"New Horizons"

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Re: "New Horizons"

Wenn man erstmal anfängt...

Habe mal recherchiert: Das J2-X Triebwerk hat einen spezifischen Impuls von 448s. Das entspricht einer Gasaustrittsgeschwindigkeit v_G von 448*9,81 = 4,4 km/s. Wenn ich mal v_End = 13 km/s schätze dann bekomme ich:

m0/m_End = exp(v_End/v_G) = ca. 19,2.

Dann müsste also (m_End + m_Treibst)/m_End = 19,2 sein. Daraus folgt:

m_Treibst = 18,2*m_End.

Der Treibstoff müsste also etwa das 18fache des Endgewichtes ausmachen!

Thomas

 
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Re: "New Horizons"

Zitat von MiMeDo:
Zitat von stoppe:
der treibstoff der sonde reicht für eine geschwindigkeitsänderung von 400 m/s.. mit der 35 fachen menge an treibstoff hätte man auch 14 km/s abbremsen können.. aber dann wäre das ding nicht von der erde weg gekommen denn es wurde schon die damals stärkste rakete inkl. der maximalen zahl booster und sogar noch eine zusätzliche oberstufe verwendet

Sicher dass man das so linear rechnen kann? :gutefrage:

Habs nochmal an Hand der Raketengrundgleichung nachgecheckt. Bei New Horizons beträgt das Verhältnis m0/m_End (bei 77kg Treibstoff) = 478/401 = 1,192. Wenn man nun aber ein 35faches Deltav benötigt, dann gilt:

m0'/m_End = 1,192^35 =~ 468. D.h. man braucht dann eine Treibstoffmenge m_Treibst von 467*m_End = 467*401kg = 18,7 Tonnen.

Rechnet man nur die 71kg linear hoch dann käme man "nur" auf 2,5 Tonnen - das ist also alles andere als linear! :eek: Bei meiner ersten Rechnung bin ich offensichtlich von einem Triebwerk mit höherer Gasaustrittsgeschwindigkeit ausgegangen. Aber selbst dann bräuchte ich noch m_Treibst = 18,2*m_End = 18,2*401kg = ca. 7 Tonnen.

Wie auch immer: Die Menge an mitzuführendem Treibstoff wäre schon gigantisch...

Thomas

@kapees: Ein ausberechender Eisvulkan - das hätte was! :hochachtung: Ab 19 Uhr wissen wir hoffentlich mehr!
 
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Re: "New Horizons"

Könnte man die Anziehungskraft von Pluto nicht auch zum Abbremsen nutzen? Sicherlich ist das nur ein Bruchteil der Energie die die Sonde beim Jupiter-Swing-by aufgenommen hat, aber einen nennenswerten Beitrag würde das sicherlich auch bringen.
Eventuell könnte man bereits bei Neptun abbremsen. Hängt natürlich alles von der jeweiligen Konstellation ab.

Gruß

Martin
 
Re: "New Horizons"

Nein, Pluto ist zu klein, da rauscht NH so vorbei. Es würde nur die Bahn etwas ablenken, aber reicht nicht, um die Sonde einzufangen.
An Neptun ist NH gar nicht vorbeigeflogen, der steht ja ein ganzes Stück weg von der Fluglinie Erde-Jupiter-Pluto.
 

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Re: "New Horizons"

Umwerfend schön, diese (Sputnik)-Eisebene! :hochachtung:

Thomas
 
Re: "New Horizons"

Zitat von Comety:
Nein, Pluto ist zu klein, da rauscht NH so vorbei. Es würde nur die Bahn etwas ablenken, aber reicht nicht, um die Sonde einzufangen.
An Neptun ist NH gar nicht vorbeigeflogen, der steht ja ein ganzes Stück weg von der Fluglinie Erde-Jupiter-Pluto.

Mir ist schon klar das Pluto zu klein zum Einfangen ist, aber er könnte sicherlich einen Beitrag zum Bremsen beitragen, was weniger Bremstreibstoff bedeuten würde.

Ebenso mit Neptun, es geht hier ja um eine hypothetische Mission mit einem Pluto Orbit, man könnte ja eine Mission ausdenken die Neptun besucht und dort einen Bremsswing by macht.

Gruß

Martin
 
Re: "New Horizons"

Na dann denke dir mal so eine Flugbahn aus! Nein, es geht nicht, man kann nicht mal eben so 90°-Kurven fliegen wie in ScienceFiction Filmen!
Und Pluto kann die Sonde mit seiner geringen Masse nicht aus 15 km/s so abbremsen, dass sie in seiner Nähe bleibt, die schießt an ihm vorbei. Sie müsste aktiv bremsen, was aber nur mit mitzuführendem Brennstoff möglich gewesen wäre, aber dann wäre die Sonde viel zu schwer...
 
Re: "New Horizons"

Wir haben ja folgendes Dilemma: Um möglichst schnell nach Pluto zu gelangen braucht's eine große Annäherungsgeschwindigkeit. Leider hat Pluto nur eine Fluchtgeschwindigkeit (von seiner Oberfläche aus betrachtet) von 1,2 km/s. Man dürfte Pluto also nur mit max. 1,2 km/s (möglichst nah) passieren um in seinem Einflussbereich zu bleiben. Von dort müsste man dann noch auf ca. 0,8 km/s abbremsen um in einem nahen Orbit für Forschungszwecke einzuschwenken.

Man müsste also mit dem Bordtriebwerk von einer hohen Annäherungsgeschwindigkeit auf 0,8km/s abbremsen. Wie schon ausgeführt benötigt dies einen enormen Treibstoffvorrat.

Wenn die Planeten so angeordnet sind dass Pluto nur etwas außerhalb der Neptunbahn hinter Neptun positioniert ist, dann könnte man Neptun zum abbremsen verwenden in dem man sich ihm von hinten annähert, in einer sehr engen und Neptun-nahen Ellipse passiert und die Bewegungsrichtung möglichst stark umkehrt.

Beispielrechnung: v_Sonde = 15 km/s, v_Neptun = 5,4 km/s (mittl. Bahngeschwindigkeit). Dann hat die Sonde nach dem Swingby bestenfalls, d.h. maximal abgebremst, eine Geschwindigkeit von 2*5,4 - 15 = -4,2 km/s und würde sich "head on" auf Pluto, der eine mittl. Bahngeschwindigkeit von 4,7 km/s hat, zubewegen. Die Annäherungsgeschwindigkeit beträgt dann 4,2 + 4,7 = 8,9km/s, welche dann auf ca. 0,8 km/s abgebaut werden muss. Deltav = 8,1 km/s. Die oben beschriebene Planetenkonstellation dürfte aber recht selten sein.

Ohne Neptun als Bremsklotz käme man auf eine Annäherungsgeschw. von 15 - 4,7 = 10,3 km/s wenn man sich Pluto von hinten annähert. Statt der 15 km/s könnte man natürlich auch versuchen vorher mit Hilfe von Saturn abzubremsen - nur würde sich dann die Gesamtreisezeit wieder verlängern und Saturn (und vorher Jupiter) müsste auch richtig stehen...

Eine Landung auf Pluto auf konventionelle Art und in annehmbarer Reisezeit dürfte also verflixt schwierig sein!

Thomas
 
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Re: "New Horizons"

Zitat von ThN:
Wenn die Planeten so angeordnet sind dass Pluto nur etwas außerhalb der Neptunbahn hinter Neptun positioniert ist, dann könnte man Neptun zum abbremsen verwenden in dem man sich ihm von hinten annähert, in einer sehr engen und Neptun-nahen Ellipse passiert und die Bewegungsrichtung möglichst stark umkehrt.

Dabei wäre dann noch die 3:2-Resonanz zwischen Pluto und Neptun zu bedenken, die man mal darauf abklopfen müsste, ob überhaupt irgendwann eine brauchbare Konstellation zustande kommen kann.
 
Re: "New Horizons"

Guten Morgen, liebe Forumgemeinde,

gibt es vielleicht im Internet schon Echtzeit-Grafik oder Daten, wo »New Horizons« sich gerade befindet, also ihre Position, mit welcher Geschwindigkeit sie auf das Objekt im Jahre 2019 ankommt usw.

Ich weiß, dass es sowas für bis Pluto schon mal gab. Gibt es schon aktuellere? Wo man jetzt die nächsten 4 Jahre sehen/verfolgen kann?

Viele Grüße
Alex
 
Re: "New Horizons"

Hallo Thomas,

danke, das Du meinen Vorschlag ernst genommen hast.

Ja, so eine Flugbahn ist sicherlich nicht einfach, wenn konstellationsbedingt überhaupt möglich, aber eine Betrachtung wert, man würde sich doch einiges an Treibstoff sparen.

Gruß

Martin
 
Re: "New Horizons"

Hi Martin -
klar, das hat man damals mit Sicherheit alles untersucht. Aber die Rahmenbedingungen konnte man damals sicherlich schnell beurteilen um zu sehen, dass für ein machbares Bahnmanöver für eine Landung so schnell kein Zeitfenster offen stehen würde. Dann gab es ja auch noch Budgetbeschränkungen...

Ist vllt. mal ganz interessant, sich die Geschichte des NH-Projekts anzulesen. Im Internet gibt es auch jede Menge Diskussionen zu genau dem Thema.

Thomas
 
Re: "New Horizons"

Bewegt sich die Sonde nicht mit 22,5km/s?
Wie hoch muss noch einmal die Geschwindigkeit sein für das verlassen des Sonnensystems? 16km/s?
 
Re: "New Horizons"

Hallo 701,

die Sonde bewegt sich derzeit mit 14,5km/s (im Verhältnis zur Sonne), und in dieser Entfernung reichen schon 7,4km/s zum verlassen des Sonnensystems. Die ist also eindeutig auf einer Fluchtbahn.
 
Re: "New Horizons"

Hallo zusammen,

als kleine Ergänzung: von mir bearbeitete Aufnahmen (Schärfung, Vergr., ...) der winzigen Pluto-Möndchen Hydra (links) und Nix (rechts). Leider schlagen die JPEG-Artefakte doch erheblich zu und bis zu den unkomprimierten Aufnahmen dauert es noch ganz schön ...

Credit Ori.-Pics wie immer:
NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Ciao Werner
 

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Re: "New Horizons"

Hallo Jochen,

leider wurden zu den von Dir gezeigten Pics keine Rohbilder veröffentlicht. Der Vergleich: eigene Bearbeitung vs. NASA ist bzw. wär' nämlich ganz interessant.

Noch zur Info:

Die ersten Hydra/Nix-Pics wurden bei einem Abstand von ca. 600.000 km aufgenommen, die zweiten bei ca. 165.000 km (Nix) bzw. 231.000 km (Hydra) Abstand.

Beide Möndchen sind doch ziemlich unförmige Objekte.

Ciao Werner
 
Re: "New Horizons"

Leider ist es ja in den Medien um Pluto fast still geworden, man hört kaum noch etwas Neues. Dabei ist ja der Datentransfer von New Horizons zur Erde gerade erst einmal gestartet worden - bis Ende 2016 soll es ja dauern eh alle Daten aus dem Speicher ausgelesen, gesendet und auf der Erde angekommen sind. Also sollten noch eine Menge Potential für neue Entdeckungen in dem Datenmaterial enthalten sein. Oder?

Was mich aber wundert ist, das man überhaupt nichts mehr hört. Täglich müßte doch neues Material auf der Erde ankommen was von der Nasa ausgewertet und dann publiziert wird. Warum hört man jetzt von der Nasa nichts mehr?

Oder publiziert die Nasa weiter neue Daten, nur hört man in den Medien nichts mehr weil die Journalisten nichts mehr berichten?
 
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Re: "New Horizons"

Hi Heiko,

das dürfte vor allem daran liegen,
dass z.Z. nur Nicht-Bilddaten übertragen werden,
und die sind halt nicht fotogen.
Mit den Bilddaten gehts wieder Anfang (08.?) Sept. weiter.

Gruss
Thorsten
 
Re: "New Horizons"

Aha, das wußte ich nicht. Stimmt, Bilddaten sind vor allem für die breite Öffentlichkeit interesannter.
 
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Re: Pluto and beyond

The New York Times - NASA’s New Horizons Spacecraft Has Next Mission After Pluto

Das New Horizons Team hat nun nach dem Vorbeiflug an Pluto das Kuiper Belt Object (KBO) 2014 MU69 als nächstes Reiseziel ausgewählt. Das Objekt ist mit einer geschätzten Größe von ca. 45 km wesentlich kleiner als Pluto und befindet sich in einem Abstand von etwa 44 AU von der Sonne. Nach mehreren Kurskorrekturen würde New Horizons dort voraussichtlich am 1. Januar 2019 ankommen.

2014 MU69 wurde, wie bereits berichtet, erst vor einem Jahr nach einer intensiven Suche mit Hubble zunächst unter der vorläufigen Bezeichnung 1110113Y zusammen mit einigen anderen Kandidaten gefunden, von denen es die größten Erfolgsaussichten für einen Flyby verspricht.

Pluto and beyond
 
Re: Pluto and beyond

Schade dass man doch kein größeres Objekt mehr gefunden hat, wie einst geplant, welches angeflogen werden kann. Eigentlich sollte ja nach Pluto noch ein Himmelskörper von einigen 100km Durchmesser besucht werden, aber die Hoffnung so einen zu finden, erfüllte sich nicht.
Die Missionsverlängerung ist übrigens noch abhängig von der Bewilligung entsprechender finanzieller Mittel. Man überlegt auch, nach 2019 noch ein weiteres Objekt anzufliegen. Mit der Bahn zu 2014 MU69 spart man nämlich Treibstoff, da weniger Kursmanöver nötig sind, und könnte damit einen weiteren Kleinkörper im nächsten Jahrzehnt erreichen. Dieses Objekt muss aber auch noch gefunden werden und eine Finanzierung sichergestellt werden.
Erstmal kommen aber noch die ganzen Plutodaten demnächst von der Sonde zur Erde...
 
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