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ZETTELS KLEINES ZIMMER

Das Forum zu "Zettels Raum"



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Dieses Thema hat 2 Antworten
und wurde 277 mal aufgerufen
 Pro und Contra
Zettel Offline




Beiträge: 20.200

04.09.2006 15:11
SMART! antworten

Die europäische Mondsonde SMART-1 ist kontrolliert auf den Mond gestürzt - mission accomplished!



Eine Mission, die meines Erachtens nicht die verdiente Beachtung gefunden hat. Denn es wurde etwas zuvor noch kaum so Eingesetztes erfolgreich erprobt: Der Ionenantrieb.

Die Überlegung dahinter ist ebenso einfach wie genial:
  • Warum ist Raketenantrieb so teuer und so gefährlich? Weil mit herkömmlichen Treibstoffen (zB Flüssigwasserstoff/Flüssigsauerstoff) während der kurzen Brennzeit eine sehr hohe Beschleunigung erzielt werden muß.

  • Wenn man im Weltall mit dieser Methode Beschleunigungen erreichen will, dann muß man ebenfalls gro ße Mengen an hochexplosivem Treibstoff mitführen.

  • Könnte man aber die gewünschte Geschwindigkeit auch durch eine geringe, aber langanhaltende Beschleunigung erreichen, dann könnte man die dafür erforderliche geringe Energie pro Zeiteinheit über Solarsegel gewinnen

  • Das ist das Prinzip des Ionenantriebs. Die Sonde führt keinen hochexplosiven Treibstoff mit sich, sondern nur eine geringe Menge eines Gases (bei Smart-1 Xenon). Dieses wird durch ein elektrisches Feld ionisiert, und die Ionen werden durch eine Kombination von elektrischen und magnetischen Feldkräften beschleunigt. Sie treten wie der Strahl eines Raketenmotors aus dem Raumschiff aus. Aber anders als dieser nicht mit einer sehr hohen, kurzzeitig wirkenden Leistung, sondern mit einer geringen Beschleunigungsleistung, die aber über lange Zeit - Tage, Wochen und länger - wirken kann; im Prinzip so lange, bis das Gas aufgebraucht ist.

  • Um eine bestimmte Geschwindigkeit zu erreichen, ist es egal, ob man eine große Kraft kurzzeitig oder eine geringe Kraft lange einwirken läßt. Steter Tropfen höhlt den Stein - das ist das Prinzip des Ionentriebwerks.



    Mach ( gelöscht )
    Beiträge:

    04.09.2006 15:57
    #2 RE: SMART! antworten

    Nicht nur das Ionentriebwerk war interesant, sondern das endlich mal wieder eine Sonde zum Mond fliegt. Zum Mars schickt die NASA bei fast jedem Startfenster (~2 Jahre) eine Sonde, aber zum Mond nicht. Nur können Mondsonden kleiner gebaut werden, weil sie nicht so große Kommunikatonsantennen brauchen und auch nicht so viel Treibstoff mitschleppen müssen.
    Hier gibts wirklich viele Infos zur Sonde, und auch zu vielen anderen Sonden: http://bernd-leitenberger.de/smart-1.shtml
    Ionentriebwerke haben auch Nachtteile, den hohen Stromverbrauch.
    Mit chemischen Antrieb wäre die Sonde in 4 Tagen beim Mond gewesen, anstatt der 15 Monate.

    Zettel Offline




    Beiträge: 20.200

    04.09.2006 22:13
    #3 RE: SMART! antworten

    Lieber Mach,

    Zitat von Mach
    Nicht nur das Ionentriebwerk war interesant, sondern das endlich mal wieder eine Sonde zum Mond fliegt.

    Ja, das ist ja bemerkenswert, daß nach dem Abschluß des Apollo-Programms die Erforschung des Mondes kaum fortgesetzt wurde. Zum Teil lag das vermutlich daran, daß man über Jahre damit beschäftigt war, den Ertrag von Apollo auszuwerten. Zum Teil war es wohl einfach aufregender, eine größere Herausforderung, immer bessere Sonden zu den Planeten zu schicken. Mondforschung hatte im Vergleich dazu - und zur bemannten Raumfahrt - wenig Glamour.

    Warum jetzt das erneute Interesse am Mond? Wohl hauptsächlich wegen der anstehenden Neuauflage des bemannten Mondlandeprogramms - Orion, das CEV, als " Apollo on stereoids" verspottet, setzt tatsächlich da wieder an, wo man in den siebziger Jahren aufgehört hatte. (Und Komponenten desselben Systems sollen auch für den Transport in den Orbit dienen - Ade, Sänger, Dyana Soar, Shuttle!).

    Und warum wieder bemannte Mondlandungen? Es wird gesagt, um Systeme für eine bemannte Marsmission zu testen (die, nebenbei, meines Erachtens eine unglaubliche Geldverschwendung ist). Aber vielleicht ist entscheidend, daß die Chinesen bemannt zum Mond wollen. Und da müssen die Amis halt auch wieder. Der Konflikt der Supermächte im 21. Jahrhundert wirft halt seine Schatten voraus.
    In Antwort auf:
    Hier gibts wirklich viele Infos zur Sonde, und auch zu vielen anderen Sonden: http://bernd-leitenberger.de/smart-1.shtml

    Ja, vielen Dank für den Link! Sehr interessant.

    In Antwort auf:
    Ionentriebwerke haben auch Nachtteile, den hohen Stromverbrauch. Mit chemischen Antrieb wäre die Sonde in 4 Tagen beim Mond gewesen, anstatt der 15 Monate.

    Sie werden sicher chemische Triebwerke nie ersetzen, schon weil sie nicht die für den Start erforderliche Anfangsbeschleunigung liefern können. Und es stimmt auch, daß die Missionen zeitlich länger werden, weil ja die Fluchtgeschwindigkeit erst allmählich erreicht wird. Andererseits ist der spezifische Impuls (der Impuls pro Masseeinheit Treibstoff) sehr günstig, dh nur ein vergleichsweise geringer Teil der Nutzlast muß aus Treibstoff bestehen.



    Das sind halt Optimierungsprobleme - wie auch die Entscheidung, ob man bemannt oder mit automatischen Sonden zum Mars fliegt. Da aber spricht, soweit ich sehe, wissenschaftlich kaum etwas für die bemannte Variante. Aber sie verspricht politisches Prestige, also macht der Kongreß Geld dafür locker.

    Herzlich, Zettel

     Sprung  



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