerhalter

Ich bin mal wieder auf eine Idee gekommen, die ich hier parallel während ich schreibe entwickeln will. Mir kam die Idee als ich den Kommentar von „Ralph mit Z“ lass, indem er meinte, man könnte die Mir in eine Sonnenumlaufbahn schicken. Das ginge mit chemischem Treibstoff wohl kaum, aber mit Ionentriebwerken, aber auch da wäre dere Aufwand gewaltig. (mehr …)

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Ionentriebwerke – Zusammenhänge

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Wahrscheinlich steht das was ich heute schreibe schon irgendwo im Blog, aber ich will es mal als einzigen Artikel veröffentlichen. Es geht um die Zusammenhänge bei einer Raumsonde mit Ionenantrieb. Fangen wir mal mit den Grundlagen an: (mehr …)

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