Ulysses 2

Auf den heutigen Blog, wieder mal eine technische Spinnerei kam ich durch meine Arbeit an Solar Orbiter. Solar Orbiter wird durch mehrere Swing-Bys an der Venus die Bahnneigung auf bis zu 33 Grad erhöhen. Damit sieht er die Regionen mittlerer Breite auf der Sonne besser. Es geht um eine Sonde, die auch die Sonnenpole erkunden kann. Continue reading „Ulysses 2“

Vorbeiflugsonden an Uranus und Neptun

In Nature 579/2020 wurde vorgeschlagen die nächste Fluggelegenheit zu Uranus (und Neptun) zu nutzen, um Sonden zu diesen Planeten auf den Weg zu bringen. Das hat mich inspiriert, mal dies durchzurechnen. Ich will heute aber nicht die Ergebnisse meiner Simulation im Detail präsentieren, sondern zwei Vorschläge machen. Continue reading „Vorbeiflugsonden an Uranus und Neptun“

Jupiter als Sprungbrett im Sonnensystem

Ich habe das heutige Thema sicher schon mal im Blog erwähnt, aber ich will es heute mal konkreter machen.

Im Prinzip funktioniert das Swing-By an Jupiter wie bei anderen Planeten. Der Planet zieht eine Raumsonde an, sie passiert ihn an einem nächsten Punkt und verlässt seine Einflusssphäre wieder. Der wesentliche Unterschied ist Jupiters Masse. Er ist 318-mal massereicher als die Erde und die Möglichkeiten, die er bietet, sind daher viel größer als bei einem Vorbeiflug an Venus oder Mars. Eine Raumsonde hat im Prinzip drei Möglichkeiten, von denen zwei auch kombiniert werden können. Continue reading „Jupiter als Sprungbrett im Sonnensystem“

Die Lösung für ein überflüssiges Problem: schnell zu Merkur

Merkur ist der innerste der Planeten. Anders als alle anderen inneren Planeten hat er aber selten Besuch bekommen. 1974/75 besuchte ihn dreimal die Raumsonde Mariner 10. Dies war eine Vorbeiflugmission. Es folgte 2004 Messenger. Sie schwenkte im März 2011 in einen Orbit ein. Es soll noch BepiColombo folgen, ebenfalls eine Orbitermission, diesmal aber mit zwei Orbitern. Ursprünglich war auch ein Lander geplant, doch er fiel Budgetrestriktionen zum Opfer. Auch BepiColombo wird sieben Jahre brauchen, um Merkur zu erreichen. Demgegenüber schaffte Mariner 10 den Weg in weniger als fünf Monaten. Da bin ich beim heutigen Blogthema: schnell zu Merkur. Wie schnell geht es?

Nun um die Frage kurz zu beantworten: Natürlich geht es schnell. Doch der Preis ist, dass man ein hohes ΔV zur Merkur-Umlaufbahn bei der Ankunft hat. Das muss man abbauen und das kostet Treibstoff. Ich will den Artikel nicht mit Berechnungen vollstopfen. Es sind ohnehin nur zwei Formeln nötig: Die Geschwindigkeit eines Körpers um einen anderen erhält man mit der Vis-Viva Gleichung, wenn man die Bahnparameter und momentanen Abstand kennt. Die Geschwindigkeit, die man braucht, um von einer Sonnenumlaufbahn in eine Planetenumlaufbahn zu gelangen (und umgekehrt) erhält man mit dem hyperbolischen Exzess. Beides ist in meinen Grundlagenartikeln erläutert. Continue reading „Die Lösung für ein überflüssiges Problem: schnell zu Merkur“

Über den Mond in den GTO

Ich habe wieder mal an meinem Programm gearbeitet, diesmal für ein Spezialproblem: Das Erde-Mond Problem. Den Mond als Einflussgröße kann man ignorieren, solange man ihm nicht zu nahe kommt. Doch kann man ihn auch nutzen?

Zuerst zu den Grundlagen. Nach dem Gravitationsgesetz nimmt die Anziehung eines Körpers proportional zu seiner Masse zu und umgekehrt im Quadrat zu dem Abstand ab. Bei jedem System von zwei Körpern kann man so eine Einflusssphäre definieren, in der ein Körper eine höhere Anziehungskraft hat. Bei dem Erde-Mondsystem ist der Mond 81-mal schwerer als die Erde. Der Abstand, wo der Mond eine höhere Anziehungskraft hat, liegt also neunmal (Wurzel aus 81) so weit von der Erde wie vom Mond entfernt. Nimmt man diesen dazu, so ist es 1/10-tel des Gesamtabstands von 384400 km von den beiden Zentren also rund 38.440 km von dem Mondzentrum entfernt. Sobald eine Mondmission diesen Abstand passiert hat, beschleunigt sie wieder. Continue reading „Über den Mond in den GTO“