{"id":15955,"date":"2022-06-10T09:12:30","date_gmt":"2022-06-10T07:12:30","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=15955"},"modified":"2022-06-10T16:45:08","modified_gmt":"2022-06-10T14:45:08","slug":"der-voyager-orbiter","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2022\/06\/10\/der-voyager-orbiter\/","title":{"rendered":"Der Voyager-Orbiter"},"content":{"rendered":"<div class=\"pvc_clear\"><\/div>\n<p id=\"pvc_stats_15955\" class=\"pvc_stats all  \" data-element-id=\"15955\" style=\"\"><i class=\"pvc-stats-icon medium\" aria-hidden=\"true\"><svg aria-hidden=\"true\" focusable=\"false\" data-prefix=\"far\" data-icon=\"chart-bar\" role=\"img\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" viewBox=\"0 0 512 512\" class=\"svg-inline--fa fa-chart-bar fa-w-16 fa-2x\"><path fill=\"currentColor\" d=\"M396.8 352h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V108.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v230.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zm-192 0h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V140.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v198.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zm96 0h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V204.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v134.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zM496 400H48V80c0-8.84-7.16-16-16-16H16C7.16 64 0 71.16 0 80v336c0 17.67 14.33 32 32 32h464c8.84 0 16-7.16 16-16v-16c0-8.84-7.16-16-16-16zm-387.2-48h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8v-70.4c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v70.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8z\" class=\"\"><\/path><\/svg><\/i> <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"16\" height=\"16\" alt=\"Loading\" src=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-content\/plugins\/page-views-count\/ajax-loader-2x.gif\" border=0 \/><\/p>\n<div class=\"pvc_clear\"><\/div>\n<p>Wie ihr (alles regelm&auml;&szlig;ige Blogeleser) schon wisst, arbeite ich gerade an einem Buch &uuml;ber Voyager. Diese entstanden ja aus den TOPS Sonden, dessen Programm wegen zu hoher Kosten eingestellt wurde. F&uuml;r TOPS wurde auch untersucht, ob man nicht bei Jupiter einen Orbiter hinterlassen k&ouml;nnte.<br \/>\n<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg01.met.vgwort.de\/na\/a35ec71ccc1c4484a8c48dca86822b11\" alt=\"\" width=\"1\" height=\"1\" \/><br \/>\nDaraus wurde dann ein eigenst&auml;ndiges Projekt, Galileo, die schon vor dem Start von Voyager 1 am <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/galileo-mission1.shtml\">14.4.1977 genehmigt wurde.<\/a> Doch ich habe mal dar&uuml;ber nachgedacht, ob es m&ouml;glich w&auml;re das man nicht auch eine Voyagersonde zu Jupiter, vielleicht sogar Saturn als Orbiter schicken k&ouml;nnte. Ich nutze den Blog mal zu zeigen wie man auf eine solche L&ouml;sung kommt.<!--more--><\/p>\n<h3>Aufgabe 1: Die Startenergie<\/h3>\n<p>Es gab zu Jupiter f&uuml;r Voyager Startfenster zwischen 1977 und 1979. Leider kenne ich keine M&ouml;glichkeit f&uuml;r konkrete Startfenster in der Vergangenheit die Bahnen zu berechnen, aber ab 2010 gibt es eine, das <a href=\"https:\/\/trajbrowser.arc.nasa.gov\/index.php\">NASA Ames Web-based Trajectory Generation Tool<\/a>. Da Jupiter die Sonne in knapp 12 Jahren umkreist, wiederholen sich Startfenster in einem 12 Jahreszyklus. Das von 1977 tritt also 1989, 2001 und 2013 wieder auf und das von 1979 2015. Da die Umlaufszeit nicht ganz 12 Jahre sind (es fehlen 50 Tage) habe ich noch 2012 hinzugenommen. Es gibt pro Jahr je eine optimale Startgelegenheit: Allerdings variieren Startfenster zu Jupiter kaum in den Anforderungen.<\/p>\n<p><a name=\"results_table\"><\/a><\/p>\n<table>\n<thead>\n<tr>\n<td>Earth<br \/>\nDeparture\u00a0\u25be<\/td>\n<td>Destination<br \/>\nArrival<\/td>\n<td>Duration<\/td>\n<td>Injection<br \/>\nC3<br \/>\n(km2\/s2)<\/td>\n<td>Abs<br \/>\nDLA<\/td>\n<td>Injection<br \/>\n\u0394V<br \/>\n(km\/s)<\/td>\n<td>Post-<br \/>\nInjection<br \/>\n\u0394V (km\/s)<\/td>\n<td>Total<br \/>\n\u0394V<br \/>\n(km\/s)<\/td>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody>\n<tr>\n<td>Aug-13-2012<\/td>\n<td>Dec-22-2013<\/td>\n<td>1.36 yrs<\/td>\n<td>114.2<\/td>\n<td>14\u00b0<\/td>\n<td>7.56<\/td>\n<td>1.23<\/td>\n<td>8.78<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Sep-17-2013<\/td>\n<td>Feb-11-2015<\/td>\n<td>1.4 yrs<\/td>\n<td>114.8<\/td>\n<td>26\u00b0<\/td>\n<td>7.58<\/td>\n<td>1.22<\/td>\n<td>8.8<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Oct-06-2014<\/td>\n<td>Aug-11-2017<\/td>\n<td>2.85 yrs<\/td>\n<td>97.4<\/td>\n<td>6\u00b0<\/td>\n<td>7<\/td>\n<td>0.2<\/td>\n<td>7.2<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Nov-10-2015<\/td>\n<td>Aug-11-2017<\/td>\n<td>1.75 yrs<\/td>\n<td>98.4<\/td>\n<td>32\u00b0<\/td>\n<td>7.04<\/td>\n<td>0.71<\/td>\n<td>7.74<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Zuerst einmal wie lese ich die Angaben. Das NASA-Tool gibt alle Start-Geschwindigkeiten relativ zu einem 200 km hohen Kreisorbit an \u2013 man kann die Endgeschwindigkeit dann leicht durch Addieren von 7.787 m\/s, der Kreisbahngeschwindigkeit in 200 km H&ouml;he, herausfinden. Weiterhin ist die am Ziel angegebene Geschwindigkeit die, die abzubremsen ist, damit der Orbit gerade keine Fluchtbahn ist, auch das ist realit&auml;tsfern. Der reale Aufwand bemisst sich nach dem Orbit. Je n&auml;her das Perijovum ist und je h&ouml;her das Apojovum, um so kleiner ist es. Voyager 1 n&auml;herte sich bis auf 278.000 km an Jupiter, Galileo auf 214.000 km. Nimmt man an, das ein Orbiter die Anfangsbahn von Galileo haben sollte (214.000 x 19,5 Millionen km) so entsprechen diese \u201ePost Injection\u201c Daten folgenden Geschwindigkeiten:<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<table>\n<thead>\n<tr>\n<td>Earth<br \/>\nDeparture\u00a0\u25be<\/td>\n<td>Destination<br \/>\nArrival<\/td>\n<td>Duration<\/td>\n<td>Injection<br \/>\nC3<br \/>\n(km2\/s2)<\/td>\n<td>Injection<br \/>\n\u0394V<br \/>\n(km\/s)<\/td>\n<td>Post-<br \/>\nInjection<br \/>\n\u0394V (km\/s)<\/td>\n<td>Total<br \/>\n\u0394V<br \/>\n(km\/s)<\/td>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody>\n<tr>\n<td>Aug-13-2012<\/td>\n<td>Dec-22-2013<\/td>\n<td>1.36 yrs<\/td>\n<td>114.2<\/td>\n<td>7.56<\/td>\n<td>1,67<\/td>\n<td>9,23<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Sep-17-2013<\/td>\n<td>Feb-11-2015<\/td>\n<td>1.4 yrs<\/td>\n<td>114.8<\/td>\n<td>7.58<\/td>\n<td>1,65<\/td>\n<td>9,23<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Oct-06-2014<\/td>\n<td>Aug-11-2017<\/td>\n<td>2.85 yrs<\/td>\n<td>97.4<\/td>\n<td>7<\/td>\n<td>0.64<\/td>\n<td>7.64<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Nov-10-2015<\/td>\n<td>Aug-11-2017<\/td>\n<td>1.75 yrs<\/td>\n<td>98.4<\/td>\n<td>7.04<\/td>\n<td>1,15<\/td>\n<td>8,05<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Man sieht, g&uuml;nstig ist nur ein Startfenster, das von 2014 (entspricht dem von 1978), doch auch 2015 (1979) ist g&uuml;nstig. Sie sind auch in der 12-Jahresperiode die g&uuml;nstigsten Fenster die das Tool herausgesucht hat, das allerdings nach Datum optimiert, also k&uuml;rzeste Routen.<\/p>\n<p>Weiterhin scheiden die Startfenster auch wegen der hohen C3 Energie aus. Voyager 1 startete mit 105 km\u00b2\/s\u00b2 \u2013 die Angaben da sind teilweise noch h&ouml;her, da bleibt keine Luft f&uuml;r Treibstoff.<\/p>\n<p>Mit der Burner II Oberstufe kann eine Titan 3E Centaur aber gerade mal 1.150 kg auf die g&uuml;nstigste Bahn (c3=98 km\u00b2\/s\u00b2) entsenden. Reicht das?<\/p>\n<p>Nun Voyager wog 825 kg. Sie bek&auml;me nun noch ein Antriebsmodul, daf&uuml;r entf&auml;llt aber ihr eigener Tank, der 105 kg Treibstoff aufnimmt und seine Trockenmasse, Diese soll die H&auml;lfte der Masse des Antriebssystems ausmachen, das 36 kg wog, also erleichtert sich Voyager auf 702 kg. Daf&uuml;r kommt nun ein Antriebsmodul hinzu. Das von Galileo wog 188,11 kg ohne Treibstoff und 1150,5 kg mit. Das entspricht einem Voll-\/Leermasseverh&auml;ltnis von 6,11 zu 1. Bei nur 1.150 kg Startmasse w&uuml;rde ein analoges Antriebssystem bei Voyager 448 kg voll und 74 kg leer wiegen und bei demselben spezifischen Impuls von 2972 m\/s die Geschwindigkeit um 1.169 m\/s &auml;ndern k&ouml;nnen. Reicht das? Theoretisch f&uuml;r die unteren beiden Startm&ouml;glichkeiten, praktisch, weil man noch das Perijovum aus dem Strahleng&uuml;rtel anheben muss, und f&uuml;r kleine Kurskorrekturen noch Treibstoff braucht, man deutlich Treibstoff. Aber es gibt andere M&ouml;glichkeiten. Galileo wurde nur um 643 m\/s abgebremst. Ein naher Vorbeiflug an Io hatte 180 m\/s zus&auml;tzlich eingebracht. Damit w&auml;re auch die zweitg&uuml;nstigste Gelegenheit m&ouml;glich, allerdings w&auml;ren dann die Treibstoffvorr&auml;te marginal. Es h&auml;tte z.B. nicht das dritte Man&ouml;ver von Galileo gegeben, mit dem die Umlaufszeit von 180 auf 60 Tagen reduziert wurde. Das w&auml;re nur durch Vorbeifl&uuml;ge an den galileischen Monden m&ouml;glich gewesen. Technisch gesehen hatte Galileo vor Eintritt in den Orbit noch Treibstoff f&uuml;r 1078 m\/s Kurkorrektur, das ist sogar noch weniger als der Voyagerorbiter. Es w&auml;ren also zumindest zwei Startfenster m&ouml;glich. Praktisch sind es erheblich mehr, wenn man das Tool anweist nicht das g&uuml;nstigste Startfenster pro Jahr zu suchen, sondern alle. Da man dann auch die angezeigt bekommt, die nicht die k&uuml;rzeste Route haben. Denn dann gibt es jedes Jahr ein Startfenster mit einem Gesamt-dV von unter 7 km\/s. Noch bedeutender: die c3 beim Start liegt dann bei 80 bis 90 km\u00b2\/s\u00b2 was die Nutzlast bei 90 km\u00b2\/s\u00b2 auf 1.400 kg erh&ouml;ht und dann hat man wirklich komfortable Treibstoffreserven, weitaus mehr als <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/galileo-mission3.shtml\">Galileo<\/a> hatte.<\/p>\n<p>Aber halten wir fest: eine Voyager h&auml;tte zumindest 1978 die Gelegenheit gehabt in einen Orbit um Jupiter einzutreten.<\/p>\n<h3>Zu Saturn<\/h3>\n<p>Die n&auml;chste Frage, die sich stellt ist \u2013 w&auml;re auch eine Mission zu Saturn m&ouml;glich gewesen, ein Saturnorbiter, 20 Jahre vor Cassini?<\/p>\n<p>Saturn erfordert eine noch h&ouml;here Startenergie, etwa einen Kilometer pro Sekunde bei der Stargeschwindigkeit mehr, was bei einem direkten Start praktisch keine Masse f&uuml;r Treibstoff mehr &uuml;brig l&auml;sst. Auch hier muss man &uuml;ber Jupiter oder \u2013 bei Cassini praktiziert \u2013 die Erde Saturn erreichen. Die gemeinsame Periode von Jupiter und Saturn liegt bei knapp unter 20 Jahren. In dieser Frist wiederholen sich optimale Startfenster. Die Erde kann man wegen ihrer viel kleineren Periode au&szlig;en vor lassen, zumal ein Startfenster sich &uuml;ber mehrere Jahre erstreckte \u2013 bei Voyager z.B. auch zwischen 1976 und 1979. Voyagers Startfenster zu Saturn kann man aber nicht als Referenz nehmen, denn das war ein Vorbeiflugstartfenster bei dem die Sonde den k&uuml;rzesten Weg nahm \u2013 <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/voyager-jupiter-saturn.shtml\">Voyager 1<\/a> war 18 Monate nach Jupiter bei Saturn, bei Cassini waren es 42 Monate. Sie ist aber dann viel zu schnell bei Saturn diesen &Uuml;berschuss kann man nicht mit tragbarem Treibstoffreserven abbauen. Also nehmen wir das Startfenster von Cassini, die Jupiter um die Jahreswende 2000\/2001 passierte. Ein Startfenster fr&uuml;her w&auml;re 1981 gewesen, eines sp&auml;ter 2020.<\/p>\n<p>Der Trajektory Browser f&uuml;r den ganzen Bereich der m&ouml;glich ist (2010 bis 2040) angeschmissen liefert mehrere Startfenster, aber erstaunlich wenige f&uuml;r einen 30 Jahreszeitraum:<\/p>\n<table>\n<thead>\n<tr>\n<th>Earth<br \/>\nDeparture\u00a0\u25be<\/th>\n<th>Destination<br \/>\nArrival<\/th>\n<th>Duration<\/th>\n<th>Injection<br \/>\nC3<br \/>\n(km<sup>2<\/sup>\/s<sup>2<\/sup>)<\/th>\n<th>Abs<br \/>\nDLA<\/th>\n<th>Injection<br \/>\n\u0394V<br \/>\n(km\/s)<\/th>\n<th>Post-<br \/>\nInjection<br \/>\n\u0394V (km\/s)<\/th>\n<th>Total<br \/>\n\u0394V<br \/>\n(km\/s)<\/th>\n<th>Route<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody>\n<tr>\n<td>Jun-05-2010<\/td>\n<td>Dec-17-2017<\/td>\n<td>7.53 yrs<\/td>\n<td>92.5<\/td>\n<td>24\u00b0<\/td>\n<td>6.83<\/td>\n<td>0.68<\/td>\n<td>7.51<\/td>\n<td>EJS<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Jan-18-2018<\/td>\n<td>Aug-22-2021<\/td>\n<td>3.59 yrs<\/td>\n<td>91.8<\/td>\n<td>3\u00b0<\/td>\n<td>6.81<\/td>\n<td>2.09<\/td>\n<td>8.9<\/td>\n<td>EJS<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Feb-22-2019<\/td>\n<td>Jun-22-2022<\/td>\n<td>3.33 yrs<\/td>\n<td>107.3<\/td>\n<td>15\u00b0<\/td>\n<td>7.33<\/td>\n<td>1.63<\/td>\n<td>8.96<\/td>\n<td>EJS<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Mar-28-2020<\/td>\n<td>Dec-18-2023<\/td>\n<td>3.72 yrs<\/td>\n<td>126.8<\/td>\n<td>32\u00b0<\/td>\n<td>7.96<\/td>\n<td>1<\/td>\n<td>8.97<\/td>\n<td>ES<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Mar-31-2021<\/td>\n<td>Dec-04-2024<\/td>\n<td>3.68 yrs<\/td>\n<td>126.8<\/td>\n<td>42\u00b0<\/td>\n<td>7.96<\/td>\n<td>1.03<\/td>\n<td>8.99<\/td>\n<td>ES<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>May-10-2024<\/td>\n<td>Jan-14-2028<\/td>\n<td>3.68 yrs<\/td>\n<td>129.4<\/td>\n<td>43\u00b0<\/td>\n<td>8.05<\/td>\n<td>0.93<\/td>\n<td>8.98<\/td>\n<td>ES<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>May-29-2025<\/td>\n<td>Dec-31-2028<\/td>\n<td>3.59 yrs<\/td>\n<td>129.4<\/td>\n<td>36\u00b0<\/td>\n<td>8.04<\/td>\n<td>0.95<\/td>\n<td>8.99<\/td>\n<td>ES<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Sep-19-2037<\/td>\n<td>Apr-23-2041<\/td>\n<td>3.59 yrs<\/td>\n<td>98.7<\/td>\n<td>32\u00b0<\/td>\n<td>7.04<\/td>\n<td>1.93<\/td>\n<td>8.98<\/td>\n<td>EJS<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Oct-24-2038<\/td>\n<td>Feb-21-2042<\/td>\n<td>3.33 yrs<\/td>\n<td>107.1<\/td>\n<td>32\u00b0<\/td>\n<td>7.33<\/td>\n<td>1.56<\/td>\n<td>8.88<\/td>\n<td>EJS<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Nov-28-2039<\/td>\n<td>Apr-10-2048<\/td>\n<td>8.37 yrs<\/td>\n<td>28.5<\/td>\n<td>21\u00b0<\/td>\n<td>4.45<\/td>\n<td>2.56<\/td>\n<td>7.02<\/td>\n<td>EES<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Wir sehen zum einen das 19-20 Jahresintervall bei Starts &uuml;ber Jupiter: 2018\/19 und 2037\/38. Die Abweichung zu 2020 ergibt sich daraus, das bei Cassini wegen der Erdvorbeifl&uuml;ge um erst zu Jupiter zu kommen man nicht das optimale Fenster nehmen konnte.<\/p>\n<p>Daneben gibt es auch einige direkte Fl&uuml;ge zu Saturn (Code ES) die aber eine um 1 km\/s h&ouml;here Startgeschwindigkeit erfordern und daher ausscheiden. Ein Startfenster &uuml;ber Jupiter, relativ isoliert sticht heraus: bei einem Start 2010 h&auml;tte man sowohl eine geringe Startgeschwindigkeit \u2013 geringer als bei Jupiter wie auch eine geringe Ankunftsgeschwindigkeit. Hat man mehr Zeit, so kann man wie bei Cassini einen Erdvorbeiflug durchf&uuml;hren. Dies ist was die Geschwindigkeitsanforderungen angeht die beste L&ouml;sung mehr als 2 km\/s werden eingespart. Mehr L&ouml;sungen erh&auml;lt man, wenn man, nicht die 1 yr lokal Optima holt, sondern alle Bahnen, denn dann findet man durchaus mehr Bahnen, die aber l&auml;nger dauern, und die wegoptimiert wurden. F&uuml;r das beste Startfenster 2018 ergeben sich z.B. deise M&ouml;glichkeiten:<\/p>\n<table>\n<thead>\n<tr>\n<th>Destination<br \/>\nArrival<\/th>\n<th>Duration<\/th>\n<th>Injection<br \/>\nC3<br \/>\n(km<sup>2<\/sup>\/s<sup>2<\/sup>)<\/th>\n<th>Abs<br \/>\nDLA<\/th>\n<th>Injection<br \/>\n\u0394V<br \/>\n(km\/s)<\/th>\n<th>Post-<br \/>\nInjection<br \/>\n\u0394V (km\/s)<\/th>\n<th>Total<br \/>\n\u0394V<br \/>\n(km\/s)<\/th>\n<th>Route<\/th>\n<td><\/td>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody>\n<tr>\n<td>Jan-18-2018<\/td>\n<td>Sep-29-2023<\/td>\n<td>5.69 yrs<\/td>\n<td>80.3<\/td>\n<td>4\u00b0<\/td>\n<td>6.41<\/td>\n<td>0.35<\/td>\n<td>6.77<\/td>\n<td>EJS<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Jan-18-2018<\/td>\n<td>Sep-13-2023<\/td>\n<td>5.65 yrs<\/td>\n<td>80.3<\/td>\n<td>4\u00b0<\/td>\n<td>6.41<\/td>\n<td>0.38<\/td>\n<td>6.79<\/td>\n<td>EJS<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Jan-18-2018<\/td>\n<td>Aug-28-2023<\/td>\n<td>5.61 yrs<\/td>\n<td>80.3<\/td>\n<td>4\u00b0<\/td>\n<td>6.41<\/td>\n<td>0.42<\/td>\n<td>6.83<\/td>\n<td>EJS<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Jan-18-2018<\/td>\n<td>Aug-12-2023<\/td>\n<td>5.56 yrs<\/td>\n<td>80.3<\/td>\n<td>4\u00b0<\/td>\n<td>6.41<\/td>\n<td>0.46<\/td>\n<td>6.87<\/td>\n<td>EJS<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Jan-18-2018<\/td>\n<td>Jul-27-2023<\/td>\n<td>5.52 yrs<\/td>\n<td>80.3<\/td>\n<td>4\u00b0<\/td>\n<td>6.41<\/td>\n<td>0.5<\/td>\n<td>6.91<\/td>\n<td>EJS<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Jan-18-2018<\/td>\n<td>Jul-11-2023<\/td>\n<td>5.48 yrs<\/td>\n<td>80.3<\/td>\n<td>4\u00b0<\/td>\n<td>6.41<\/td>\n<td>0.54<\/td>\n<td>6.96<\/td>\n<td>EJS<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Jan-18-2018<\/td>\n<td>Apr-06-2023<\/td>\n<td>5.21 yrs<\/td>\n<td>81.3<\/td>\n<td>4\u00b0<\/td>\n<td>6.45<\/td>\n<td>0.51<\/td>\n<td>6.96<\/td>\n<td>EJS<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Gegen&uuml;ber der obigen Tabelle gibt es nun etliche Bahnen die zwar l&auml;ngere Reisezeiten haben, aber sowohl geringere Ankunftsgeschwindigkeiten wie auch Startgeschwindigkeiten haben. Da diese Startgeschwindigkeiten alle noch unterhalb denen von Jupiter liegen muss ich nicht mal viel rechnen das klappt. <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/cassini-mission.shtml\">Cassini<\/a> ben&ouml;tigte f&uuml;r das Einschwenken in den Orbit und dessen Anpassung eine Geschwindigkeits&auml;nderung von 1.024 m\/s. Allerdings ben&ouml;tigte Cassini f&uuml;r die Mission, weil es nur einen massereichen Mond gibt erheblich mehr Treibstoff: In 14 Jahren entsprachen diese rund 912 m\/s Geschwindigkeits&auml;nderungen. Denn hat man aber, denn bei einem c3 von 81 km\u00b2\/s\u00b2 kann eine <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/titan34.shtml\">Titan 3E<\/a> mindestens 1.600 kg starten, das w&auml;re dann bezogen auf die Masse mehr Treibstoff als Cassini hatte.<\/p>\n<p>Alternative Titan 34<\/p>\n<p>Voyager startete mit einer Titan 3E, einer Titan 3D mit zus&auml;tzlicher Centaur Oberstufe. Wenige Jahre sp&auml;ter f&uuml;hrte das US-Milit&auml;r die Titan 34 ein. Bei ihr wurden die Booster um ein halbes Segment von 5 auf 5,5 Segmente verl&auml;ngert. Ebenso die Stufen der Titan. Ganz neu ist sie nicht. Die verl&auml;ngerte Titan ohne Booster wurde schon seit Jahren mit der <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/agena.shtml\">Agena Oberstufe<\/a> als Titan 24 eingesetzt. So denke ich, w&auml;re sie auch einige Jahre fr&uuml;her f&uuml;r einen Start eines Orbiters verf&uuml;gbar. Daher habe ich mal ausgerechnet wie diese abschneidet. Ohne Burner II Oberstufe bekommt man dieselbe oder sogar etwas geringere Nutzlast als wie bei der Titan 3E Centaur (dort aber mit Burner I), mit Feststoffoberstufe ist sie mit 1.300 kg (wiederum f&uuml;r ein c<sub>3<\/sub> von 98 km\u00b2\/s\u00b2 berechnet) rund 10 Prozent h&ouml;her. Das w&auml;re dann schon ein komfortables Polster und w&uuml;rde eine Geschwindigkeits&auml;nderung um 1.420 m\/s zulassen. Das w&auml;re vor allem f&uuml;r eine Saturnmission mit viel mehr Kurskorrekturen von Vorteil.<\/p>\n<h2>Rein Theoretisch?<\/h2>\n<p>Der geneigte Leser fragt sich nun, warum ich dass so ausf&uuml;hrlich bespreche. Nun es gab noch ein Reserveexemplar von Voyager. Wie damals &uuml;blich wurden neben den beiden Flugexemplaren die gestartet wurden ein weiteres, das Ingenieursexemplar gebaut. Das diente dem Erproben der Verfahrensweisen des Zusammenbaus und der Integration, absolvierte Belastungstests und diente als Referenz um Probleme nachzuverfolgen. Als bei Voyager 2 der Schwenkmechanismus bei Saturn ausfiel, montierte man den Arm mit der Instrumentenplattform von dem Exemplar ab, steckte ihn in eine Weltraumkammer, in der man die Bedingungen bei Saturn simulierte und versuchte so den Ausfall aufzusp&uuml;ren.<\/p>\n<p>Es gab Vorschl&auml;ge dieses Reserveexemplar 1979 &uuml;ber Jupiter zu Uranus und Neptun zu schicken, dazu h&auml;tte man nur noch RTG und eine Tr&auml;gerrakete ben&ouml;tigt also vergleichsweise geringe Zusatzkosten, aber dazu kam es nie. Genauso gut h&auml;tte man nat&uuml;rlich dieses Exemplar auch als Orbiter starten k&ouml;nnen. F&uuml;r zwei neu gebaute Exemplare gab es auch eine offizielle Sch&auml;tzung der Kosten \u2013 177 Millionen Dollar, also etwa die H&auml;lfte dessen was die ersten beiden Sonden kosteten. Der gr&ouml;&szlig;te Teil entfiel dabei auf die Verl&auml;ngerung der Mission, da diese bis Neptun geflogen w&auml;ren., w&auml;hrend Voyager urspr&uuml;nglich nur f&uuml;r f&uuml;nf Jahre finanziert war.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<div class=\"pvc_clear\"><\/div>\n<p id=\"pvc_stats_15955\" class=\"pvc_stats all  \" data-element-id=\"15955\" style=\"\"><i class=\"pvc-stats-icon medium\" aria-hidden=\"true\"><svg aria-hidden=\"true\" focusable=\"false\" data-prefix=\"far\" data-icon=\"chart-bar\" role=\"img\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" viewBox=\"0 0 512 512\" class=\"svg-inline--fa fa-chart-bar fa-w-16 fa-2x\"><path fill=\"currentColor\" d=\"M396.8 352h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V108.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v230.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zm-192 0h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V140.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v198.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zm96 0h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V204.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v134.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zM496 400H48V80c0-8.84-7.16-16-16-16H16C7.16 64 0 71.16 0 80v336c0 17.67 14.33 32 32 32h464c8.84 0 16-7.16 16-16v-16c0-8.84-7.16-16-16-16zm-387.2-48h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8v-70.4c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v70.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8z\" class=\"\"><\/path><\/svg><\/i> <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"16\" height=\"16\" alt=\"Loading\" src=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-content\/plugins\/page-views-count\/ajax-loader-2x.gif\" border=0 \/><\/p>\n<div class=\"pvc_clear\"><\/div>\n<p>Wie ihr (alles regelm&auml;&szlig;ige Blogeleser) schon wisst, arbeite ich gerade an einem Buch &uuml;ber Voyager. Diese entstanden ja aus den TOPS Sonden, dessen Programm wegen zu hoher Kosten eingestellt wurde. F&uuml;r TOPS wurde auch untersucht, ob man nicht bei Jupiter einen Orbiter hinterlassen k&ouml;nnte. 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