Indien auf dem Weg zum Mond

Erst drei Staaten ist es gelungen, eine Sonde auf der Oberfläche des Mondes erfolgreich abzusetzen: den USA, der Sowjetunion und China. Nun möchte Indien zur Nummer vier werden.
Indien hat dafür die Mission “Chandrayaan-2” gestartet.

Eine Trägerrakete vom Typ GSLV Mk-III hob am Montag, 22. Juli 2019 vom Weltraumbahnhof Satish Dhawan mit den Komponenten der “Chandrayaan-2”-Mission ab.

Eine GSLV Mk III auf der Startrampe im Satish Dhawan Space Centre
Quelle: Indian Space Research Organisation (GODL-India)
Start GSLV Mk III zur Chandrayaan-2 Mission

Die wichtigen Bestandteile der Nutzlast

Der Orbiter
Der Orbiter wird die Mondoberfläche beobachten und die Kommunikation zwischen der Erde und dem Lander – Vikram sicherstellen.

Vikram Lander
Der Lander soll Indiens erste sanfte Landung auf der Mondoberfläche durchführen.

Der Pragyan Rover
Der Rover ist ein 6-Rad-Fahrzeug mit KI-Antrieb namens Pragyan, was auf Sanskrit „Weisheit“ bedeutet. Er kann bis zu 500 m weit fahren und nutzt die Sonnenenergie für seine Funktion. Es kann nur mit den Lander kommunizieren.

Wenn alles wie geplant läuft wird der Lander Vikram am 7. September 2019 in der Nähe des Südpols des Mondes landen. Anschließend wird der Rover einen Tag lang Experimente auf der Mondoberfläche durchführen.
Der Orbiter selbst wird seine Mission ein Jahr lang fortsetzen.

2. September:
Der indische Lander Vikram ist vom Orbiter getrennt und befindet sich im Sinkflug zur Mondoberfläche.

3. September:
Erstes Umlaufbahn-Manöver, um Vikram näher zum Mond zu bringen.

4. September:
Zweites Umlaufbahn-Manöver durchgeführt.

7. September:
Sinkflug
Die Kommunikation zum Lander Vikram ist bei einer Höhe von 2,1 km zur Oberfläche des Mondes abgerissen, sagte der Chef der indischen Raumfahrtbehörde Kailasavadivoo Sivan.

Quelle: https://www.isro.gov.in/chandrayaan2-home-0 während dem LIVE Stream
Quelle: https://www.isro.gov.in/chandrayaan2-home-0 während dem LIVE Stream.
Unterbrechung der Kommunikation beim Sinkflug in einer Höhe von ca. 2.1 km zur Mondoberfläche.

STATUS: MISSION GESCHEITERT

Starhopper Hop Test (150 Meter) | SpaceX

Wann? Am 28.08.2019 um 00:00 (MESZ)
Wer? SpaceX
Was? SpaceX testet die Starship aus; ein 150 Meter hoher Flugtest
Wie? Mit der Starship
Wo? Boca Chica, Texas (USA)
Ziel? 150 m Höhe, Landung auf einer nahegelegenen Landezone.

Nach einem Fehlstart gestern, blieb die Starship am Boden. Es könnte sein, dass durch weitere Probleme Starship länger am Boden bleiben kann. Aber das Hauptfenster soll laut Mitteilung an die Bewohner 15 Minuten dauern, da die Straßen- und Luftsperrungen bis 7 Stunden nach dem Hauptfenster erhalten, gibt es möglicherweise weiterer Startfenster.

Fehlstart vom 26.08 (gestern)

Starship soll mit der Super Heavy eines Tages um den Mond fliegen und zum Mars. Doch das wird noch dutzende Monate dauern.

Hier ein knapper Ablauf:
T-02:00:00: Straßensperrung
T-00:10:00: Eine Polizeisirene soll den Bewohnern von Boca Chica warnen
T-0: Zündung der/s Raptor SN-6-Triebwerke/s; Kaltgastriebwerke (RCS) sollen das Raumfahrzeug in der Lage halten

Live Podcast

Quellen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Starship_und_Super_Heavy
https://www.nasaspaceflight.com/2019/08/faa-spacexs-starhopper-hop/

Status: Erfolgreich! 57 Sekunden geflogen.

Eine Ecke weiter Teil 1 | Der Geostationäre Satellit

Die (Schlaufen)IGSO-Bahnen auf 30° und 63,4° Neigung.

Ein geostationärer Satellit, so wie ihn Kommunikationssatelliten nutzen, steht für einen Beobachter auf der Erde scheinbar still. Der Satellit bewegt sich jedoch in genau einem Tag um die Erde. Seine Bahn muss kreisrund sein, weil sonst wird er mal langsamer sein und mal schneller. Außerdem ist der Orbit auch nicht irgendwo, sondern direkt über dem Äquator, wer er irgendwo anders, würde er am Himmel nicht still stehen, aber er würde in Schlaufen um den Äquator fliegen.

Schon 1945 von dem bekannten Science Fiction Autor Arthur C. Clarke besprochen, dass auf der Höhe der Betrieb von Satelliten es sinnvoll wäre, Jahre bevor es gelingt einen Satelliten in den Geostationären Orbit zu bringen. Nämlich erst 19 Jahre später.

Für die Bahn in diesem Orbit zu halten, verbrauchen Satelliten Treibstoff, da der Mond minimal an dem Satelliten zerrt und somit die Bahn verändert. Schon eine minimale Abweichung genügt um nicht mehr synchron mit der Erde mitzufliegen. Teilweise sind die Abweichung im Orbit so stark, dass sie ein Delta-v aufbringen müssen von 50 m/sa (Meter pro Sekunde und Jahr) um ihre Bahn wieder zu korrigieren. Lohnen die Satelliten sie aufzutanken tut es nicht, da ein Raketenstart und der Treibstoff und der Satellit selbst viel Aufwand bringt für nicht viel mehr. Darum hat so ein Satellit eine gewisse Lebensspanne.

Die Rotationsgeschwindigkeit auf einer gemittelten Kugel für die Erde beträgt 1’674,32811 km/h. Das ist die anderthalbfache Schallgeschwindigkeit. Dabei bewegt sich die gesamte Erde mit derselben Winkelgeschwindigkeit. D.h. wenn wir nahe am Erdzentrum sind braucht dort die Erde nicht soviel Geschwindigkeit um einmal die Erde in knapp 24 Stunden zu drehen. Das nennt man Winkelgeschwindigkeit. So funktioniert auch der geostationäre Orbit. Er ist wie ein verlängerter Arm, welcher schneller als die Erdrotation, aber trotzdem 24 Stunden um die Erde braucht. Daher der Name, geos für Erde und stationär ist starr.

Diese Bahnhöhe nutzen öffentliche, kommerzielle sowie militärische Kommunikationssatelliten um von dort aus Daten schnell und einfach über den halben Globus zu verteilen. Auch der Fernseher. Über eine Satellitenschüssel werden Signale von dem Satelliten Astra 19,2 empfangen. Darum müssen sie sich nicht nach dem Satelliten ausrichten, nein sie sind geostationär und bleiben am Himmel immer noch stehen. Warum wir die Schüsseln auf etwa 30 Grad Höhe ausrichten müssen, liegt immer noch daran, dass die Satelliten über dem Äquator kreisen.
Schon ein Netz aus 3 Satelliten deckt zuverlässig den Globus bis fast ganz hoch zu den Polen und um den ganzen Äquator herum. Aber nicht nur Kommunikationssatelliten nutzen diese Bahn, auch Wetter & Klima- und teilweise Navigationssatelliten nutzen diese einmalige Gelegenheit.

Das Militär verschiedener Staaten nutzt die Bahnhöhe aus um eine schnelle, sichere Verbindung zu bekommen, um Cyberangriffe zu vereiteln, haben sie eine starke Verschlüsselung und einen schwierigen, komplexen Computer, mehrere Antennen und notfalls auch Netze aus meistens 6 Satelliten.

Der Preis für ein Kilogramm in diesen Orbit zu bekommen liegt im hinteren vierstelligen Bereich und werden bei mehreren Kilogramm schnell fünf- und sechsstellig.

Da die Positionen im GSO sehr gefragt sind, es nur eine begrenze Zahl an Positionen gibt, damit die Satelliten nicht durch Interferenzen, Störungen in ihrer Sendung und Empfang haben und oft heftige Streitereien auf internationaler Ebene entbrannten, regelt die internationale Telekommunikationsunion die Plätze für Satelliten. 1976 erklärten auch acht Staaten nah am Äquator ihre Ansprüche auf den Raum des GSOs über ihnen als Staatsgebiet. Daran haltet sich allerdings ziemlich niemand.

Die Mathematik dahinter

Gravitationskonstante: G = 6,6743*10^-11
Pi: (15 Nachkommastellen) π = 3,141592653589793
Erdradius am Äquator: r⊕Äquator = 6’378 km
Erdradius: r = 6’371 km
Erdmasse: M = 5,9722*10^24 kg
Tag: 23,93447 h / 86’164,092 sec (23h 56min 4,1sec)
Erdumfang: u = 40’075,161 km
Rotationsgeschwindigkeit: v = 1’674,32811 km/h / 465,09114 m/s
Höhe des GSO: h = 35’793,243 km
Höhe des GSO am Äquator: ca. 35’786 km
Umfang der Bahn im GSO: uGSO = 264’925,78352 km
Geschwindigkeit im GSO: v = 3’074,6138686 m/s (11’068,60993 km/h)
Differenz durch Runden: Δm/s = 1,4542585 sec (16,87777897 ppm (Teile pro Millionen))

Der Erdradius beträgt tatsächlich 6’371 km. Und die Höhe der Bahn über der gemittelten Erdoberfläche beträgt 35’793,243 km. Der Erdradius am Äquator beträgt nämlich 6’378 km und die gewisse Bahn am Äquator bei ca. 35’786 km.
Sie rotiert mit: Pi * dErde / 23,93447 h (~3,14159 * 12’756,32 km / 24 h) Das machen 40’075,161 km / 23,93447 h. Und wir bekommen eine Rotationsgeschwindigkeit von 1’674,32811 km/h.

Da Geostationäre Satelliten am selben Punkt vom Himmel stehen, müssen sie genauso schnell sein, sodass sie die standhafte Position halten können. Da die Erde eine Kugel ist, muss sie nur dieselbe Winkelgeschwindigkeit halten.Um das zu kontrollieren berechnen wir nun den Orbit auf 35’793,248 km Höhe. Die Formel dazu ist: v = Wurzel aus G * M / r + h. v ist die Geschwindigkeit, G die Gravitationskonstante, M die Masse, in dem Fall der der Erde, r ist der Erdradius und h ist die Höhe von der Erdoberfläche.
Die Masse der Erde beträgt 5,972*10^24 kg. Die Gravitationskonstante beträgt 6,6743*10^-11 Der Radius der Erde beträgt 6’371 km. Und die Höhe von Geostationären Satelliten ab der Erdoberfläche ab beträgt 35’793,248 km. Jetzt geben wir das in die Formel ein: v = Wurzel aus 6,6743*10^-11 * 5,972*10^24 kg / 6’371’000 m + 35’793’248 m Das G und M, r und h zusammengefasst (ohne Einheiten): v = Wurzel aus 3,98589196*10^15 / 42’164’248; v² = 9’453’250,4409897 m/s; v = 3’074,6138686 m/s

Und wir sehen, dass diese Aussage sich mit der Rotationsgeschwindigkeit deckt, da die Winkelgeschwindigkeit gleich ist. Der gemittelte Umfang der Erde liegt bei 40’075,161 km wie wir errechnet haben, da sich die Erde mit 1’674,32811 km/h ungefähr dreht dauert eine Drehung 23,93447 h. Das haben wir schon oben berechnet.
Jetzt kommt aber die geostationäre Bahn. Da die auch kreisrund sein muss, können wir den Umfang mit Pi und dem Radius der Bahn berechnen. Der Radius der Bahn beträgt nochmal 42’164,248 km. Den Umfang eines Kreises bekommen wir mit Pi * d. Der Durchmesser ist r * 2. Das sind dann 84’328,496 km. Das mit Pi sind dann ein Umfang von 264’925,78352 km. Die Dauer des Orbits können wir jetzt durch t = s / v ermitteln. t = 264’925,78352 km / 3,0746138686 km/s. t = 86’165,5462585 sec.
Wenn ein Tag 23,93447 h hat und ein Stunde 3600 sec, (60 min * 60 sec) dann hat ein Tag 86’164,092 sec. Das passt durch die Auf-/Abrundungen von den ganzen Rechnungen. Denn die Differenz liegt nun bei 1,4542585 sec. Insofern ist ein Satellit auf der Geostationären Bahn 3’074,6138686 m/s schnell. Das sind 11’068,60993 km/h (Umrechnungsfaktor von m/s auf km/h: mal 3,6)
Falls das sich nicht genau deckt mit euren Nachrechnungen, dann liegt es bei der Auf/Abrundung.

https://de.wikipedia.org/wiki/Geosynchrone_Umlaufbahn
https://de.wikipedia.org/wiki/Geostationärer_Satellit
http://lakdiva.org/clarke/1945ww/

YouTube-Video von Raumzeit.

Look Ma, No Hands! | Electron

Electron Orthographic.png
Sicht auf die Electron von Rocket Lab. Aus Wikipedia.

Wann? Am 19.08.2019 um 14:12 (MESZ)
Wer? Rocket Lab, Kommerzielle Aufträge diverser Unternehmen
Was? Versch. Payloads
Wie? Der 5te Satellit von einem System aus 6 Satelliten
Wo? LC-1, Mahia, Nordinsel, Neuseeland
Ziel? In den LEO/PEO (Pearl White: 450 km; BlackSky Global-4: 450 km, 98,7° dem Äquator geneigt)
Masse? Max. 210 kg
Kosten? Die Trägerrakete Electron: ca. 6,771 Mio. €
Satelliten? UNSEENLABS Cubesat, zur Überwachung auf See (BRO-1); BlackySky Global-4, für Satellitenbilder; 2 experimentelle Militärsatelliten (Pearl White).

„Look Ma, No Hands!“ ist die achte Mission von Rocket Lab und erledigt mit ihrem Start mehrere Aufträge.

Quellen: https://rocketlabusa.com https://de.wikipedia.org/wiki/Electron_(Rakete) https://de.wikipedia.org/wiki/Rocket_Lab.
https://www.rocketlabusa.com/electron/
https://www.nasaspaceflight.com/2019/08/rocket-lab-electron-flight-8-towards-first-stage-recovery/

Status: Mission erfolgreich!

Atlas V 551 | AEHF 5

(Advanced Extremely High Frequency)

Wann? Am 08.08.2019 um 11:44 (MESZ)
Wer? Militär von der USA, GB, Kanada und die Niederlande
Was? Satellit für Militär-Kommunikation
Wie? Der 5te Satellit von einem System aus 6 Satelliten
Wo? SLC-41, Cape Canaveral AFS, Florida (USA)
Ziel? In den GTO (35 786km/1436min)
Masse? Etwa 6500 kg
Kosten? Die Trägerrakete Altlas V 551: ca. 136,5 Mio. €, der Satellit knapp eine Milliarden Euro
Satellitenbus? A2100 von Lockheed Martin

Das Netz soll 2020 fertig aus 6 Satelliten bestehen, da er ehemalige Vertrag verändert wurde, aber das TSAT-Programm aufgegeben wurde (welches auch Laserkommunikation konnte), wurden noch noch zwei weitere, mit AEHF 6 dann 3 weitere Satelliten bestellt.
Das Netz soll sicher vor Störfällen durch weitere Antennen geschützt sein. So soll eine stabile, große Kommunikation für Luft-, Land- und Seestreitkräfte gewährleistet sein.

ULA Live Podcast

Quellen:
https://www.nextspaceflight.com/launches/details/387
https://de.wikipedia.org/wiki/Advanced_Extremely_High_Frequency_System
https://www.spaceflightnow.com/atlas/av031/
https://www.nasaspaceflight.com/2019/08/atlas-v-aehf-5-launch-cape-canaveral/

Status: Bisher Erfolg

50 Jahre Mondlandung

Nach 50 Jahren wiedererzählt!

… Und damit Punktlandung.
Um 22:17:40 setzte die Apollo 11 Landefähre auf der Oberfläche auf. Probleme mit der Landung gab es auch: Einige Minuten zuvor gab es eine geringe Kursabweichung, dadurch lag der Punkt auf der Oberfläche mit der Landung 4,5 km daneben. So brauchten sie extra Treibstoff. 20 Sekunden munkelt man, und sie hätten abgebrochen – durch falsche Treibstoffanzeigen! Wie sich herausgestellt hat, hätten die Ressourcen fast doppelt solange gereicht, aber dadurch dass es im Tank herumschwappte, konnte man das nicht gut berechnen.

Wohlauf aufgekommen, hat dann Buzz 18 Sekunden später gesagt: “The Eagle has landed!”

Es würde noch 5 Stunden und 45 Minuten dauern, dass sie sich nach draußen begeben, wegen Vorbereitungen und Pause. Auf Wunsch der Astronauten hat man das auf 4 Stunden 55 Minuten gekürzt und die Vorbereitungen dauerten dann doch nur 3 Stunden.

Um 04:56 am nächsten Tag würden die sich dann nach draußen begeben. Dazu mehr um 03:30!

Livestream von der NASA

50 Jahre Mondlandung – 16.07.1969

Heute Nachmittag um 15:32 vor 50 Jahren ist die Apollo 11 Mission mit einer Saturn IV-Trägerrakete gestartet. um 15:44 erreichte die Saturn IV den Orbit. Gegen 17:20 brannte sie mit der dritten Stufe 6 Minuten lang für den Mondtransfer. Jetzt werden sie 76 Stunden und jetzt noch 74 Stunden andere Beschäftigungen nachgehen.

Vor dem Start haben vermutlich, so schätze ich, irgendwer urplötzlich Erdnüsse ausgepackt und verteilt. Soll angeblich Glück bringen.
Uhrzeiten in MESZ.

Falcon 9 | RADARSAT Constellation

Wann? Am 12.06.2019 um 16:17 (MESZ) Wer? SpaceX, Kanada (CSA), DRDC Was? Erdbeobachtungs/Wettersatellit/Umweltsatellit Wie? Ein Netz aus drei Satelliten (flexibel aufrüstbar auf sechs) Wo? SLC-4E, VAFB, Kalifornien (USA) Ziel? In den LEO (ca. 600km/96min)

Aufgaben?

  • die Beobachtungen von Veränderungen in der Umwelt,
  • die Steigerung der Genauigkeit sowie Vorhersage von drohenden Umweltkatastrophen,
  • Unterstützung von Rettungsmannschaften nach Naturkatastrophen,
  • Erfassung von Eis und Eisflächenveränderungen,
  • Beobachtung von Schifffahrtswegen,
  • Erfassung von Landbewegungen und Erdrutschbedrohungen,
  • Hurrikan-Beobachtung,
  • Beobachtung von Veränderungen in der Ökologie

Masse? Insgesamt ca. 1370kg

Kosten? Das Projekt kostet der kanadischen Regierung ca. 790 Mio €
und die Falcon 9 ca. 44,1 Mio. €

RADARSAT Constellation wird für Sieben Jahre ökonomische- und Umweltveränderungen mithilfe von einem Radar und enem Identifikationssystem feststellen können. Das Netz aus den drei Satelliten wird bis zu 95% von Kanada abdecken, Die Vorgänger waren bereits 1995 und 2007 gestartet.

Live Podcast

Status: Erfolgreich gestartet, Booster gelandet!