Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Warum dauert ein Marsflug so lange?
Ich hatte gerade einige Dokus über potentielle Mars- /und Mondflüge geschaut, und mich immer wieder gewundert, warum man für einen Flug zum Mars 9 Monate braucht. Der Mars ist zwischen 56 und 401 Millionen km entfernt, und die 9 Monate beziehen sich natürlich auf die kürzeste Distanz von 55 gm (Gigameter :biggrin:).
Helios 1 und 2 (http://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Geschwindigkeitsrekorde#Ohne_Atmosph.C3.A4re:_Raumfahrzeuge) schafften laut Wikipedia 252.792 km/h. Das wären bei 55 gm ca. 9 Tage. Ist es denn so schwer, große Treibstofftanks in das Weltall zu befördern? Ich spreche nicht von die Kosten, die sind natürlich immens. In den Dokus wurde Zahlen von 100 k$ für ein Kilo Nutzlast genannt.
Eine Falcon schafft ungefähr 4 Tonnen. Da müßten eine Menge Starts gemacht werden, um Treibstoff nach oben zu machen.
Die Masse des Raumschiffs zum Mars müßte natürlich bekannt sein, um Berechnungen für eine Reise entsprechend zu planen. Jedoch müßte eine oben genannte Geschwindigkeit doch machbar sein, oder?
Avalox
2014-03-03, 14:15:42
Die Reisezeit hat keine große Priorität. Zumal das Gefährt vor Ort abgebremst werden müsste. Es wird auch kein direkter Weg zum Mars geflogen. Ausgenutzt wird die Bewegung der Erde selbst, die sich ja so schnell um die Sonne bewegt, wie es kein Raumschiffantrieb in der Lage wäre diese Geschwindigkeiten zu erreichen.
Das gilt selbst für bemannte Flüge. Sehe dir mal an, wie schnell Apollo geflogen ist und wie lange sie zum Mond gebraucht haben.
Shink
2014-03-03, 14:18:09
Helios 1 und 2 (http://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Geschwindigkeitsrekorde#Ohne_Atmosph.C3.A4re:_Raumfahrzeuge) schafften laut Wikipedia 252.792 km/h.
Wenig fundierte Impulsanwort: Zur Sonne (so wie Helios 1 und 2) kommt man vermutlich schneller als von ihr weg.
Avalox
2014-03-03, 14:23:48
Wenig fundierte Impulsanwort: Zur Sonne (so wie Helios 1 und 2) kommt man vermutlich schneller als von ihr weg.
Ne. Du kommst haargenauso schnell wieder weg, wie du hin geflogen bist. Einzige Ausnahme, das Raumschiff fällt in die Sonne hinein, dann kommt es natürlich nicht wieder weg.
Die Sonne hat aber genug Gravitation, um ein Entfernen von ihr zumindest zu erschweren :)
Avalox
2014-03-03, 14:28:17
Die Sonne hat aber genug Gravitation, um ein Entfernen von ihr zumindest zu erschweren :)
Es ist die selbe Gravitation die das Raumschiff beim Sturz der Sonne aber beschleunigt, die beim entfernen das Raumschiff wieder abbremst.
Wenn ein Raumschiff von der Erde startet, zur Sonne hinfliegt, einmal drum herum fliegt und dann zur Erde zurück fliegt ist es beim erreichen der Erde wieder haargenau so schnell wie beim Start.
ah, ich hatte Schnell mit Geschwindigkeit übersetzt, nicht mit Zeit :D
Die Reisezeit hat keine große Priorität.
Warum nicht? Je länger der Flug dauert, um so mehr muß man in Lebenserhaltung pumpen, und umso höher ist die Belastung für die Personen auf der Reise (mehr Nahrungsmittel, höhere Strahlungsbelastung, soziale Probleme, Erkrankungen usw.).
Daher würde ich schon sagen, daß je kürzer die Reise ist, umso besser für die beteiligten Besatzungsmitglieder.
Zumal das Gefährt vor Ort abgebremst werden müsste.
Richtig, aber nochmals, warum soll sich eine höhere Reisegeschwindigkeit nicht lohnen? Es hätte durchaus viele Vorteile.
Avalox
2014-03-03, 14:34:56
Warum nicht? Je länger der Flug dauert, um so mehr muß man in Lebenserhaltung pumpen, und umso höher ist die Belastung für die Personen auf der Reise (mehr Nahrungsmittel,
Ja, aber genau die Konsequenz deines Einwands ist doch, dass man keine Menschen hochschießt.
Weil der Aufwand zu teuer werden würde.
Das man mit viel Geld, viel erreichen kann, haben die Amerikaner ja Anfang der 60er Jahre eindrücklich bewiesen. Bald jährt sich die erste Mondlandung zum 50. male und es gibt seit dem nichts vergleichbares. Es ist allein eine Sache des Budgets. Die Mondlandung ist heute so abstrakt, dass für viele Menschen es außerhalb der Vorstellung ist, dass vor 1/2 Jahrhundert die Menschen dazu in der Lage waren.
Und wie geschrieben hat man das Mondraumschiff auch sehr langsam fliegen lassen. Aus gutem Grund.
Also geht es letztlich nur darum, alles möglichst billig zu machen, und dafür eher Menschen zu opfern?
dreamweaver
2014-03-03, 14:39:32
Eine gute und interessante Einführung über den Flug zum Mars:
http://www.youtube.com/watch?v=fturU0u5KJo
Avalox
2014-03-03, 15:08:07
Also geht es letztlich nur darum, alles möglichst billig zu machen, und dafür eher Menschen zu opfern?
na ja. Wenn du die Menschen in irgend eine komplizierte Technik setzt, wie z.B. ein lange laufendes Triebwerk ist das natürlich auch ein zusätzliches Risiko für diese Astronauten.
Ausserdem bewegt sich ja sehr viel an der Grenze des technisch machbaren.
Viele Startfenster liegen so, dass ein verpasstes Startfenster bedeutet, dass mit keiner Technik die die Menschheit entwickelt hat das Ziel überhaupt erreichbar ist.
Das geht alles in die falsche Richtung. Raketen sind eine Fehlentwicklung für die Erschließung des Weltraums, sie sind ein militärisches Abfallprodukt und nicht grundsätzlich gut geeignet für den Zweck.
Das was benötigt wird, ist ein Skyhook ein Weltraumaufzug, damit wären ohne eigenen Antrieb für Raumschiffe alle Planeten bis zum Saturn zu erreichen.
anddill
2014-03-03, 15:10:58
Orbitalmechanik (http://www.youtube.com/watch?v=B_YT0vAJnpQ)
Shink
2014-03-03, 15:23:22
Also geht es letztlich nur darum, alles möglichst billig zu machen, und dafür eher Menschen zu opfern?
Naja, wozu will man denn dort überhaupt Menschen hinschicken?
Wenn wir sie nicht opfern oder belasten wollen, schicken wir besser jedes Jahr nen neuen Rover hin und lösen mit dem gesparten Geld die Probleme auf der Erde, auch wenn das nicht so cool ist.
Ne. Du kommst haargenauso schnell wieder weg, wie du hin geflogen bist. Einzige Ausnahme, das Raumschiff fällt in die Sonne hinein, dann kommt es natürlich nicht wieder weg.
Naja, ich meinte: Wenn man zur Sonne reist, vermute ich, dass man relativ zur Sonne schneller ist als wenn man zum Mars (=von der Sonne weg) reist.
Davon abgesehen ist mir schon klar, dass ich da nicht ganz dahintersteige.:freak:
kasir
2014-03-03, 15:56:15
Würde man nicht außerhalb des Erdmagnetfelds von der kosmischen Strahlung durchlöchert und getoastet werden? Man kann ja schlecht ein Raumschiff dicke Bleiwände verpassen. Der Tod würde zwar nicht sofort eintreten, aber man wäre ja schon etwas länger ungeschützt im All unterwegs.
anddill
2014-03-03, 16:00:56
Deshalb gibt es ja die Überlegung, alte Männer zu schicken und /oder gleich dazubleiben.
Bei ruhiger Sonne geht es. Außerdem kann man das Wasser in den Wänden speichern, das schirmt sehr gut ab. Und man kann das Raumschiff magnetisch gegen den geladenen Sonnenwind abschirmen.
hell_bird
2014-03-03, 16:01:55
Richtig, aber nochmals, warum soll sich eine höhere Reisegeschwindigkeit nicht lohnen? Es hätte durchaus viele Vorteile.
Weil man zum bremsen genau so viel Treibstoff braucht wie zum beschleunigen. Der Treibstoff hat selbst wiederum gewicht, für das man wieder mehr Treibstoff beim Raketenstart braucht. Das führt dazu, dass wenn du schneller sein willst steigt die Größe der Rakete unverhältnismäßig.
Würde man nicht außerhalb des Erdmagnetfelds von der kosmischen Strahlung durchlöchert und getoastet werden? Man kann ja schlecht ein Raumschiff dicke Bleiwände verpassen. Der Tod würde zwar nicht sofort eintreten, aber man wäre ja schon etwas länger ungeschützt im All unterwegs.
Dafür ist eine kleine wasserummantelte Kammer gedacht, um bei erhöhten Sonnenaktivität sich darin zurück ziehen zu können.
Weil man zum bremsen genau so viel Treibstoff braucht wie zum beschleunigen. Der Treibstoff hat selbst wiederum gewicht, für das man wieder mehr Treibstoff beim Raketenstart braucht. Das führt dazu, dass wenn du schneller sein willst steigt die Größe der Rakete unverhältnismäßig.
Ja wie groß den genau, hat man das schon mal kalkuliert?
kasir
2014-03-03, 16:13:59
Dafür ist eine kleine wasserummantelte Kammer gedacht, um bei erhöhten Sonnenaktivität sich darin zurück ziehen zu können.
Das soll funktionieren? Können dabei die Wassermoleküle nicht soweit angeregt werden, dass diese selber zu Alpha bzw. Betastrahlern werden? Habe von Stabilität von Atomen/Molekülen nicht den allzugroßen Plan.
FeuerHoden
2014-03-03, 16:32:47
Ich denke so eine Kammer wäre nur für sehr kurz und intensive Strahlungsbursts gedacht, außerdem wird man das verstrahlte Wasser notfalls leichter wieder los als eine Außenhülle.
anddill
2014-03-03, 16:50:15
Ja wie groß den genau, hat man das schon mal kalkuliert?
So groß, daß sie nicht mehr starten kann. Die benötigte Treibstoffmenge und damit Schubleisting steigen mit jedem Kilo Nutzlast und jedem km/h DeltaV schneller.
Das soll funktionieren? Können dabei die Wassermoleküle nicht soweit angeregt werden, dass diese selber zu Alpha bzw. Betastrahlern werden? Habe von Stabilität von Atomen/Molekülen nicht den allzugroßen Plan.
Wasser selbst wird durch Strahlung nicht radioaktiv. Das Probem in Fukushima sind gelöste Metalle und Salze.
hell_bird
2014-03-03, 17:04:56
Ja wie groß den genau, hat man das schon mal kalkuliert?
Ich finde gerade die Seite/Video nicht wo ich konkret zur Mars-Mission etwas gelesen hatte. Ein guter Startpunkt ist aber auf jeden Fall dieses Video, das schon mal zeigt wie schwierig es überhaupt ist irgendetwas in den Orbit zu bringen:
uWjdnvYok4I
Das soll funktionieren? Können dabei die Wassermoleküle nicht soweit angeregt werden, dass diese selber zu Alpha bzw. Betastrahlern werden? Habe von Stabilität von Atomen/Molekülen nicht den allzugroßen Plan.
In den Dokus wurde leider nicht genauer darauf eingegangen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Marskolonisation#Strahlung
Folgende Vorkehrungen sind möglich:
Eingraben: Eine mögliche Kolonie wird zuerst auf der Oberfläche errichtet und anschließend durch Marsboden abgedeckt. Diese Methode würde nicht nur vor Strahlung, sondern auch vor kleinen Meteoriten schützen, die durch die Atmosphäre bis zum Marsboden gelangen.
Panzerung der Gebäude: Unter Verwendung vorhandener Ressourcen oder auch mit mitgebrachten Materialien ließe sich eine absorbierende Verstärkung der Decke erreichen.
Abschirmung mit Wasser: Wasser hat strahlungsdämpfende Eigenschaften. Die Wassertanks (Kühlwasser, Abwasser, Trinkwasser) können flächig über den Aufenthaltsräumen angeordnet werden.
Abschirmung mit künstlichen Magneten:[19] Bei genügender Energieversorgung könnte man große elektromagnetische Felder als Ersatz für das fehlende Marsmagnetfeld zur Ablenkung von schnellen Ladungsträgern verwenden.
Durch natürliche Formationen: Es ist bekannt, dass es auf der Marsoberfläche regional starke Unterschiede im Magnetfeld gibt. Bei der Einrichtung einer Kolonie in einem solchen Gebiet relativ starker Feldstärke könnte sie durch diese natürlichen Felder geschützt werden.
Raumfahrt Strahlen gefährden Astronauten auf Reisen zu fernen Planeten (http://www.golem.de/news/raumfahrt-strahlen-gefaehrden-astronauten-auf-reisen-zu-fernen-planeten-1305-99549.html)
Zwei Arten von Strahlung war Curiosity auf dem Weg zum Mars ausgesetzt: zum einen der Solarstrahlung, geladenen Teilchen, die die Sonne emittiert (Solar Energetic Particles, SEPs), zum anderen der kosmischen Strahlung, die aus hochenergetischen Teilchen von Supernova-Explosionen und anderen Ereignissen in der Milchstraße besteht (Galactic Cosmic Rays, GCRs).
Überwiegend galaktische kosmische Strahlung
Zwar sind Raumschiffe gegen Strahlung geschützt, aber nur gegen die Solarstrahlung. Die machte nach den Messergebnissen von Rad jedoch nur etwa drei bis fünf Prozent der Strahlendosis auf der Reise aus, der Rest kam von GCRs. Curiosity sei, so berichtet die Nasa, auf der Reise zum Mars im Schnitt einer GCR-Strahlendosis von 1,8 mSv am Tag ausgesetzt gewesen - der Rover benötigte für die rund 560 Millionen Kilometer 253 Tage.
Die galaktische kosmische Strahlung besteht zu knapp 90 Prozent aus Wasserstoffkernen. Hinzu kommen Heliumkerne, die etwa 10 Prozent ausmachen, und 1 Prozent schwerere Atomkerne. Anders als gegen die Solarstrahlung sind die Schutzschilde, mit denen Raumfahrzeuge derzeit ausgerüstet werden, gegen diese Strahlung nutzlos.
Astronauten-Kot als Schutzschild gegen Weltraumstrahlung (http://derstandard.at/1362108216995/Astronauten-Kot-als-Schutzschild-gegen-Weltraumstrahlung)
Die Wasserwand
Wasser bietet einen hervorragenden Schutz gegenüber Weltraumstrahlung, besser als Metall. Daher soll das für die Marsreise benötigte Trinkwasser entlang der Außenwände des Raumschiffs platziert werden. Ebenso die Nahrungsvorräte: Sie blocken die Strahlung lediglich ab, es besteht keine Gefahr, dass sie ihrerseits gesundheitsschädigend verstrahlt werden.
Das ist aber nur die erste Bauphase der Wasserwand. Im Verlauf der Reise würden die Beutel mit Trinkwasser sukzessive durch solche ersetzt, in denen die Ausscheidungen der Marsreisenden gesammelt wurden. Nachdem Kot und Urin der Astronauten die größtmögliche Wassermenge entzogen wurde, um daraus neues Nutzwasser zu recyceln, sollen die Überreste als neue "Ziegel" in der Wasserwand dienen.
Den besten Strahlungsschutz bietet die Natur (http://german.ruvr.ru/2013_03_07/Den-besten-Strahlungsschutz-bietet-die-Natur/)
Wenn der bemannte Komplex einen Schutz aus Flüssigkeit bekommen und mit Behältern belegt sein wird, die Treibstoff oder Wasser beinhalten, so werden die Menschen mit einem hohen Grad an Wahrscheinlichkeit keine Strahlungsdosis erhalten, die ihre Gesundheit ernsthaft schädigen würde. Doch all das wäre im Konjunktiv zu verstehen. ‚Ja, wollen wir hoffen, dass dies funktionieren würde.’“
Das Setzen auf eine Wasserhülle sei eine gute Variante, stellen Experten fest, doch neu sei sie keineswegs. Das Moskauer Institut für medizinisch-biologische Probleme (IMBP) der Akademie der Wissenschaften Russlands empfiehlt seit langem, bei der Entwicklung von Raumschiffen Wasserzwischenschichten zu verwenden, sagt Wladislaw Petrow, Leiter der Abteilung Gewährleistung der Strahlungssicherheit der Weltraumflüge von IBMP:
„Wenn wir vom Schutz vor Gammastrahlung sprechen, was für die Erde kennzeichnend ist, so braucht man dafür eine Substanz mit einer großen Atomnummer: Blei oder natürliches Uran. Beim Schutz vor kosmischen Strahlen benötigt man das Gegenteil: Je kleiner die Atomnummer ist, desto besser sind die Schutzcharakteristika.“
Die galaktischen Teilchen würden nicht vom ganzen Atom, sondern nur durch dessen Kern gestoppt, erläutert der Experte. Die meiste Kenkonzentration hätte der Wasserstoff aufzuweisen, so dass eine Schicht flüssigen Wasserstoffs den idealen Schutz bieten würde. Jedoch sei es schwierig, diese Substanz im Weltraum aufzubewahren, so dass das Wasser eine vernünftige Alternative sei.
Weil man zum bremsen genau so viel Treibstoff braucht wie zum beschleunigen. Der Treibstoff hat selbst wiederum gewicht, für das man wieder mehr Treibstoff beim Raketenstart braucht. Das führt dazu, dass wenn du schneller sein willst steigt die Größe der Rakete unverhältnismäßig.
Die beiden Punkte sind das größte Problem. Es macht schlicht keinen Sinn eine Rakete zu bauen die einen solche enormen Treibstoff hat. Man würde es nicht in die Umlaufbahn bekommen. Und den Treibstoff separat im Orbit zu Bunkern und nach und nach zu montieren ist schlicht zu teuer.
Je länger der Flug, umso weniger Sprit wird man brauchen um vor Mars abzubremsen. Und umso weniger Sprit wird benötigt, wenn man wieder zurück möchte und dann noch einmal vor der Erde abbremsen muss.
Wir reden hier bei 500 Tonnen Treibstoff pro Minute für die ersten 3 Minuten und noch einmal 10 Tonnen pro Minute für die nächsten 8 Minuten danach. Dann wäre man in einem Orbit. Die Zahlen gelten im übrigens für das Space Shuttle, einem Raumfahrzeug das etwa 100t wiegt. Mit Treibstoff zusammen ist das Space Shuttle mehr als 2000 Tonnen schwer.
Nun überlege man, um wie viel schwerer ein Marsshuttle sein müsste, da man Proviant, Strahlenschutz und wesentlich bequemere Wohn und Arbeitsbedingungen liefern muss. Dazu noch eine Landefähre und eine Rakete um vom Mars wieder in den Orbit zu kommen.
Dazu müssen wir das Shuttle nicht in den Orbit bringen, sondern wir müssen es Richtung Mars beschleunigen. Das kostet noch einmal extra Treibstoff.
Wir wären vermutlich bei einer normalen Reise etwa bei der 30 - 40 fach benötigten Menge Treibstoff, denn je mehr Gewicht die Fracht hat, umso mehr Treibstoff brauchen wir. Und der Treibstoff hat auch Gewicht und wir brauchen auch stärkere Raketen, die das Gewicht tragen können, was wiederum mehr Treibstoff verbraucht.
Jetzt noch dieses Gefährt selbst bei 100t Treibstoff die Minute auf die Geschwindigkeit von Helios zu bringen ist mit heutiger Technik einfach nicht mehr möglich. Dafür bräuchte man wohl eine Rakete so groß wie Berlin. Und dann noch einmal fünf Stadtteile davon um abzubremsen.
Also geht es letztlich nur darum, alles möglichst billig zu machen, und dafür eher Menschen zu opfern?
Kein vernünftiger Mensch plant bemannte Marsmissionen mit dem heutigen Stand der Technik - es geht also um gar nichts.
Und im Gegensatz zum Mondprogramm steht die technische Machbarkeit nicht so sehr in Frage.
Das wir könnten wissen wir. Das wir es so nicht bezahlen wollen auch. Und eine Notwendigkeit gibt es nicht.
Mit Treibstoff zusammen ist das Space Shuttle mehr als 2mio Tonnen schwer.
Kilogramm *hust*
2000t fürs Shuttle, nicht 2 Millionen.
hoppla zu spät.
ouch. Wär aber auch schon ne Menge ^^
Habs berichtigt. Passiert wenn man ausm Kopf Nummern zitiert. Die Diskrepanz ist mir dann nicht einmal aufgefallen.
Kilogramm *hust*
;D
Intrepid class, mass: 700,000 metric tons ;D;D;D;D
Wir sprechen hier also von einem großen Shuttle :biggrin:
gnahr
2014-03-03, 20:17:45
die hohen geschwindigkeiten erreicht man mit effizienten antrieben. also etwa beschleunigte ionen.
leider dauert dort das beschleunigen noch länger, deshalb kann man eine reise schlecht mit der spitzengeschwindigkeit von kleinen sonden abschätzen.
das wär so der vergleich von kanonenkugel und flugzeug. :)
Monger
2014-03-03, 20:33:27
Alle Spieler von Kerbal Space Program (http://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?t=511400&highlight=KSP) kennen die Antwort...
Du kannst die Sonne als Gravitationsquelle nicht ignorieren. Wenn du eine möglichst "gerade" Strecke fliegen willst, musst du deutlich schneller als die Fluchtgeschwindigkeit sein. Sprich: die Energie die du grade reinsteckst um ein paar Tage schneller zu werden, könntest du auch benutzen um bis zu Pluto und darüber hinaus zu fliegen. Und die selbe Energie die du reinsteckst um schneller zu werden musst du später wieder reinstecken um langsamer zu werden.
Wenn der Mars 56 mio km entfernt ist, fliegst du eben nicht nur diese 56, sondern deutlich mehr - schließlich musst du einem fliegenden Körper hinterher. Wenn der Mars am nächsten an der Erde ist, bedeutet das dass er selbst seine schnellste Geschwindigkeit hat (Periapsis), und die Erde die niedrigste (Apoapsis). Die Differenz musst du beim hinterher fliegen erstmal ausgleichen. Außerdem musst du für ein massereiches Raumschiff einiges an Beschleunigungs- und Bremszeit mit einrechnen. Im Schnitt hast du mitnichten die ganze Zeit über deine Maximalgeschwindigkeit (was im leeren Raum eh eine verwirrende Aussage ist, aber lassen wir das mal so stehen).
Es ist selbst mit deutlich mehr Treibstoff an Bord gar nicht so trivial, die Reisezeit ernsthaft zu verkürzen.
tl;dr:e.g.,
http://www.phy6.org/stargaze/Smars1.htm
Simon Moon
2014-03-03, 21:00:01
Wenn ein Raumschiff von der Erde startet, zur Sonne hinfliegt, einmal drum herum fliegt und dann zur Erde zurück fliegt ist es beim erreichen der Erde wieder haargenau so schnell wie beim Start.
Ja, bis zur Erde - Plus Minus. Danach profitiert es aber nicht mehr von der Anziehungskraft, die es wieder hinausschleudert. Ist ein Nullsummenspiel (mit wenig Verlust).
Also geht es letztlich nur darum, alles möglichst billig zu machen, und dafür eher Menschen zu opfern?
Aktuell ist eine bemannte Marsmission sowieso noch utopisch. Eben so gut könnte man sagen, wieso hat man die Weltprobleme noch nicht gelöst, wenn die doch nur ein paar Bio. kosten?
Und da müsste man sich doch dann fragen: Sollen wir xMrd. mehr für ein paar Spinner investieren, die auf einen Kack-Planeten wollen oder sollen wir das nicht eher... in anderes investieren? Eine bemannte Marsmission ist ziemlich nutzlos, nicht viel mehr als Prestige, also wieso darauf nun mehr investieren als nötig?
Wasser selbst wird durch Strahlung nicht radioaktiv. Das Probem in Fukushima sind gelöste Metalle und Salze.
Jein, es zerfällt einfach relativ schnell. Keine Ahnung wie sich das im Weltraum auswirkt, dafür ist Chemie/Physik zu lange her.
Es ist selbst mit deutlich mehr Treibstoff an Bord gar nicht so trivial, die Reisezeit ernsthaft zu verkürzen.
Der grösste Teil wird eh auf der Erde verbraucht. Wenn ich mir da die Krüppel Dinger anschau, welche vom Mond abgehoben sind - das würde hier wohl gerade mal bis zur Eiffelturm-Höhe reichen. :freak:
Nun ist der Mars aber ja auch etwas schwerer als der Mond und man muss auch von dort wieder die Schwerkraft überwinden - d.h. man muss so etwas wie eine richtige Rakete dorthin befördern. Dazu noch eine weitere Distanz.
Finch
2014-03-03, 22:07:30
Wie monger schon schrieb, PHuv schau dir mal kerbal Space program an. Tolles Spiel und es verdeutlicht sehr gut wie die Mechaniken eines Orbitalmanövers funktionieren. Einmal Duna und zurück. :D
Acid-Beatz
2014-03-04, 16:44:24
Helios 1 und 2 schafften laut Wikipedia 252.792 km/h. Das wären bei 55 gm ca. 9 Tage. Ist es denn so schwer, große Treibstofftanks in das Weltall zu befördern? Ich spreche nicht von die Kosten, die sind natürlich immens. In den Dokus wurde Zahlen von 100 k$ für ein Kilo Nutzlast genannt.
Die (End-)Geschwindigkeit solcher Sonden wird durch mehrmalige Swing-By-Manöver (http://de.wikipedia.org/wiki/Swing-by) erreicht, es ist schon einiges an Schmackes dahinter einen LEO zu erreichen, größere Umlaufbahnen erfordern noch mehr Leistung, ein Verlassen einer Umlaufbahn noch mehr, sieh dir mal die kosmischen Geschwindigkeiten (http://de.wikipedia.org/wiki/Kosmische_Geschwindigkeit) an.
Genau aus diesen Gründen konnten die Deutschen ihren TerraSar kostengünstig mit einer Dnepr hochschießen, für einen kleineren Galileo Satelliten ist schon eine Sojus von Nöten.
Greez
Das Swing-By-Manöver kenne ich, und wo ist dann das Problem, es mit einem Raumschiff genau so zu machen? Im Vergleich zu einem Planeten hat ein Raumschiff - wie eine Sonde - auch eine geringere Masse.
Acid-Beatz
2014-03-04, 17:04:29
Hier hat man Zeit, legt die Sonde gegebenenfalls schlafen und wartet einfach ein paar Jährchen.
Die Stellung der Planeten dürfte auch noch eine große Rolle spielen aber ich würde mal ins blaue hinein behaupten, dass man hier aus obigen Gründen auch bei weniger optimalen Situationen startet.
Greez
P.S: Ich habe einen echten Galileo-Satelliten gesehen, es ist ein Satellitchen, ein kleines, unscheinbares Ding, das etwas größer als ein Fiat 500 ist, Masse um die 600kg, NICHTS im Vergleich zu der genannten Sojus.
Schon alleine aus diesen Gesichtspunkten erscheint mir ein größeres Gefährt irgendwo da raus zu schießen ein utopisches Unternehmen.
Monger
2014-03-04, 17:41:20
Das Swing-By-Manöver kenne ich, und wo ist dann das Problem, es mit einem Raumschiff genau so zu machen?
An was willst du denn auf dem Weg zum Mars "swing-byen"? Am Mond? So viel gewinnst du durch den nicht.
Wenn ich es recht bedenke, ist ein TransferOrbit zum Mars eigentlich energetisch auch ein Swing-By Manöver. Man gibt dem Raumschiff weniger Energie mit als nötig ist, um einen Marsorbit zu erreichen und besorgt sich die fehlende Energie aus der Bewegungsenergie des Mars.
Monger
2014-03-04, 19:34:47
Wenn ich es recht bedenke, ist ein TransferOrbit zum Mars eigentlich energetisch auch ein Swing-By Manöver. Man gibt dem Raumschiff weniger Energie mit als nötig ist, um einen Marsorbit zu erreichen und besorgt sich die fehlende Energie aus der Bewegungsenergie des Mars.
Ne, der Hohmann Transfer hat eigentlich nichts mit der Gravitation des Zielkörpers zu tun. Der würde genauso gelten wenn man nur einen Satelliten anfliegen würde. Im Gegenteil: spätestens wenn du auf dem Mars landen willst, musst du dessen Schwerkraft entgegen wirken. Über die Atmosphäre zu bremsen ist nur begrenzt eine gute Idee. Auf einem der Marsmonde zu landen ist wesentlich simpler als auf Mars selbst.
Ne, der Hohmann Transfer hat eigentlich nichts mit der Gravitation des Zielkörpers zu tun. Der würde genauso gelten wenn man nur einen Satelliten anfliegen würde. Im Gegenteil: spätestens wenn du auf dem Mars landen willst, musst du dessen Schwerkraft entgegen wirken. Über die Atmosphäre zu bremsen ist nur begrenzt eine gute Idee. Auf einem der Marsmonde zu landen ist wesentlich simpler als auf Mars selbst.
Auf diesen Transfer-Orbits erreichst Du zwar im sonnenfernsten Punkt die Marsbahn, aber du bist eigentlich viel langsamer als der Mars. Darum kannst Du den Sonnenabstand ja auch nicht halten sondern stürzt wieder nach innen. Wenn Du also auf dem Mars landen willst, musst Du dich von ihm einfangen lassen. Und dabei wird deine Bewegungsenerie erhöht und die von Mars verringert. Um auf den Marsmonden zu landen, müsstest Du dich auch vom Mars einfangen lassen, denn auch die sind schneller als Du. Die sind ja bereits vom Mars eingefangen worden.
Wenn Du nur einen Meteoriten anfliegen würdest, würde der an Dir vorbeisausen ohne Dich einzufangen. Du müsstest also Energie aufwenden, um seine Geschwindigkeit zu erreichen.
Monger
2014-03-05, 11:22:00
Auf diesen Transfer-Orbits erreichst Du zwar im sonnenfernsten Punkt die Marsbahn, aber du bist eigentlich viel langsamer als der Mars.
Ja, okay ist ein Argument. Das gilt dann aber nur für den Flug nach außen, und nicht nach innen wie z.B. Merkur oder Venus ;)
Ja, okay ist ein Argument. Das gilt dann aber nur für den Flug nach außen, und nicht nach innen wie z.B. Merkur oder Venus ;)
Innen passiert das auch, nur ist da das Raumschiff zu schnell und bremst am Planeten ab (durch Einfang). Dabei wird halt Energie vom Schiff an den Planeten übertragen.
Das wäre dann beim Rückflug der Fall.
MasterElwood
2014-03-08, 12:47:06
Die generelle Frage ist doch: Was soll ein Mensch können, was ein Roboter nicht kann?
Das größte Problem am Mars ist doch Energie. Deswegen sind die Rover ja so langsam / winzig.
In 15 Jahren schicken wir dort ein paar BigDogs http://www.bostondynamics.com/robot_bigdog.html mit eingebauten Cold fusion reactors und riesen labs ab rücken rauf - und gut is.
Brauchst keinen Menschen mehr...
(del676)
2014-03-08, 13:07:48
Du beschaeftigst dich nicht mit Raumfahrt oder?
Ein Big Dog hat 75kg. Der Mars Rover Curiosity hat 900kg und kurvt seit 2012 am Mars rum.
Was ein Mensch kann und ein Roboter nicht? Viel mehr Arbeit in sehr viel kuerzerer Zeit erledigen?
100 meter mit dem Auto/Rover fahren? 1-2 Tage mit einem Rover dank 15 Minuten lag zur Erde. Mit einem Astronauten im Marsauto? 2-3 Minuten?
Dasselbe mit allen Arbeiten die man ausfuehrt.
Versuch mal einen Rover 10 meter tief bohren zu lassen?
MasterElwood
2014-03-08, 13:53:26
Und du glaubst in 15 Jahren würde man das Ding genauso bauen?
Und glaubst du die WOLLTEN ein extrem großes langsames Ding bauen?
Nebenbei: Räder sind das wohl ungünstigste Fortbewegungsmittel am Mars. Hast du dir schon mal angesehen wie oft die schon steckengeblieben sind?
Energie ist das problem.
Ist viel effizienter und auch ökonomischer das ich EIN grosses stationäres Lab / Reactor raufschicke (sagen wir 400kg) und 3 BigDog (natürlich angepasste, sagen wir 150kg), die ausschwärmen, Sample einholen, und am Reactor aufladen.
ODER: 3 BigDog mit lab und Reactor a la 300KG. Die können dann entweder in alle Himmelsrichtungen ausschwärmen und ein riesen Gebiet abdecken - oder ich setzte sie gleich an 3 unterschiedlichen Punkten ab.
ALLES ist besser als ein 900KG Lab langsam herumrollen lassen. Aber das war primär eine Energiefrage.
PS Natürlich gibt es Sachen die Menschen besser könnten. Aber für den Aufwand, Gewicht, Kosten die mir Menschen verursachen würden, kann ich wahrscheinlich 500 BigDogs raufschicken...
ENKORE
2014-03-08, 16:20:39
Ja wie groß den genau, hat man das schon mal kalkuliert?
Sehr genau: https://de.wikipedia.org/wiki/Raketengrundgleichung
Flusher
2014-03-08, 18:36:13
Ich erinnere mich an ein Youtube-Video, in dem gezeigt wird, dass in den kommenden Jahren (2015?) ein spezielles Zeitfenster besteht während dessen die Planetenkonstellation so günstig ist, dass man innert 6 Monaten zum Mars kommt. Buzz Aldrin (oder war es Louis Armstong?) hat dieses Video kommentiert oder gar vorgeschlagen.
Finde es gerade auf die schnelle nicht.
Edit: Habs gefunden - Aldrin Cycler heißt das Konzept
https://www.youtube.com/watch?v=J6LFvmc5UyM
(del676)
2014-03-08, 19:14:22
Und du glaubst in 15 Jahren würde man das Ding genauso bauen?
Und glaubst du die WOLLTEN ein extrem großes langsames Ding bauen?
Der LAG wird auch in 15 Jahren noch so gross sein.
Also ja, es wird gleich langsam sein.
Sehr genau: https://de.wikipedia.org/wiki/Raketengrundgleichung
Das meine ich nicht, sondern ein Marsflug mit einer höheren Geschwindigkeit, Treibstoffbedarf, Besatzung, Essen..
Die generelle Frage ist doch: Was soll ein Mensch können, was ein Roboter nicht kann?
Meinst Du das ernst? :|
Ein Geologe auf dem Mars kann Dinge innerhalb Minuten, wofür ein Roboter mehrere Wochen benötigt.
MasterElwood
2014-03-09, 09:18:39
Der LAG wird auch in 15 Jahren noch so gross sein.
Also ja, es wird gleich langsam sein.
Was hat den der LAG damit zu tun, dass das Ding langsam fährt? Abgesehen davon das in 15 Jahren die Dinger viel autonomer arbeiten werden als heute...
MasterElwood
2014-03-09, 09:24:14
Meinst Du das ernst? :|
Ein Geologe auf dem Mars kann Dinge innerhalb Minuten, wofür ein Roboter mehrere Wochen benötigt.
In 15 Jahren auch noch? :rolleyes:
Abgesehen davon kann ich einen Roboter jahrelang arbeiten lassen ohne Sauerstoff, wasser; Klimatisierung...
Und für den Aufwand EINEN Menschen raufzuschicken kann ich wahrscheinlich 50 oder 100 oder mehr Robbis oben haben.
FÜR DASSELBE GELD bekomm ich durch Roboter mehr geboten - das wollte ich damit sagen.
In 15 Jahren auch noch? :rolleyes:
Ich beobachte seit den 80er alles mit Robotik und KI, und all die Versprechungen, die damals gemacht wurden. Gut, wir sind heute schon etwas weiter, aber noch weit davon entfernt, daß autonome Systeme Menschen irgendwie ersetzen können. In 15 Jahren wird kein Roboter per Mustererkennung einen Geologen ersetzen können, genau so wie kein KI-System auf Ereignisse spontan reagieren kann.
MasterElwood
2014-03-09, 10:13:01
Ich beobachte seit den 80er alles mit Robotik und KI, und all die Versprechungen, die damals gemacht wurden. Gut, wir sind heute schon etwas weiter, aber noch weit davon entfernt, daß autonome Systeme Menschen irgendwie ersetzen können. In 15 Jahren wird kein Roboter per Mustererkennung einen Geologen ersetzen können, genau so wie kein KI-System auf Ereignisse spontan reagieren kann.
Brauchen sie ja auch nicht. Aber sie werden Missionen alleine ausführen können.
"Fahr zu Formation X
Entferne Staub
Nimm je 1 Sample pro unterschiedlichem Material
Fahr zurück zu Lab
Insert Samples in Lab"
Das wird gehen. Bei den jetztigen Marsrovern ist schon "Fahr zu Formation X" zu viel ;D Denen musst du den Weg wohin manuell programieren und trotzdem bleiben sie dauernd stecken weil sie nicht selbständig auf die Umgebung reagieren können. DAS alleine schon macht nen Riesenunterschied...
Monger
2014-03-09, 11:06:21
Das meine ich nicht, sondern ein Marsflug mit einer höheren Geschwindigkeit, Treibstoffbedarf, Besatzung, Essen..
Was willst du denn konkret wissen?
Rein physikalisch ist es ja erstmal egal, was du möglichst schnell auf den Mars bringen willst, ob einen Menschen, einen Roboter... im Endeffekt zählt nur die bewegte Masse und der dazu notwendige Antrieb.
Dass es bei einer menschlichen Besatzung bei ein paar Tonnen nicht bleibt, dürfte klar sein. Ich weiß nicht ob dazu offizielle Rechnungen existieren. Dazu müsste man ja einen konkreten Plan haben, und der ändert sich ja ständig.
Aber ich geh mal davon aus, für einen Marsflug müssten wir mindestens mit einer Nutzlast in Größenordnungen der ISS (ca 455t) planen.
Und dann kannst du dir mal die Raketengrundgleichung schnappen. bei Wikipedia (http://de.wikipedia.org/wiki/Delta_v) findet sich eine Zahl von 4800 m/s vom erdnahen Orbit bis hin zum Mars. Die offene Variable ist dann im Prinzip das Beschleunigungsvermögen des Antriebs, dann kann man sich die benötigte Treibstoffmenge ausrechnen.
So pauschal kann man sagen: die Antriebseffizienz ist das größte Problem. Entweder wir haben Raketenantriebe die eine enorme Beschleunigung auf engstem Raum produzieren aber dafür relativ gesehen irrsinnige Mengen an Treibstoff verbrauchen (z.B. Feststoffraketen), oder wir haben ziemlich leistungseffiziente Antriebe die aber kaum Schub erzeugen (z.B. Ionenantriebe).
Für einen möglichst kurzen Reiseweg muss der Spritverbrauch möglichst gering sein, und die Zeit pro Manöver möglichst kurz. Beides widerspricht sich gegenseitig, z.B. selbst ein normal dimensionierter Ionenantrieb braucht eventuell Monate zur Beschleunigung.
Wie ich schon gesagt habe: die Reisezeit ernsthaft zu verkürzen, ist gar nicht so einfach. Einfach pauschal mehr Treibstoff dazu packen, bringt eventuell nix, ist aber astronomisch teuer. Je mehr Masse wir bewegen wollen, desto komplizierter wird es. Deshalb sind kleine Satelliten so effizient. Und Durchbrüche in der Antriebstechnik sind relativ selten.
Flusher
2014-03-09, 11:42:36
Aldrin-Cycler anyone?
http://www.youtube.com/watch?v=J6LFvmc5UyM
Brauchen sie ja auch nicht. Aber sie werden Missionen alleine ausführen können.
Nö, glaube ich nicht, da werden noch 50 Jahren ins Land gehen müssen, damit das so klappen kann.
News_Actualator
2014-03-10, 01:14:29
So 'ne Teile hochschicken:
http://www.bostondynamics.com/robot_sandflea.html
http://www.bostondynamics.com/robot_rhex.html
Klein, agil, robust ;)
anddill
2014-03-10, 08:05:13
So 'ne Teile hochschicken:
http://www.bostondynamics.com/robot_sandflea.html
http://www.bostondynamics.com/robot_rhex.html
Klein, agil, robust ;)
Und doof wie Stulle, und die Batterie ist nach 500m alle.
(del676)
2014-03-10, 08:30:23
Was hat den der LAG damit zu tun, dass das Ding langsam fährt? Abgesehen davon das in 15 Jahren die Dinger viel autonomer arbeiten werden als heute...
Eben. Du hast keine Ahnung.
Sieh dir mal eine Doku ueber Spirit und Opportunity an.
1 km fahren? Rechne in MONATEN.
Wenn schon extrem langsames, manuelles Fahren nicht zuverlaessig funktioniert. Was glaubst du wie gut dann fehlerhaftes autonomes Fahren funktioniert?
Als die am Mars mit Spirit mal steckengeblieben sind, haben sie den Rover erstmal tagelang stehen lassen. Dann haben sie diesselbe Situation mit Vulkansand und einem gleichen Rover auf der Erde nachgestellt um rauszufinden was denn nun die optimale Loesung ist. Aber klar. In 15 Jahren macht das deine Wunderwuzzi KI. Die ersetzt mal eben so 50 Nasawissenschaftler und Tests auf der Erde. ;)
Wenn dem so waere, dann sollten wir saemtliche Entscheidungen und Forschungen in 15 Jahren von Computern machen lassen. Weil die ja viel intelligenter sind als zig Wissenschaftler zusammen. ;)
Mittlerweile ist es erwiesen das die NASA Wissenschaftler den Unfall inszeniert haben, damit sie mehr Geld bekommen. Ich würde wenn ich du wäre, denen kein Wort mehr glauben. Die NASA existiert nur um Wissenschaftler reich zu machen.
Conner_Ray
2014-03-10, 14:49:35
Mittlerweile ist es erwiesen das die NASA Wissenschaftler den Unfall inszeniert haben, damit sie mehr Geld bekommen. Ich würde wenn ich du wäre, denen kein Wort mehr glauben. Die NASA existiert nur um Wissenschaftler reich zu machen.
Reicher Wissenschaftler ist ein Oxymoron ;D
Bumsfalara
2014-03-10, 16:02:15
Mittlerweile ist es erwiesen das die NASA Wissenschaftler den Unfall inszeniert haben, damit sie mehr Geld bekommen. Ich würde wenn ich du wäre, denen kein Wort mehr glauben. Die NASA existiert nur um Wissenschaftler reich zu machen.
Quelle?
Ectoplasma
2014-03-10, 17:32:51
Wenn dem so waere, dann sollten wir saemtliche Entscheidungen und Forschungen in 15 Jahren von Computern machen lassen. Weil die ja viel intelligenter sind als zig Wissenschaftler zusammen. ;)
Naja, aber das Fahrzeug selbst wird sich ja wohl irgendwie optimieren lassen. Z.B. an den Rädern oder sonstwo am Konstruktionsaufbau.
Mittlerweile ist es erwiesen das die NASA Wissenschaftler den Unfall inszeniert haben, damit sie mehr Geld bekommen. Ich würde wenn ich du wäre, denen kein Wort mehr glauben. Die NASA existiert nur um Wissenschaftler reich zu machen.
Klar, man setzt ein million schweres Projekt einfach so in den Sand. Oder hat man nur so getan, als stecke der Rover im Sand fest? Leg mal bitte Beweise auf den Tisch.
Wo hast Du das denn her?
Warum schreibst du "denn" eigentlich immer gnadenlos mit nur einem N? Sorry, wenn ich das anspreche, aber mein Kopf stolpert immer drüber und meine Gedanken legen sich lang. ;)
News_Actualator
2014-03-10, 18:05:53
Und doof wie Stulle
Daran kann man arbeiten :biggrin:
und die Batterie ist nach 500m alle.
Radionuklidbatterie?
Wo hast Du das denn her?
Von Ulukay. Das behauptet er doch immer. Schien er vergessen zu haben, also habe ich seinem Hirn mal auf die Sprünge geholfen. Er hat kein Recht die Wissenschaft als Argument zu nehmen, wenn er die Wissenschaft bei Themen die er nicht mag als korrupt und geldgierig bezeichnet.
Ectoplasma
2014-03-10, 18:40:25
Und doof wie Stulle, und die Batterie ist nach 500m alle.
Das Ding hat normal einen lauten Zweitakter. Die Dinger sind ziemlich sinnlos, wenn die Energieversorgung so schlecht ist.
Ectoplasma
2014-03-10, 18:42:44
... als korrupt und geldgierig bezeichnet.
Was sie teilweise ja auch ist. Nur sollte man schon etwas differenzieren können. Die Sache mit dem vorgetäuschten Rover-Unfall, scheint mir etwas absurd und unlogisch zu sein.
(del676)
2014-03-12, 19:27:02
Mittlerweile ist es erwiesen das die NASA Wissenschaftler den Unfall inszeniert haben, damit sie mehr Geld bekommen. Ich würde wenn ich du wäre, denen kein Wort mehr glauben. Die NASA existiert nur um Wissenschaftler reich zu machen.
Wololo.
Du mit deinen Verschwoerungstheorien. Setz deinen Aluhut auf und alber wo anders rum. Gerade du muesstest wissen, dass Wissenschaftler ja immer nur das Beste fuer uns im Sinn haben, und niemals korrupt sind und luegen. :lol: :rolleyes: :rolleyes:
So und um von deinem niedrigen Niveau wieder auf ein normales zu kommen, durch den Zwischenfall hatten die Wissenschaftler definitiv keinen Vorteil. Sie haben weder mehr Kohle bekommen (sie sind fix Angestellte der Nasa), noch haetten sie Prestige bekommen koennen. Eher sogar das Gegenteil. Aber ein echt suesser Trollversuch. Kannst du im Forum auch sinnvolle Beitraege beisteuern?
Blackland
2014-03-25, 08:34:27
Um Topic zu gehen und auf den Threadtitel Bezug nehmend: Darum dauert es so lange zum Mars ... (http://www.bernd-leitenberger.de/ionentriebwerke-energie.shtml) und Nochmal schnell zum Mars ... (http://www.astronews.com/news/artikel/2002/09/0209-017.shtml) ;)
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