Infos zur bemannten und unbemannten Raumfahrt

[ILS28]

vor 5 Minuten schrieb kruser:

Darum verstehe ich auch nicht, dass es beim Aufsetzen auf Mars (Mit Abbremsen mittels Raketen) nicht

eine riesige Staubwolke gab. Aber nein, im Gegenteil: Glasklare 360Grad-Sicht unmittelbar danach!??

Das hat wiederum wohl mit der dünneren Atmosphäre und geringeren Schwerkraft zu tun. Aufgewirbelte Steine fliegen daher viel weiter weg (auf dem Mond noch extremer, da reden wir von Kilometern) und verharren nicht in der unmittelbaren Umgebung der Landung.

 

Wer solche Themen interessiert, dem kann ich den Twitter-Account von Phil Metzger nahelegen: https://twitter.com/DrPhiltill

 

 

Der forscht u.A. für die NASA an genau solchen Themen.

 

Gruss,

Dominik

[kruser]

 

vor 9 Minuten schrieb FalconJockey:

Hmmm, Magnetfelder haben mit der Schwerkraft nichts zu tun. Da geht es um Massen.

 

EINSPRUCH

Mit "Magnetfeld"meinte ich natürlich umgangssprachlich die fehlende "Anziehungskraft". Ein fallender Stein fällt hier auf Erden meist senkrecht nach unten. Warum? Er wird "von der Erde angezogen". Dies

entfällt auf Mars fast vollständig.

 

 

jens

 

 

[ILS28]

Dann würde ich deine Umgangssprache anpassen. Dass ein Stein nach unten fällt hat nämlich nichts mit Magnetfeldern zu tun, sondern mit der Schwerkraft. Ansonsten ist die Verwirrung komplett...

 

Gruss,

Dominik

[kruser]

 

vor 42 Minuten schrieb ILS28:

". ..Kann es sein, dass du Magnetfelder und Gragesetzvitation verwechselst? Dass Gegenstände auf dem Mars weniger wiegen als auf der Erde hat damit zu tun, dass.. ."

Gruss, Dominik

 

 

aha,

jetzt wir haben Fachmann gefunden! 

Werde diese Nacht im Keller alte Schulhefte durch- und nachlesen: Newton-Gravitationsgesetz-M1/M2.. .

 

 

graciemille Dominik

jens

 

 

Bearbeitet 23. Februar 2021 von kruser

[Pallianer]

vor 19 Minuten schrieb kruser:

 

 

EINSPRUCH

Mit "Magnetfeld"meinte ich natürlich umgangssprachlich die fehlende "Anziehungskraft". Ein fallender Stein fällt hier auf Erden meist senkrecht nach unten. Warum? Er wird "von der Erde angezogen". Dies

entfällt auf Mars fast vollständig.

 

 

jens

 

 

Entschuldigung, aber das stimmt nun gar nicht. Auf dem Mars fällt alles, genau wie auf der Erde, senkrecht nach unten, allerdings beträgt die Schwerkraft "Anziehungskraft" nur ca. 1/3 der Schwerkraft der Erde.

 

"Gewichtskraft auf Erde und Mars g Mars = G m Mars /r Mars 2 = 6,67384 10 -11 m 3 /(kg s 2 ) * 6,419 · 10 23 kg / 3.376.200 2 m 2 = 3,69 m/s 2 [N/kg]. Ein Körper der Masse 1 kg wird also auf dem Mars eine Anziehungskraft von 3,6 N ausgesetzt sein."

 

Oder anders herum, wenn du hier auf der Erde 90 Kg wiegst, sind es auf dem Mars nur rund 30Kg. Springst du aus 10m Höhe auf den Boden, so ist das auf der Erde sehr grenzwertig, auf dem Mars würdest du das sicherlich ohne Schaden überstehen. Aber du fällst natürlich senkrecht nach unten.

 

Der große Unterschied für Fallschirme bzw. Flugzeuge oder Hubschrauber ist die fast fehlende Athmosphäre. Ein Helikopter auf dem Mars muß nur 1/3 seines Geweichtes tragen, da auf dem Mars aber fast keine Luft ist, benätigt er nattürlich völlig andere Rotoren als auf der Erde; meines Wissens dreht der Rotor des Versuchsroboters mit 2400 Umdrehungen pro Minute.

 

Als Segelflieger würde mich mal interessieren wie ein Segelflugzeug auf dem Mars aussehen müßte; Spannweite 60m ?

 

Ich hoffe wir sehen noch viele schöne Bilder, auch vom Versuchshubschrauber.

[fixusc]

vor 28 Minuten schrieb ILS28:

Dass Gegenstände auf dem Mars weniger wiegen als auf der Erde hat damit zu tun, dass der Mars kleiner ist.

*leichter

[reverser]

Zitat

So schaut  "Ingenuity",  der Mini-Mars-Hubschrauber aus:

Sieht nach Koaxialrotor aus. Das bisschen Sonnenenergie auf dem entfernten Planeten scheint auch auszureichen - mit den Solarpanels kommt er über die Runden

Der Rotorflügler im Drohnenformat schafft es, unter den Mars-spezifischen Bedingungen einer dünnen Atmosphäre und relativ geringer Gravitation zu fliegen.

 

Wie ein ausgewachsener  im Grossformat gebaut sein müsste, um dort abheben zu können... die NASA   "Ingenuity-Ingenieure"  könnten es uns sagen

Gruß Richard

[ILS28]

leichter weil kleiner

 

(und offenbar weniger dicht, wie ich jetzt gerade gelernt habe, Faktor 0.7 gegenüber der Erde...)

 

Gruss,

Dominik

 

P.S. Randbemerkung: Habe letztes Wochenende etwas auf den ersten Blick nicht ganz Intuitives gelesen: Würde man sich in Richtung Erdmittelpunkt zu bewegen, würde die Schwerkraft sogar eine Weile lang zunehmen, bis sie schlussendlich abnimmt. Grund dafür ist, dass sowohl Masse als auch Abstand zum Massenschwerpunkt in die Gleichung einfliessen, letzterer umgekehrt quadratisch. Die Dichte der Erde ist hingegen nicht uniform.

[reverser]

vor 2 Stunden schrieb Pallianer:

 

 

 

 

Als Segelflieger würde mich mal interessieren wie ein Segelflugzeug auf dem Mars aussehen müßte; Spannweite 60m ?

 

 

Auch die Thermik am sogenannten Jerezo-Kraterrand wäre interessant;--)

Gruß Richard

Bearbeitet 23. Februar 2021 von reverser

[reverser]

vor 25 Minuten schrieb ILS28:

Würde man sich in Richtung Erdmittelpunkt zu bewegen, würde die Schwerkraft sogar eine Weile lang zunehmen, bis sie schlussendlich abnimmt. Grund dafür ist, dass sowohl Masse als auch Abstand zum Massenschwerpunkt in die Gleichung einfliessen, letzterer umgekehrt quadratisch. 

Diese gravitationstechnische Frage der zunehmenden Schwerkraft beschäftigt mich schon seit langem:

Die Gravitation nimmt zu - man würde meinen, im Erdmittelpunkt sei sie am schwersten.

 

Die oben zitierte Gleichung spricht dagegen.

 

Vielleicht hebt sich das alles schlussendlich auf - und im Mittelpunkt befände ich mich in einem Zustand der Schwerelosigkeit...und der Orientierungslosigkeit; ... wo bleiben die Himmelsrichtungen?

Gruß Richard

[Heiri_M]

vor einer Stunde schrieb Pallianer:

Oder anders herum, wenn du hier auf der Erde 90 Kg wiegst, sind es auf dem Mars nur rund 30Kg. Springst du aus 10m Höhe auf den Boden, so ist das auf der Erde sehr grenzwertig, auf dem Mars würdest du das sicherlich ohne Schaden überstehen. Aber du fällst natürlich senkrecht nach unten.

 

 

Aus 10 m Höhe kämst Du etwa mit 8.6 m/s auf dem Boden an. Entspricht etwa doppelter Geschwindigkeit wie mit einem Rundkappenfallschirm auf der Erde. Könnte also doch ein wenig weh tun

[ILS28]

vor 21 Minuten schrieb reverser:

Diese gravitationstechnische Frage der zunehmenden Schwerkraft beschäftigt mich schon seit langem:

Die Gravitation nimmt zu - man würde meinen, im Erdmittelpunkt sei sie am schwersten.

 

Die oben zitierte Gleichung spricht dagegen.

 

Vielleicht hebt sich das alles schlussendlich auf - und im Mittelpunkt befände ich mich in einem Zustand der Schwerelosigkeit...und der Orientierungslosigkeit; ... wo bleiben die Himmelsrichtungen?

Gruß Richard

 

Die Schwerkraft, die auf ein Objekt auf einer Kugeloberfläche wirkt ist proportional zur "eingeschlossenen" Masse und umgekehrt proportional zum Quadrat des Radius: F_G ~ m / r^2. Die eingeschlossene Masse ist wiederum Dichte * Volumen, sprich (unter Annahme uniformer Dichte) proportional zu r^3. Daher: F_G ~ r^3/r^2 = r, das heisst bei r=0 wäre auch die Schwerkraft = 0.

 

Zumindest in der klassischen Physik, in schwarzen Löchern siehts glaube ich wieder anders aus, aber das übersteigt meine Physikkenntnisse...

 

Gruss,

Dominik

Bearbeitet 23. Februar 2021 von ILS28

[fixusc]

vor 12 Stunden schrieb Pallianer:

Als Segelflieger würde mich mal interessieren wie ein Segelflugzeug auf dem Mars aussehen müßte; Spannweite 60m ?

Im Buch "What if" von Randall Munroe gibts eine Antwort dazu. Vielleicht kannst du es irgendwo ausleihen, ist auf jeden Fall sehr unterhaltsam und empfehlenswert. Eine Frage, die er beantwortet ist das Fliegen mit Flächenflugzeugen auf unterschiedlichen Planeten.  Auch andere interessante Fragen wie "what if the world stopped spinning but the atmosphere would keep rotating?" Die Fragen werden auf humorvolle aber ernsthaft recherchierte oder berechnete Art beantwortet und lustig skizziert.

 

vor 11 Stunden schrieb reverser:

Diese gravitationstechnische Frage der zunehmenden Schwerkraft beschäftigt mich schon seit langem

Die Gravitation hängt ab von der Masse und dem Abstand dazu. An der Erdoberfläche (oder besser weit ausserhalb im All) kannst du die Erde als Punktmasse vereinfachen, dann gilt die skalare Formel. Spätestens aber, wenn du in die Erde hineingehst, musst du die Gleichung dreidimensional integrieren. Dh, dass jeder einzelne Massenpunkt in seine Richtung entsprechend seiner Masse und Entfernung zu dir wirkt. Irgendwo im Mantel gibt es also Massen, die nach innen, nach aussen und zur Seite ziehen und du spürst das Integral (die Summe) der Effekte. Wäre die Erde perfekt in homogenen Schichten gebaut, dann könntest du das vereinfachen zu einem Schalenmodell, ähnlich wie eine Zwiebel und es ergibt sich obige Grafik. Im Mittelpunkt bist du dann an einem Ort, wo in alle Richtungen gleich viel Anziehungskraft herrscht, deshalb heben sich die Kräfte auf. Da die Massenverteilung nicht perfekt homogen ist, fallen aber geometrischer und gravtativer Mittelpunkt nicht genau zusammen und die Masse im Erdinnern schwappt auch leicht hin und her wie in einem rohen Ei das sich dreht.

Auch an der Erdoberfläche kann man die Inhomigenität der Massenverteilung spüren oder zumindest messen in Form von Lotabweichungen und Schwereanomalien. Bekannt ist z. B. das "indian ocean geoid low", wo Schiffe auf der Wasseroberfläche gegenüber der geometrischen Erdoberfläche (Ellipsoid) ca. 100 m "den Berg hinunter fahren". Die Lotabweichungen (Unterschied der Vertikalen auf das Ellispoid vs Vertikale zu einer lokalen Wasseroberfläche) der Schweiz kann man hier anschauen: https://map.geo.admin.ch/?lang=de&topic=ech&bgLayer=ch.swisstopo.pixelkarte-farbe&layers=ch.swisstopo.zeitreihen,ch.bfs.gebaeude_wohnungs_register,ch.bav.haltestellen-oev,ch.swisstopo.swisstlm3d-wanderwege,ch.swisstopo.lotabweichungen&layers_opacity=1,1,1,0.8,1&layers_visibility=false,false,false,false,true&layers_timestamp=18641231,,,,

 

Zum Schluss sei hier noch der Unterschied zwischen Schwere und Gravitation erwähnt: Die Schwere ist die für uns messbare Grösse und beinhaltet die Zentrifugalkraft, die der Gravitation entgegenwirkt (am stärksten am Äquator, 0 an den Polen). Die Gravitation ist die Kraft, die durch die Erdmasse zustande kommt. Im Detail muss man dann unterscheiden, was man alles berücksichtigen will (z. B. Masse der Atmosphäre, Massenverteilung die durch Meeresgezeiten zustandekommt, Festerdgezeiten, etc.). Die wissenschaftliche Disziplin dazu nennt sich physikalische Geodäsie und als Messtechnik kommen land-, schiffs- und flugzeug- und satellitenbasierte (LAGEOS, CHAMP, GRACE, GOCE) Methoden zum Einsatz. Die Messung im Erdinnern ist deutlich schwieriger und nur lokal möglich (wird teilweise zur Suche nach Rohöl gemacht mit Schallwellen).

 

Gruss Felix

[FalconJockey]

Prof Harald Lesch zur Gravitation:

 

[cosy]

On 2/23/2021 at 8:36 PM, reverser said:

Der Rotorflügler im Drohnenformat

sehr interessant finde ich die kurzen 'Nasen' 90° zur Ausrichtung der Hauptrotoren. Da wird wohl ein aerodynamischer Effekt kompensiert.

Bei der Dichte ist das Gas ja extrem fluide- ich denke da an die massiven Unterschiede zwischen den superkritischen Profilen

- einer Schiffs-Schraube

- eines modernen Flugzeug- "Schmalblatt"-Propellers

cosy

Bearbeitet 25. Februar 2021 von cosy

[Touni]

Aller guten Dinge sind drei. SpaceX hat die erste Landung mit dem Starship (nur ein Prototyp) geschafft:

 

 

 

Bearbeitet 3. März 2021 von Touni

[Tobias]

vor 7 Stunden schrieb Touni:

Aller guten Dinge sind drei. SpaceX hat die erste Landung mit dem Starship (nur ein Prototyp) geschafft:

Äh... könnte es sein, dass du uns dabei ein - nicht ganz sooo irrelevantes - Detail unterschlagen hast...?

(z.B. dass das Ding nach der Landung explodiert ist..!!!??)

Ups, das wäre ja negativ, das passt ja nicht ins Bild des Super-Hero...

[Touni]

vor 40 Minuten schrieb Tobias:

Äh... könnte es sein, dass du uns dabei ein - nicht ganz sooo irrelevantes - Detail unterschlagen hast...?

 

Das Ziel der Flugs war die Landung...die Landebeine sind improvisiert und unbrauchbar.

 

Das Motto von SpaxeX bei der Entwicklung ist "Waste steel not time"

 

Edit: Ahja, SN11 steht schon bereit. Die Dinger sind aus Stahl. Die bauen die Prototypen im Wochentakt und optimieren nach jedem Flug.

Bearbeitet 4. März 2021 von Touni

[Phoenix 2.0]

Nicht übel...

 

Wenn ich Elon Musk wäre, würd ich ein "Fanboy-Teslonaut-Programm" lancieren. Also ausgewiesene Influencer und Fans im Sinne von Musk's Imperium können sich als Astronauten für die bemannten Erprobungen und späteren Missionen bewerben. Denn süß und ehrenvoll ist es, für Elon zu sterb..., ehh, den maximalen Einsatz zu geben...

Am abgefreaktesten wäre es ja, wenn seine erste Marsmission beim Verlassen der Erde mit einem seiner bald abertausenden Überwach.... eeeh Internet-Satelliten kollidierte. Das wäre Ironie des Schicksals...

 

Gruß

Johannes

Bearbeitet 4. März 2021 von Phoenix 2.0

[Lubeja]

vor einer Stunde schrieb Touni:

 

Das Ziel der Flugs war die Landung...die Landebeine sind improvisiert und unbrauchbar.

 

Das Motto von SpaxeX bei der Entwicklung ist "Waste steel not time"

 

Edit: Ahja, SN11 steht schon bereit. Die Dinger sind aus Stahl. Die bauen die Prototypen im Wochentakt und optimieren nach jedem Flug.

Es ist schon erstaunlich, wie du dir auch den grössten Schrott aus dem Musk-Universum noch schönredest... Ja, "waste steel, not time" ist beim SpaceX, bzw. Starship Entwicklungsphilosophie, aber die Idee dahinter ist, dass man für neue Designs lieber mal ein paar Prototypen baut und testet, als jahrelang am CAD daran rumkonstruiert und -simuliert und dann doch nichts hinkriegt. Dass die Dinger aber nach jedem Flug als mässig dekorativer Altmetallberg enden, steht auch bei SpaceX nicht auf der Agenda. Dafür sind doch zu viel teure Assets wie Triebwerke, etc. an Bord, die man nach einem RUD* wegschmeissen kann... Die Typen produzieren ja mehr Schrott, als ich beim spielen von Kerbal Space Program jemals fertig gebracht habe - und dass ist sicher NICHT deren Designphilosophie!

 

*Rapid Unscheduled Disassembly, für die nicht mit der Terminologie vertrauten, aber trotzdem Gratulation an SpaceX zur erfolgreichen Landung!

[Touni]

Ja, SpaceX entwickelt definitiv anders. Wenn man sich aber deren Erfolg zusammen mit den tiefen Kosten und kurzer Entwicklungszeit anschaut, kann ihre Methode nicht schlecht sein. Boeing hat z.B. das doppelte für das Crew Programm von der NASA genommen und die Entwicklung verzögert sich um Jahre.

[FalconJockey]

Müssen wir hier auch solche Diskussionen führen? Ist schade um diese Sammlung von Infos und Videos!

 

PS: Der Vollständigkeit halber noch das Feuerwerksvideo von SN10. Keine Ahnung warum das SpaceX bei sich ausgelassen hat.

 

 

[Lubeja]

vor 27 Minuten schrieb Touni:

Wenn man sich aber deren Erfolg zusammen mit den tiefen Kosten und kurzer Entwicklungszeit anschaut, kann ihre Methode nicht schlecht sein.

Es kritisiert ja auch gar niemand SpaceX, sondern ausschliesslich dich, der noch den letzten Schrotthaufen als Feature feiert. Also höre, bittebitteschön mit Zucker oben drauf, auf Andi und lass das. Es nervt.

 

Was mich wirklich mal interessieren würde: wie weit sind die Dinger eigentlich schon auf dem Weg vom fliegenden Gülletank des ersten Starhoppers zum echten, weltraumtauglichen Raumschiff? Nach meinem Verständnis sind die aktuell fliegenden "Starships" nach wie vor relativ simple Triebwerks-Testgestelle, die ausser Teile des Antriebs und der generellen Form strukturell kaum etwas mit dem finalen Raumschiff gemeinsam haben? Ich meine, macht ja auch wenig Sinn, flight ready hardware in Triebwerks- und Lagekontrolltests zu verheizen. Und gehe ich richtig in der Annahme, dass die "echte" Zelle separat entwickelt wird und irgendwann, wenn der Antrieb zufriedenstellend (lies: man-rated) arbeitet, mit diesem "verheiratet" wird?

[cosy]

On 2/24/2021 at 9:38 AM, fixusc said:

Zum Schluss sei hier noch der Unterschied zwischen Schwere und Gravitation erwähnt: Die Schwere ist die für uns messbare Grösse und beinhaltet die Zentrifugalkraft, die der Gravitation entgegenwirkt (am stärksten am Äquator, 0 an den Polen).

Vielleich ist es nicht unwichtig, zu erwähnen, dass der messbare Unterschied (Äquator versus Pole) lediglich etwa 0.5% beträgt. Für die Erdgebundene Mechanik vernachlässigbar, mit Ausnahme von Forschern in Teilchenphysik und anderen verrückten Dingen.

Cosy

[Hotas]

Der SpaceX Ansatz unterscheidet sich nicht wesentlich von anderen tempogetriebenen Raketenprogrammen. Auch für das Apollo-Programm wurden Flüge im Sinne von "versuchen wir es doch einfach mal, dann wissen wir es" durchgeführt (Quelle: Nasa Saturn V Owners' Workshop Manual). Natürlich im Rahmen der zumutbaren Verluste, klar. Und einfach zur Erinnerung: Bisherige Raketen zerstören ihre "Assets" ja auch, die Sojus ist schon 1000x gestartet und 1000x gingen die Triebwerke kaputt. Also einfach mal die Massstäbe kalibrieren.

 

Einer der besten Tipps, die ich als Entwicklungsingenieur je bekommen habe, war von einem FEM-Spezialisten (also jene mathematikbegabten Berechnungsingenieure, die mit aufwändigen Modellen komplexe Bauteile, Strömungen etc. simulieren): "Ismar, ich könnte jetzt 3 Monate herumrechnen. Dann müsste das theoretische Resultat ja auch noch praktisch testen und feststellen, dass mein Modell nicht stimmt. Deshalb ist es schneller und günstiger wenn du einfach eine praktische Versuchsreihe durchführst, dann weisst du es in einer Woche."

 

Eine zweite Erkenntnis war: Mit Abstand am meisten lernt man von Versuchen, bei denen etwas schief geht. Ein Experiment ist eine Frage an die Natur, ein Crash gibt dir unendlich viel mehr Antworten (=Daten) zur Auswertung, als wenn alles reibungslos klappt. Bei einem Crash kommen verborgene Schwachstellen zum Vorschein, die bei einer butterweichen Landung unter Laborbedingungen gar nicht bemerkt worden wären; man weiss  wo die Grenzen sind, man erkennt welche Teile unter- und überdimensioniert sind.

Wenn man nur die langweilige Information erhält "es hat geklappt", dann bleibt das mulmige Gefühl dass bei ungünstigeren Verhältnissen (Seitenwind, ein bisschen härtere Landung) Terra Incognita betreten wird, wo keiner weiss wann die Kiste wirklich bricht. Keiner kennt das Prozessfenster dann wirklich.

 

Ich weiss nicht mehr ob es Nassim Taleb, Dietrich Dörner oder Jay W. Forrester war. Einer von denen schrieb jedenfalls: Wenn du ein komplexes System nicht kennst bzw. nicht berechnen kannst, dann gib ihm einfach einen Schubs und beobachte wie das System antwortet. Es werden jedenfalls Antworten kommen an Orten, die du bei einem analytischen Ansatz nie vorausgesagt hättest. 

 

Von daher, unterschätzt nicht die Macht von "Versuch und Irrtum".

 

Bearbeitet 4. März 2021 von Hotas