{"id":15710,"date":"2022-01-25T12:11:11","date_gmt":"2022-01-25T11:11:11","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=15710"},"modified":"2022-01-25T12:26:37","modified_gmt":"2022-01-25T11:26:37","slug":"eine-mission-zu-eris-teil-1","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2022\/01\/25\/eine-mission-zu-eris-teil-1\/","title":{"rendered":"Eine Mission zu Eris? – Teil 1"},"content":{"rendered":"
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Gestern bekam ich folgende Mail:<\/p>\n

Hallo Herr Leitenberger,<\/span><\/span> \"\" <\/em><\/p>\n

eine Frage, die mich schon seit dem Vorbeiflug von New Horizons an Pluto beschäftigt, ist eine Mission zu Eris. Immerhin der Zwergplanet, der hinsichtlich Größe und Masse Pluto gleichsteht. Zudem ein neuer Horizont.<\/span><\/span><\/span> Ich habe nun einen Artikel zum Projekt Lyra gefunden (<\/span><\/span><\/span>https:\/\/danielmarin.naukas.com\/2022\/01\/18\/proyecto-lyra-2-0-una-sonda-para-visitar-%ca%bboumuamua-en-2050\/<\/a>), bei dem es darum geht, dem Asteroiden Oumuamua 2028 mit dem SLS eine Sonde hinterher zu schicken. <\/span><\/span><\/span><\/em><\/p>\n

Zentraler Punkt ist ein naher Vorbeiflug an Jupiter, wo mittels einer zweistufigen Feststoffraktete nochmals beschleunigt wird. (Sie haben ja selbst bereits einen Artikel zum Thema Beschleunigung in Jupiter- oder Sonnennähe verfasst.)<\/span><\/span><\/span> Mit der Tabelle Ankunfts- Abflugsgeschwindigkeit und Delta V komme ich zwar nicht so ganz klar, weil mir das mathematische Grundverständnis fehlt. Ehrlich gesagt halte ich den Plan auch für wenig gewinnbringend, vor allem im Verhältnis Kosten-Nutzen und der langen Flugzeit.<\/span><\/span><\/span> Aber was ich wirklich für interessant finde, ist eine Mission zu Eris, die wohl nur auf diese Weise umgesetzt werden kann. Eine Sonde, deren Ergebnisse mit denen von New Horizons vergleichbar sein sollten, gestartet auf einer Ariane 64, Falcon 9 Heavy oder New Glenn (bitte nicht mit einer Vega oder Sojus). Eine Sonde, die nicht mehr als 10 Jahre unterwegs sein sollte oder alternativ Eris möglich schnell erreichen sollte (bevor vielleicht die Chinesen dort sind).<\/span><\/span><\/span> Wäre doch ein interessantes Thema?<\/span><\/span><\/span> <\/em><\/p>\n

Beste Grüße<\/span><\/span><\/span> Peter Stohl<\/span><\/span><\/span> <\/em><\/p>\n

Besuchen Sie meinen Blog „Einsam liegen die Gräber“<\/span><\/span><\/span> www.peter-stohl.de\/blog<\/span><\/span><\/span><\/a> <\/em><\/p>\n

Ich wollte zuerst kurz antworten, was ich da schreiben würde kommt noch, aber da ich sowieso kein Blogthema im Kopf habe, habe ich es trotzdem aufgegriffen. Peter Stohl bezieht sich auf frühere Blogs, ohne einen zu nennen, ich habe das Thema möglichst schnell zu einem entfernten Ziel öfters behandelt z.B. hier mit nuklearer Stromversorgung und Ionenantrieb<\/a> und hier der Umweg über die Sonne<\/a>. Der spanische Blog referiert einen A<\/a>rtikel<\/a> der zwei Missionswege vorschlägt, die 22 bzw. 26 Jahre dauern.<\/p>\n

Fangen wir mal mit der kurzen Antwort an, die auch Peter Stohl erhalten hätte, wenn ich keine Lust für Berechnungen gehabt hätte. Dafür braucht man auch keine, es reicht Sondendaten im Kopf zu behalten oder nachzuschlagen. Dazu vergleicht man einfach das Ziel Eris mit einer möglichst ähnlichen Mission, das wäre hier natürlich New Horizons<\/a>.<\/p>\n

Erist ist nach dem Horizons Webinterface<\/a> zwischen 2022 und 2042 zwischen 14,3 und 14 Mrd. km von der Sonne entfernt. New Horizons brauchte 9,5 Jahre um eine Distanz von 5 Mrd. km zu erreichen (Plutovorbeiflug) und 13 Jahre um 6,6 Mrd. km Distanz zu erreichen, heute<\/a>, 16 Jahre nach dem Start ist sie 7.854 Milionen km entfernt. Man kann daraus errechnen, dass sie für die Entfernung von Eris etwa 28 Jahre benötigt.<\/p>\n

Da kommen wir in ein Problem, das weniger die Technik betrifft \u2013 es gibt eine Reihe von Sonden und Satelliten die über 20 Jahre arbeiten und die einzigen Teile die dauernd arbeiten, sind Sender\/Empfänger und Elektronik, die kann man redundant auslegen. Es ist ein zu langer Zeitraum für einen Wissenschaftler. Hinter jeder Sonde und vor allem hinter jedem Experiment stecken Wissenschaftler die für dieses Ziel, dieses Experiment, diese Untersuchung eintreten. Den Vorschlag bei der Raumfahrtagentur machen und aktiv Werbung für eine Mission machen. Sie werden dann auch zum Prinicpal Investigator (PI). Bis man diese Status erreicht hat, hat man schon in der Wissenschaft einige Berge erklommen und ist nicht am Anfang seiner Karriere. C<\/a>a<\/a>royln Po<\/a>r<\/a>co<\/a> ist ein relativ bekannter PI, die auch oft im Fernsehen auftritt. Porco ist 1953 geboren, war 1981 beteiligt an der Auswertung der Voyagerbilder, damals noch als Doktorrand. Als 1989 Cassini beschlossen wurde, war sie 36, und sie wurde später Leiterin des Imageing Teams bis Cassini 2018 deorbitiert wurde. Das ist eine lange Zeit fast 30 Jahre. Aber davon entfielen 14 auch auf die Forschung am Saturn. Nun stelle man sich vor, man müsste so lange warten, bis die Sonde überhaupt am Ziel ist, die Jahre vorher, in denen man sie erst baut und das Experiment entwirft kommen noch dazu. Jeder der über 35 ist, wenn das Projekt genehmigt wird, wäre beim Vorbeiflug in Rente. Bis er 35 ist, hat er in der Regel aber nicht die Stellung um PI zu werden. Ich glaube, heute wartet niemand so lange, dann wird auch niemand für eine solche Sonde bei ESA oder NASA eintreten. Und die Bereitschaft den ganzen bürokratischen Aufwand und die Arbeit bei der Entwicklung auf sich zu nehmen und ein anderer ist dann aktiv, wenn die Daten wirklich fließen, also sich für etwas einzusetzen von dem man selbst nichts hat, schätze ich nicht besonders hoch ein. Das war im Mittelalter bei dem Bau von Kirchen, der sich über Generationen hinzog noch anders.<\/p>\n

De zweite Grund ist technischer Natur. Eris ist fast dreimal so weit von der Sonne entfernt wie Pluto. Es wird nur eine Vorbeiflugmission sein, die Geschwindigkeit relativ zu Eris kann man mit heutiger Technologie nicht in erträglicher Zeit abbauen. Dann passiert die Sonde aber Eris mindestens genauso schnell wie Pluto, nur sind wegen der größeren Entfernung alle Belichtungszeiten nochmals viel länger. New Horizons musste trotz lichtempfindlichem CCD Chip schon bei Pluto 200 ms lang belichten, bei Eris wären es über 1,6 Sekunden. Da betrifft auch Spektrometer, man würde also erheblich weniger Daten gewinnen. Man kann dies schon bei den Aufnahmen von Ultima Thule und Pluto sehen, vergleicht man diese, so sind die ersteren aus größerer Entfernung schon deutlich verrauschter. Ob man so lange Belichtungszeiten mit variierender Relativbewegung des Körpers überhaupt umsetzen kann ohne das die Bilder verschmieren ist auch offen.<\/p>\n

Kurz: ich halte den Aufwand für zu groß, das Ergebnis für zu mager.<\/p>\n

Das wäre die kurze Antwort, ich habe mich trotzdem mal hingesetzt eine solche Mission zu berechnen. Es gibt zig Möglichkeiten, die meisten wie multiple Swing-Bys im inneren Sonnensystem kann ich mit meinem Programm nicht berechnen, aber auch so bleiben noch viele Optionen übrig. Ich habe mich nur für zwei entschieden, mit einer kleinen Boost-Möglichkeit, zu der ich noch komme.<\/p>\n

Die Möglichkeiten sind:<\/p>\n