{"id":7400,"date":"2012-12-16T00:39:37","date_gmt":"2012-12-15T23:39:37","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=7400"},"modified":"2012-12-16T08:52:19","modified_gmt":"2012-12-16T07:52:19","slug":"die-planetenerkundung-der-nachsten-50-jahre","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2012\/12\/16\/die-planetenerkundung-der-nachsten-50-jahre\/","title":{"rendered":"Die Planetenerkundung der nächsten 50 Jahre"},"content":{"rendered":"

Nach dem Jubiläum des ersten geglückten Untersuchung eines Planeten mit einer Raumsonde vor 50 Jahren<\/a>, nun eine persönliche Prognose für die nächsten 50 Jahre. Man kann das unterschiedlich sehen. Wir haben auf der einen Seite eine enorme Weiterentwicklung der instrumentellen Möglichkeiten. Der Laie sieht dies an der Qualität der Bilder wenn er heutige Aufnahmen mit denen von Mariner 5 vergleicht. Ähnliches kann auch von andere Instrumenten sagen. Infrarotspektrometer sind nicht nur empfindlicher geworden. Es ist heute auch möglich Bilder in einem einzigen Spektralbereich anzufertigen und so z.B. die Konzentration eines Spurengases in der Atmosphäre global abzubilden. Dies kann man beliebig fortsetzen. Magnetometer können dreidimensionale Ansichten der Magnetosphäre anfertigen Staubdetektoren ermitteln heute nicht mehr nur Energie und Masse eines Staubteilchen sondern dessen chemische Zusammensetzung.<\/p>\n

Noch weiter gehen heute die Möglichkeiten Bodenproben zu untersuchen. SAM an Bord von Curiosity ist um Größenordnungen empfindlicher als die Massenspektrometer von Viking. Einige Technologien wie Mösslbauerspektrometrie, Atomkraftmikroskopie etc. gab es vor 50 Jahren noch nicht einmal. Damit einher ging auch dass die Raumsonden größer und schwerer wurden und die Kommunikationsfähigkeiten angestiegen sind – sowohl durch Maßnahmen auf der Erde (größere Antennen, rauscharme Empfänger, Zusammenschaltung von Antennen) wie auch im Weltraum (Übergang auf höhere Frequenzbänder, stärkere Sender). Das kann noch weitergehen, schlussendlich wird die Laserkommunikation erst experimentell erprobt. Ist sie mal einsetzfähig kann sie einen weiteren Schub bringen<\/p>\n

In der gleichen Zeit haben wir auch die Kenntnis über das Sonnensystem erweitern. In den sechziger Jahre beschränkte sich die Forschung auf Venus und Mars. In den Siebzigern kamen Merkur, Jupiter und Saturn dazu, in den Achtzigern die Kometen, Uranus und Neptun. Seitdem haben wir uns mehr auf die Erforschung der kleinen Himmelskörper (Asteroiden und Kometen) konzentriert als das äußere Sonnensystem. Erst 2015 wird das erste Transneptunobjekt, der ehemalige Planet Pluto erkundet werden.<\/p>\n

Doch kommen wir zu den Grenzen: Seit über 30 Jahren hat sich die Maximalnutzlast kaum verändert. Eine Atlas 551 transportiert zwar mehr Nutzlast als eine Titan 3E Centaur, aber nicht mehr sehr viel. Das kann noch etwas ansteigen, aber eigens für die Planetenerkundung wird man sicher keine Schwerlastraketen entwickeln. Damit sind viele Missionen im alten Trott nicht durchführbar, z.B. Orbiter zu Himmelskörpern jenseits von Saturn. Aber auch anspruchsvollere Missionen zu den näheren Planeten werden so schwierig und teuer, wie z.B. die seit langem geplante Bergung von Marsbodenproben. Das ist auch der Grund warum es so wenige Missionen zu den äußeren Planeten gibt. Sie erzeugen so hohe Kosten und es gibt nur wenige von Ihnen. Bei der NASA heißen sie Flagship Mission und bei der ESA Cornerstone Mission. Davon leistet man sich nur eine alle 10-20 Jahre.<\/p>\n

Die Lösung könnten zumindest für die inneren Planeten Ionentriebwerke sein. Bisher war es so, dass man diese nur nutzte um Treibstoff beim Planeten einzusparen, die Raumsonde aber klassisch auf eine Fluchtbahn beförderte um den Geschwindigkeitsgewinn durch den hyperbolischen Exzess mitzunehmen. Doch effektiver, bezogen auf die Nutzlast wird der Start von einer Erdumlaufbahn. Zu den inneren Planeten ist so ein Drittel bis die Hälfte der Startmasse als Nutzlast realistisch, während schon das Befördern auf Fluchtgeschwindigkeit sie auf ein Viretel reduziert.<\/p>\n

Bei den äußeren Planeten wird dies nicht so einfach möglich sein. Zwar kann man mit Ionentriebwerken Nutzlasten auf eine Bahn zu den Planeten schicken, aber dort angekommen müssen sie dann abbremsen um in eine Umlaufbahn einzuschwenken. Um so mehr\u00a0 je schneller wir da sein wollen und je kleiner der Himmelskörper ist. Aufgrund der Entfernung von der Sonne sind dann Solarzellen weitgehend wirkungslos um den benötigten Strom zu gewinnen. Russland hat zwar schon Kernreaktoren für den Einsatz im Weltraum entwickelt, doch diese Exemplare sind schwer gemessen an der verfügbaren Leistung. De Faktor wird man keinen kleinen Kernreaktor mit nur einigen kW Leistung bauen können. Gute Masse\/Gewichtsverhältnisse erhält man erst bei großen Leistungen. Doch dann reden wir dann immer noch von Exemplaren die Tonnen wiegen und wir reden über komplett andere Raumsonden als heute. Die Frage ist ob man so etwas entwickeln will und wird.<\/p>\n

Mit RTG könnten nur kleine Raumsonden in eine Umlaufbahn um einen Planeten gebracht werden. Ich habe da mal ein Paper dazu gesehen, doch selbst das halte ich für äußerst anspruchsvoll.\u00a0 Wir reden von 200 bis 400 kg schweren Objekten die dann RTG im fast gleichen Gewicht als Stromversorgung mitführen und was das dafür benötigte Pu-238 pro Kilo kostet kennt man ja. Mit Stirling\u00a0 Motoren anstatt Thermoelenenten kann man wenigstens die Plutoniummenge auf ein Viertel reduzieren, doch richtig preiswert werden sie so nie werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Nach dem Jubiläum des ersten geglückten Untersuchung eines Planeten mit einer Raumsonde vor 50 Jahren, nun eine persönliche Prognose für die nächsten 50 Jahre. Man kann das unterschiedlich sehen. Wir haben auf der einen Seite eine enorme Weiterentwicklung der instrumentellen Möglichkeiten. Der Laie sieht dies an der Qualität der Bilder wenn er heutige Aufnahmen mit […]<\/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":[3013],"class_list":["post-7400","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-raumfahrt","tag-planetenerkundung","entry"],"a3_pvc":{"activated":false,"total_views":544,"today_views":0},"jetpack-related-posts":[{"id":12850,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2017\/11\/24\/the-expanse-fernsehserie\/","url_meta":{"origin":7400,"position":0},"title":"The Expanse (Fernsehserie)","author":"Thierry Gschwind","date":"24.11.2017","format":false,"excerpt":"K\u00fcrzlich bin ich auf Netflix auf der Sciencefiction Serie \"The Expanse\" gestossen, ich war eigentlich positiv \u00fcberrascht. Ich werde hier ein paar technische Dinge anreissen, und keine Details zur Storyline.\u00a0Die erste Staffel basiert auf dem Roman Leviathan Wakes von Daniel Abraham und Ty Franck. Schauplatz Die Serie spielt im 23.\u2026","rel":"","context":"In "Allgemein"","block_context":{"text":"Allgemein","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/allgemein\/"},"img":{"alt_text":"","src":"","width":0,"height":0},"classes":[]},{"id":12013,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2016\/09\/27\/entstehung-von-leben-auf-der-erde-und-im-sonnensystem\/","url_meta":{"origin":7400,"position":1},"title":"Entstehung von Leben auf der Erde und im Sonnensystem","author":"Bernd Leitenberger","date":"27.09.2016","format":false,"excerpt":"Eines der Dauerbrennerthemen bei Sendungen \u00fcber Astronomie ist es, wo es noch Leben geben k\u00f6nnte. Man kann ja viel spekulieren \u00fcber fremde Planeten, doch am meisten wird nat\u00fcrlich \u00fcber Leben in unserem Sonnensystem spekuliert. Die NASA n\u00e4hrt das sehr gut, vor allem beim Mars. Auch wenn sie von \"Der Suche\u2026","rel":"","context":"In "Allgemein"","block_context":{"text":"Allgemein","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/allgemein\/"},"img":{"alt_text":"","src":"http:\/\/vg02.met.vgwort.de\/na\/4e11b05707214a29aee07687a953aec8","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":18748,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/07\/06\/die-geschichte-von-zwei-landungen-am-4-juli\/","url_meta":{"origin":7400,"position":2},"title":"Die Geschichte von zwei Landungen am 4. Juli","author":"Bernd Leitenberger","date":"06.07.2026","format":false,"excerpt":"Am 4. Juli war ja in den USA Un Abh\u00e4ngigkeitstag, kein einfacher sondern das 250-ste Jubil\u00e4um. Die Feierlichkeiten wurden allerdings durch Rekordhitze und Unwetter getr\u00fcbt. Finde ich ganz gut: so erinnert die Erde einen Pr\u00e4sidenten der nicht an den Klimawandel glaubt, daran das es den doch gibt und versaut ihm\u2026","rel":"","context":"In "Raumfahrt"","block_context":{"text":"Raumfahrt","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/"},"img":{"alt_text":"","src":"\/img\/vikinglander2panorama.jpeg","width":350,"height":200,"srcset":"\/img\/vikinglander2panorama.jpeg 1x, \/img\/vikinglander2panorama.jpeg 1.5x, \/img\/vikinglander2panorama.jpeg 2x, \/img\/vikinglander2panorama.jpeg 3x, \/img\/vikinglander2panorama.jpeg 4x"},"classes":[]},{"id":14114,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2019\/07\/19\/apollo-jubilaeen-im-wandel-der-zeiten\/","url_meta":{"origin":7400,"position":3},"title":"Apollo Jubiläen im Wandel der Zeiten","author":"Bernd Leitenberger","date":"19.07.2019","format":false,"excerpt":"Als ich mir mal die Sendungen anschaute die derzeit zum 50-sten Jubil\u00e4um der Landung von Apollo 11 kamen fielen mir Unterschiede auf. Nat\u00fcrlich legt man zu jedem Zeitpunkt den Wert auf andere Dinge, man hat aber auch eine andere Sicht, weil man historische Ereignisse anders, aus der Sicht von \u201ejetzt\u201c\u2026","rel":"","context":"In "Raumfahrt"","block_context":{"text":"Raumfahrt","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg07.met.vgwort.de\/na\/dcdc7b57dc4f40ada4b4433d4ee21d14","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":18752,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/07\/10\/tritiumbatterien\/","url_meta":{"origin":7400,"position":4},"title":"„Tritiumbatterien“","author":"Bernd Leitenberger","date":"10.07.2026","format":false,"excerpt":"Als ich nach dem n\u00e4chsten Starship-Start suchte \u2013 der letzte ist ja schon sieben Wochen her und nach Musk sollten sie ja einmal pro Monat starten fand ich das heutige Thema. Vor allem weil es der erste Start nach dem IPO ist, da ist interessant ob sie da genauso weitermachen\u2026","rel":"","context":"In "Raumfahrt"","block_context":{"text":"Raumfahrt","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg08.met.vgwort.de\/na\/6eacf18a864045b598040349a542f226","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":18979,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/10\/01\/raumfahrtgrundlagen-fuer-dummys-alternative-antriebskonzepte\/","url_meta":{"origin":7400,"position":5},"title":"Raumfahrtgrundlagen für Dummys \u2013 Alternative Antriebskonzepte","author":"Bernd Leitenberger","date":"01.10.2026","format":false,"excerpt":"Seit Anbeginn der Raumfahrt wird der chemische Antrieb eingesetzt. Er wurde deutlich verbessert, aber er hat physikalische Grenzen. Mehr als rund 5000\u202fm\/s wird man mit dem chemischen Antrieb nicht erreichen. Es gibt aber auch Antriebe, die 8000\u202fm\/s, 200\u202f000\u202fm\/s oder sogar (im Prinzip) unendliche Ausstr\u00f6m-Geschwindigkeiten erreichen. Als ich mich mit der\u2026","rel":"","context":"In "Grundlagen"","block_context":{"text":"Grundlagen","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/grundlagen\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg05.met.vgwort.de\/na\/363e05ddf55a461d8bc464cf6cc08568","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\/7400","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=7400"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7400\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7400"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7400"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7400"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}