Navigation von Raumsonden – Teil 1

So, die Idee für den heutigen Blog habe ich von einem Kommentar den es letzte Woche gab, wo sich der Autor über die Genauigkeit der Navigation erstaunt äußerte. Das hat mich zu einem zweiteilligen Artikel über die Navigation von Raumsonden inspiriert. Der zweite Teil folgt dann morgen.

Laien staunen immer wieder über die Genauigkeit, mit der Raumsonden gesteuert werden. Diese Tatsache wird auch vom JPL gerne dramatisch dargestellt. So wirkt sich eine Abweichung bei Voyager 2 von 1 km bei Uranus eine um 14.000 km verschobene Passagedistanz bei Neptun. Andere gerne benutzte Vergleiche sind der Golfball, der über 300 m geschlagen genau das Loch trifft. Nur dieser Vergleich ist falsch.

Fangen wir zuerst einmal mit einer historischen Betrachtung an. In den Anfangszeiten der Raumfahrt hatten die Raumsonden noch keine Triebwerke zur Änderung der Umlaufbahn. Da die Raketen damals noch größere Fehler im Einschuss auf die Zielbahn aufwiesen, waren sehr große Passagedistanzen normal. Hier eine Liste von Abweichungen: Continue reading „Navigation von Raumsonden – Teil 1“

Warum Raumsonden eine aktive Steuerung brauchen

So während der Upload des Buchblocks für Buch Nummer Sechs – und damit das letzte in diesem Jahr lauft ein neuer Blog. Etwas Reklame dafür gibt es dann wenn es in 1-2 Wochen lieferbar ist an dieser Stelle. Nachdem meine Kurzweilligen Blogs wohl keinen interessieren oder meine Blogleser Angst vor ihren Frauen haben und keinen Kommentar hinterlassen wollen, heute wieder einen tiefschürfenden Blogeintrag aus der Rubrik „Bernd erklärt die Raumfahrt“. Satelliten kommen ja im Extremfall ohne Steuertriebwerke aus. Für viele reicht es die räumliche Lage zu ändern. Das geht auch mit anderen Maßnahmen wie Drallrädern oder der Ausrichtung nach dem Magnetfeld mit metallenen und unter Spannung gesetzten Auslegern.

Kann man auch Raumsonden ohne Steuerungsmöglichkeiten bauen? Nun die ersten hatte keine, doch dazu später mehr. Fangen wir an mit einem ersten Beispiel. Wir schicken eine Raumsonde zum Mond. Nun gibt es erst mal Fehler beim Einschuss. Eine Stufe berechnet zwar die Bahn laufend neu, aber zwischen zwei Berechnungen beschleunigt sie weiter. Bei 10-20 Bestimmungen pro Sekunde und 0,5 – 2 g Beschleunigung resultiert ein Fehler von rund 1 m/s. Je langsamer die Stufe beschleunigt desto kleiner ist der Fehler. Bei der letzten Ariane 5 Mission waren es z.B. nur 0,3 m/s. Continue reading „Warum Raumsonden eine aktive Steuerung brauchen“

Überflüssige Raumsonden

Heute ist der längste Tag des Jahres – für mich als jemanden der unter Winterdepression leidet ein Wendepunkt bei dem es erst mal für 7 Monate abwärts geht. Aber das ist heute nicht das Thema. Ich dresche ja gerne auf die bemannte Raumfahrt ein, schlicht und einfach weil ich schon so viele Projekte haben sterben sehen, weil Space Shuttle und ISS Kosten ausuferten und am Ende man sich fragt: Wofür?

Doch es gibt auch überflüssige unbemannte Projekte. Gerade habe ich in dem Artikel über spezielle astronomische Satelliten Gavity Probe B aufgenommen. GP-B ist ein Spezialsatellit zur Messung von zwei vorgesagten Effekten der Relativitätstheorie. Die Effekte sind bei der kleinen Masse der Erde so klein, dass man ausgefuchste Technik brauchte um die Messungenauigkeit unter den zu messenden Effekt zu bringen. So musste man 9 Technologien für den Satelliten eigens entwickeln und dieser wurde 760 Millionen US$ teuer, das ist viel für einen Forschungssatelliten. Normalerweise kostet ein Satellit weniger als die Hälfte. Continue reading „Überflüssige Raumsonden“