Venus

Ein überflüssiges Problem 2 und seine Lösung: Die schwebende Venussonde

Beim Suchen nach Daten über die Dichte der Titanatmosphäre für einen Titan-Ballon bin ich über folgendes Dokument gestolpert Atmospheric Environments for Entry, Descent and Landing (EDL).  Demnach hat die Venusatmosphäre eine Dichte von 64,8 kg/m³ am Boden. Das ist fast so dicht wie flüssiger Wasserstoff (69,5 kg/m³). Das brachte mich auf die Idee, ob nicht ein normales Raumschiff dort „schimmern“ aka schweben könnte.  Die Sache ist relativ einfach: Man braucht eine dichte Hülle. Deren Wandstärke wird vom Außendruck bestimmt, der bekannt ist. Wenn die Dichte bekannt ist, so ist logisch, das ab einer bestimmten Größe die Dichte einer Sonde mit dem Innendruck 0 oder 1 bar irgendwann geringer ist als die Dichte der Venusatmosphäre. Dann müsste sie schweben – auch ohne Ballon. also schaute ich mal nach was es an Daten gibt. Die Pioneer Venus Kapseln hatten 3 und 6 mm starke Titanhüllen. Dabei hatte die größere Kapsel die stärkere Hülle. Da die Hülle stärker wird mit dem steigenden Durchmesser habe ich dann noch bei Tanks für druckgeförderten Treibstoff nachgeschaut die größer sind als die kleinen Kapseln und da wiegt ein (nichtkugelförmiger) Tank mit 1450 l Volumen 61 kg bei 29 Bar Druck. Bei 100 Bar Druck wären das 7,5 mm Titan. Nimmt man 8 mm Titan an, das eine Dichte von 4,5 kg hat, so ergibt sich eine Flächenmasse von 36 kg/m² (mehr …)

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Eine Idee für ein langfristiges Venusprogramm

Betrachtet man es aus himmelsmechanischer Sicht so ist unverständlich, warum die Venus so stiefmütterlich behandelt wird. Sie ist nach dem Mond am leichtesten erreichbar. Um in eine zumindest elliptische Umlaufbahn einzuschwenken braucht man nicht mehr Energie als bei Mond und Mars und die Flugzeit ist mit 4-6 Monaten auch recht kurz. Die ersten Raumsonden, die zu den Planeten aufbrachen taten dies auch zur Venus.

Mit der dicken Atmosphäre hat zumindest bei den Amerikanern dann ein Desinteresse eingesetzt, das nicht nur mit der Wissenschaft zu tun hat, sondern auch der Öffentlichkeitsarbeit: man kann die Venus nicht als Planeten verkaufen bei der es eventuell Leben geben könnte oder zumindest mal gegeben hat. Das hat man ja mit Erfolg beim Mars geschafft und probiert es gerade bei Europa und Titan. Es gibt wegen der Wolken auch keine „Pretty nice Pictures“. Beispielsweise wird mit MAVEN im November zum ersten Mal (nach gut 50 Jahren Marsforschung mit Raumsonden) eine US-Raumsonde ohne Kamera starten. (mehr …)

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Buchkritik: Patrick Moore „Venus“

Ich hatte schon einige Bücher von Patrick Moore und Gary Hunt über Jupiter, Saturn und Uranus. Das sind Bücher in denen ich gerne nachlese. Da ich derzeit viel im Internet stöbere und versuche Bücher über Themen zu bekommen in denen meine doch etwas veraltet sind. Da stolperte ich über das Buch von Patrick Moore Venus. Es ist auch relativ neu, von 2002, als Taschenbuch von 2004. Da seitdem es nur die Venus Express Mission gab, sollte es zumindest was die Geologie angeht aktuell sein.

Das Buch hat mich dann doch enttäuscht, obwohl der Autor ja sehr bekannt ist. Was mir nun klar ist, ist das was ich an den bisherigen Büchern schätzte, der Teil von Gary Hunt war. Die Bücher enthielten einen Mix von Geschichte und Fakten über den Planeten. Die Geschichte stammt von Moore und die Fakten von Hunt. Doch diese Bücher waren ausgewogen, die Fakten machten den größten Teil aus, die Geschichte den kleineren. (mehr …)

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Ein Kommunikationsproblem Teil 2

So, nun geht es weiter mit der Lösung des Kommunikationsproblems, das ich gestern andiskutiert habe.

Zuerst einmal kann man funktechnisch einiges verbessern. Die US-Sonden hatten nur wenige Watt Sendeleistung. Bei einer Lebenszeit von maximal drei Stunden (mit 1 Stunde Abstiegszeit) kann man ohne Problem mit hoher Sendeleistung senden, da die Batterie nicht viel mehr wiegt. Irgendwann wird dann der Sender dann aber auch sehr schwer, doch 100 Watt sollten möglich sein, Das ist immerhin der vierfache Wert von der großen Pioneer-Venus Sonde. Eine weitere Optimierung besteht darin, dass man nicht eine Rundstrahlantenne nimmt, sondern 7 Antennen mit einem je 70 Grad – eine in der Mitte, sechs außen. Das bringt einen weiteren Gewinn um den Faktor 5,6. Zusammen ist dies dann schon der Faktor 13,1 oder 3600 Bit/s. Das ist dann die Datenrate von Venera 11-14. Eine höhere Sendefrequenz als das in Pioneer Venus eingesetzte S-Band bei 2291 MHz ist wahrscheinlich wegen der dichten Atmosphäre nicht möglich. (mehr …)

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Ein Kommunikationsproblem – Teil 1

Heute und morgen will ich mich mal einem Problem widmen, dass verschiedene Lösungen hat die ich mal diskutieren will. Es geht um die Optimierung einer Venusmission. Eine sicher interessante Mission wäre es eine Kapsel zur Venusoberfläche zu schicken und während des Abstiegs Aufnahmen zu machen und zurück zu funken. Dazu erst einmal wie ungefähre Beschreibung der Mission. Heute geht es um das Problem selbst und Morgen um einige Ansätze es zu lösen.

Die Sonde selbst könnte eine einfache Weiterentwicklung der Pionier Venus Mission sein. Sie würde also beim Abstieg atmosphärische Messungen machen und durch einige Bullaugen Aufnahmen. Anders als bei den Venera ist keine Untersuchung auf der Oberfläche geplant, aber ein Gestell verhindert das Umkippen und fungiert als Stoßfänger. (mehr …)

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