{"id":5875,"date":"2012-02-03T00:50:31","date_gmt":"2012-02-02T23:50:31","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=5875"},"modified":"2012-01-25T21:51:39","modified_gmt":"2012-01-25T20:51:39","slug":"unbemannte-marsbodenprobengewinnung-teil-5","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2012\/02\/03\/unbemannte-marsbodenprobengewinnung-teil-5\/","title":{"rendered":"Unbemannte Marsbodenprobengewinnung: Teil 5"},"content":{"rendered":"<p>In meinem letzten Teil will ich eine kleine Massenauflistung der Mission geben.<\/p>\n<p>Die Simulation basiert auf folgenden Eckdaten:<!--more--><\/p>\n<ul>\n<li>\u0394V: Mars \u2192 Marsumlaufbahn 300 x 33800 km: 5100 m\/s (600 m &uuml;ber Kreisbahngeschwindigkeit)<\/li>\n<li>\u0394V Erde \u2192 Marsumlaufbahn: 900-1200 m\/s, je nach Distanz bei der Ankunft.<\/li>\n<li>\u0394V Marsumlaufbahn \u2192 Erde: 1000 m\/s<\/li>\n<li>\u0394V Landung: 300 m\/s<\/li>\n<li>\u0394V Korrekturen Erde \u2192 Mars mit Lander: 100 m\/s<\/li>\n<li>spezifischer Impuls: 325,5 s (EAM-500 antrieb)<\/li>\n<li>Strukturfaktor des Aeroshells wie beim MSL (25,7%)<\/li>\n<li>Orbitertrockenmasse: 300 kg (ohne Antrieb)<\/li>\n<li>Landestufentrockenmasse: 500 kg (ohne Antrieb)<\/li>\n<li>Bodenproben: 1\/6 der Kapselmasse<\/li>\n<li>Beh&auml;lter: 1\/6 der Kapselmasse (abgeleitet aus Nutzlast der Fotonkapseln)<\/li>\n<li>Maximalnutzlast Delta IV Heavy: 7990 kg<\/li>\n<li>Strukturfaktoren bei Antrieben: Ein Achtel der Startmassse,<\/li>\n<\/ul>\n<table border=\"0\" frame=\"VOID\" rules=\"NONE\" cellspacing=\"0\">\n<colgroup>\n<col width=\"261\" \/>\n<col width=\"107\" \/> <\/colgroup>\n<tbody>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" width=\"261\" height=\"22\"><strong>R&uuml;ckstartstufe<\/strong><\/td>\n<td align=\"LEFT\" width=\"107\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Kapsel:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">200,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Bodenproben:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">33,3<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Beh&auml;lter:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">33,3<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Steuerung:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">50,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Summe:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">316,7<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Trockenmasse R&uuml;ckkehrstufe:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">410,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Treibstoff R&uuml;ckkehrstufe:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">3280,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Startmasse R&uuml;ckkehrstufe:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">3596,7<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Trockenmasse R&uuml;ckkehrstufe:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">726,7<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Geschwindigkeit:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">5106,8<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\"><\/td>\n<td align=\"LEFT\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\"><strong>Landestufe:<\/strong><\/td>\n<td align=\"LEFT\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Strukturmasse:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">600,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Tanks + Triebwerke<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">60,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Tanks voll<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">480,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Startmasse Landestufe:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">1080,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Startmasse mit R&uuml;ckkehrstufe:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">4610,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Geschwindigkeits&auml;nderung:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">305,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Aeroschild:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">1600,7<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Gesamtmasse Lander:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">6210,7<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\"><\/td>\n<td align=\"LEFT\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\"><strong>Orbiter\/Bus<\/strong><\/td>\n<td align=\"LEFT\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Orbiter Trockenmasse:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">300,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Tanks<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">150,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Tanks voll<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">1200,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Startmasse bei der R&uuml;ckkehr<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">980,7<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Treibstoff:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">303,6<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Startmasse bei Einbremsung<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">999,5<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Treibstoff Einbremsung::<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">456,8<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Treibstoff Kurskorrekturen<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">245,7<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\">Orbiter Treibstoff Gesamt:<\/td>\n<td align=\"RIGHT\">1006,1<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\"><\/td>\n<td align=\"LEFT\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"LEFT\" height=\"22\"><strong>Startmasse:<\/strong><\/td>\n<td align=\"RIGHT\">7710,7<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Es sind so rund 33 kg Bodenproben gewinnbar. Eine h&ouml;here Ankunftsgeschwindigkeit schl&auml;gt vor allem auf den Orbiter durch, der wie man sieht jedoch der unkritische Teil ist (er wiegt nur 1420 kg beim Start). Springender Punkt ist der Strukturfaktor bei der R&uuml;ckkehrstufe, kann er z.B. von 8 auf 9 erh&ouml;ht werden, so erh&ouml;ht dies die Bodenproben auf 40 kg zu erh&ouml;hen, also rund 20% mehr.<\/p>\n<p>Beim Rover kann man die volle Startmasse einer Atlas V 531 ausn&uuml;tzen, das sind 600 kg mehr. Dieses Mehrgeweicht verteilt sich wie folgt:<\/p>\n<p>35 kg Treibstoff Cruise Stage<\/p>\n<p>69 kg Treibstoff Decent Stage<\/p>\n<p>35 kg verl&auml;ngerte Backshell<\/p>\n<p>bleibt Netto 460 kg (nimmt man die Startmassen die woanders angegeben sind, so sind es leider nur noch 131 kg, da nach einer anderen Quelle die Startmasse 3839 kg betr&auml;gt, hier sind Presskit und Website leider nicht identisch). Dazu kann der Lander um 50 kg leichter werden weil das chemische Labor entf&auml;llt. Daf&uuml;r wird ein zweiter Arm rund 120 bis 170 kg mehr wiegen und ein GPHS 30 kg mehr, sodass von einem Mindestmehrgewicht ohne Beh&auml;lter von 100 kg auszugehen ist.<\/p>\n<h3>Eine m&ouml;gliche Mission:<\/h3>\n<p>Start am 5.12.2013, C<sub>3<\/sub> = 9,35 km\u00b2\/s\u00b2<\/p>\n<p>Ankunft am 27.9.2014 mit C<sub>3<\/sub> = 10,08 km\u00b2\/s\u00b2 (v\u221e = 5,89 km\u00b2, abzubremsende Geschwindigkeit 1174 m\/s)<\/p>\n<p>Abflug am 13.12.2015 mit C<sub>3<\/sub> = 5,42 km\u00b2\/s\u00b2 (v\u221e = 5,35 km\u00b2, zu erbringende Geschwindigkeit 757 m\/s)<\/p>\n<p>(Berechnet mit IPTO_OCS, weitere Optimierung auf minimale Ankunftsgeschwindigkeit m&ouml;glich).<\/p>\n<p>Ankunft auf der Erde dann am 8.10.2016 &#8211; nach 39 Monaten. Die Verweilzeit auf dem Mars betr&auml;gt dann 443 Tage.<\/p>\n<p>F&uuml;r diese wurden die Geschwindigkeitsreserven oben berechnet. Die Nutzlast einer Delta IV Heavy f&uuml;r diese Bahn betr&auml;gt 8130 kg, das l&auml;sst noch etwas Spielraum (rund 400 kg), die am besten in den Orbiter Treibstoffvorr&auml;ten angelegt sind. Bedingt durch die Forderung nach minimaler Ankunftsgeschwindigkeit sind die Reisedauern mit 295 bzw. 300 Tagen sehr hoch. Eine l&auml;ngere Aufenthaltszeit kann man erhalten wenn man die Mission um ein Marsjahr verl&auml;ngert (+730 Tage) oder die Mission nahe des n&auml;chsten Minimalabstands (2018\/19) startet, wodurch k&uuml;rzere Flugzeiten von etwa 6-7 Monaten resultieren.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>In meinem letzten Teil will ich eine kleine Massenauflistung der Mission geben. Die Simulation basiert auf folgenden Eckdaten:<\/p>\n","protected":false},"author":169,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[2319],"class_list":["post-5875","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-raumfahrt","tag-unbemannte-marsbodenprobengewinnung","entry"],"a3_pvc":{"activated":false,"total_views":381,"today_views":0},"jetpack-related-posts":[{"id":18966,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/09\/27\/raumfahrtgrundlagen-fuer-dummys-bahnen-im-sonnensystem\/","url_meta":{"origin":5875,"position":0},"title":"Raumfahrtgrundlagen f&uuml;r Dummys &#8211; Bahnen im Sonnensystem","author":"Bernd Leitenberger","date":"27.09.2026","format":false,"excerpt":"Zeit f\u00fcr eine Fortsetzung des Aufenthalts \u00fcber Bahnen. Diesmal geht es um Bahnen im Sonnensystem. Der eine oder andere wird nun fragen: \u201eH\u00e4h, ich dachte, Bahnen gelten universell, ich muss in den Formeln ja nur die Masse austauschen!\u201c \u2026 und da habt ihr auch vollkommen recht, zumindest, solange es um\u2026","rel":"","context":"In &quot;Grundlagen&quot;","block_context":{"text":"Grundlagen","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/grundlagen\/"},"img":{"alt_text":"","src":"\/img\/mariner9.png","width":350,"height":200,"srcset":"\/img\/mariner9.png 1x, \/img\/mariner9.png 1.5x, \/img\/mariner9.png 2x"},"classes":[]},{"id":19009,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/10\/21\/zum-mond-mit-ionentriebwerken\/","url_meta":{"origin":5875,"position":1},"title":"Zum Mond \u2013 mit Ionentriebwerken","author":"Bernd Leitenberger","date":"21.10.2026","format":false,"excerpt":"Als ich den Grundlagenartikel \u00fcber zuk\u00fcnftige Antriebe schrieb, wurde mir klar, dass aus praktischen Gr\u00fcnden f\u00fcr Ionentriebwerke nur wenige Einsatzzwecke \u00fcbrig bleiben. Einer davon ist jedoch relativ bedeutsam: der Transport von Fracht zum Mond. Hier k\u00f6nnen Ionentriebwerke ihre volle St\u00e4rke ausspielen: Es gibt kein Startfenster. Man kann im Prinzip jederzeit\u2026","rel":"","context":"In &quot;Raumfahrt&quot;","block_context":{"text":"Raumfahrt","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg02.met.vgwort.de\/na\/38ba4a61871a4bfdace91b7c1d1363f8","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":19013,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/10\/29\/startfenster-fuer-die-mmx-mission-saturn-uranus-und-neptun\/","url_meta":{"origin":5875,"position":2},"title":"Startfenster f&uuml;r die MMX-Mission, Saturn, Uranus und Neptun","author":"Bernd Leitenberger","date":"29.10.2026","format":false,"excerpt":"W\u00e4hrend ich flei\u00dfig an meinem Programm weiterarbeite, m\u00f6chte ich einige Ergebnisse zeigen, die ich mit meinem Lambert-Solver gewonnen habe. Ich beginne mit der MMX-Mission, die am 19. Oktober gestartet ist. Alle folgenden Datumsangaben nach dem Startdatum sind leider nur noch n\u00e4herungsweise: August 2027: Ankunft am Mars Dezember 2028: Abwurf von\u2026","rel":"","context":"In &quot;Raumfahrt&quot;","block_context":{"text":"Raumfahrt","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/"},"img":{"alt_text":"","src":"\/img\/erde-mars.png","width":350,"height":200,"srcset":"\/img\/erde-mars.png 1x, \/img\/erde-mars.png 1.5x, \/img\/erde-mars.png 2x"},"classes":[]},{"id":18946,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/09\/14\/der-lambertsolver-und-startfenster\/","url_meta":{"origin":5875,"position":3},"title":"Der Lambert\u2011Solver und Startfenster","author":"Bernd Leitenberger","date":"14.09.2026","format":false,"excerpt":"Derzeit baue ich mein Programm \u201eRakete\u201c wieder um. Es begann mal als Berechnungsprogramm f\u00fcr die Nutzlast von Raketen, hat sich inzwischen aber zum universellen Berechnungstool f\u00fcr die Raumfahrt gemausert. Inzwischen nutze ich auch KI daf\u00fcr, nach einigen schlechten Erfahrungen ausschlie\u00dflich Claude. Ein vollkommen neuer Programmteil ist der Lambert\u2011Solver, der damit\u2026","rel":"","context":"In &quot;Grundlagen&quot;","block_context":{"text":"Grundlagen","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/grundlagen\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg05.met.vgwort.de\/na\/82b5c3ce7d584f92b414e17796513b49","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":18774,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/07\/17\/das-alternative-lunar-starship-mit-der-falcon-heavy-die-berechnungen\/","url_meta":{"origin":5875,"position":4},"title":"Das alternative Lunar Starship mit der Falcon Heavy: die Berechnungen","author":"Bernd Leitenberger","date":"17.07.2026","format":false,"excerpt":"So nun geht es weiter mit den eigentlichen Berechnungen. Da der Testflug IFT-13 sich nach dem abgebrochenem Start nochmals verschiebt, gibt mir das die Gelegenheit den zweiten Teil an den ersten anschlie\u00dfen zu lassen. Bei der ben\u00f6tigten Geschwindigkeit um zu landen, st\u00fctze ich mich auf meine Berechnungen f\u00fcr das Starship:\u2026","rel":"","context":"In &quot;SpaceX&quot;","block_context":{"text":"SpaceX","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/spacex\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg02.met.vgwort.de\/na\/7d4666ac02c64ea3ae22cf76fcb8f1ac","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":18409,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2025\/09\/25\/die-landung-des-starships-auf-dem-mars\/","url_meta":{"origin":5875,"position":5},"title":"Die Landung des Starships auf dem Mars","author":"Bernd Leitenberger","date":"25.09.2025","format":false,"excerpt":"Es wird mal Zeit, sich mit der geplanten Marslandung des Starships zu besch\u00e4ftigen. Das tut ja anscheinend keiner au\u00dfer mir, sonst w\u00e4re anderen schon etwas aufgefallen. Die Grundproblematik ist die gleiche wie f\u00fcr Raumsonden: Der Mars hat eine extrem d\u00fcnne Atmosph\u00e4re. Deren Bodendruck liegt bei \"Normalnull\" (mangels Meeren willk\u00fcrlich festgelegt\u2026","rel":"","context":"In &quot;SpaceX&quot;","block_context":{"text":"SpaceX","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/spacex\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg01.met.vgwort.de\/na\/0c873c0799fe4a22aedc6879d71e9a71","width":350,"height":200},"classes":[]}],"jetpack_sharing_enabled":true,"amp_enabled":true,"jetpack_featured_media_url":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5875","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/169"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=5875"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5875\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=5875"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=5875"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=5875"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}