maximilian
Aktives Mitglied
Nein, aber so war es aus Sicherheitsgründen auch geplant. In Nachhinein die richtige Entscheidung.
SpaceX zum Mars
- Ersteller des Themas MiMeDo
- Erstellungsdatum
MiMeDo
Aktives Mitglied
"Im Nachhinein" ist mMn nicht der korrekte Ausdruck hier.
Jeder der nicht völlig von Sinnen ist (Elon Musk?) ODER was von der Materie versteht (Elon Musk!) hätte das so gemacht.
Beim derzeitigen Entwicklungsstand wäre es ziemlich unverantwortlich gewesen, in einen Orbit zu gehen. Zwar ist die Chance, dass das Dingens, wenn es nach einigen Tagen oder Wochen wieder runter kommt, irgendjemand oder -etwas trifft sehr gering, aber allein die negative Presse wäre katastrophal. Fehlschläge sind ja bekanntlich Teil der Strategie von SpaceX, folglich rechnen sie auch mit Fehlschlägen und achten darauf, dass die möglichen Kollateralschäden gering bleiben. (Andererseits, die Amateurastronomen hätten sich dann auf Sighting-Opportunities gefreut!
)Übrigens war das auch ein Problem bei Juri Gagarins Flug. Er hatte wohl genug Sauerstoff und Verpflegung dabei, um im Falle des Versagens des Bremstriebwerks ein paar Tage da oben auszuhalten, bevor ihn dann die Restluftreibung wieder runter geholt hätte.
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Ein sehr optimistischer Artikel von Eric Berger über die Zukunft und Fähigkeiten von SpaceX.
Dieser Mann ist üblicherweise hervorragend informiert, auch über Interna von SpaceX.
Das Beeinduckende ist, er könnte durchaus Recht haben mit dem was er schreibt.
After Thursday’s flight, Starship is already the most revolutionary rocket ever built
For fun, we could compare Starship as it exists today to other available rockets.
arstechnica.com
Gruss
Thorsten
PS: Ich habe mich noch nie groß mit dem Lageregelungssystem vom Starship beschäftigt (das ja offensichtlich nicht gut funktioniert hat). Dass sie es auch mit Sauerstoff (und/oder?) Methan betreiben wollen, um das Nachtanken von weiteren Treibstoffen zu vermeiden. Aber wie genau (Kaltgas?), woher der Druck kommt, etc, keine Ahnung. Gibt's da irgendwo kompetente und kompakte Information dazu im Internet?
maximilian
Aktives Mitglied
Hallo!
Hier, gleich ganz am Anfang: [2022] Elon Musk Explains Updates To Starship And Starbase!
Grüße
Maximilian
Es gibt viele widersprüchliche Informationen, aber auch ein Video, auf dem der große Meister selbst am Booster erklärt, dass sie zur Lageregelung hot gas thrusters verwenden, die mit „ullage gas“ aus den Tanks arbeiten. Also Methan/Flüssigsauerstoff, was aber auch bedeutet, dass jede Lageregelungsdüse auch ein Zündsystem braucht und irgendetwas, das den Druck erhöht, denn das „ullage gas“ kann von sich aus keinen hohen Druck haben denn sonst würde der Tank platzen. Für „ullage gas“ kenne ich keinen deutschen Begriff, aber das ist das Gasvolumen im Tank oberhalb (in Schwerelosigkeit eher drum herum) des flüssigen Treibstoffs. Wie das wirklich gehen soll weiß ich auch nicht, denn zum Druckaufbau in den Tanks wird ja auch Helium verwendet, das sich dann mit dem Methan-Sauerstoff-Gemisch mischt und für die Verbrennung nicht unbedingt förderlich ist. Im Video sagt nichts konkret über das Starship, aber dass sie diese Lageregelungsdüsen auch „in orbit“ verwenden, womit eigentlich nur Starship gemeint sein kann.
Hier, gleich ganz am Anfang: [2022] Elon Musk Explains Updates To Starship And Starbase!
Grüße
Maximilian
MiMeDo
Aktives Mitglied
Ok, danke, interessant.
So wie ich das Video verstehe wird ausschliesslich dieses Ullage Gas (kenne auch kein deutsches Wort dafür) verwendet. Der Druckaufbau erfolgt, weil es kryogene Treibstoffe sind die ständig verdampfen. D.h. man muss die ohnehin ständig abblasen. Und wenn das in die richtige Richtung gemacht wird, dann reicht das offenbar aus. Von Hot-Gas Thrusters habe ich nix mitbekommen (vielleicht sagt er das später noch), im Gegenteil, das wäre "over-engineered". Der Druck im Tank direkt nach dem Start ist wohl relativ hoch (keine Ahnung wie hoch), denn er hilft ja auch der Rakete, ihre strukturelle Integrität zu bewahren. Für die Landung muss der Druck nicht so hoch sein, d.h. unterwegs kann fleissig abgeblasen werden.
Das Video ist von 2022, dürfte vermutlich aber noch gültig sein.
Im Prinzip klingt für mich das Konzept nicht unlogisch, und erklärt auch erst mal nicht, warum das Starship so rumgeeiert hat. Vielleicht waren die Kontrollalgorithmen nicht ausgereift, oder die Ventile zu langsam, oder die Restflüssigkeiten schwapperten zu sehr rum, oder was weiss ich.
Wir werden es (vielleicht) erfahren.
Grüssle
Thorsten
So wie ich das Video verstehe wird ausschliesslich dieses Ullage Gas (kenne auch kein deutsches Wort dafür) verwendet. Der Druckaufbau erfolgt, weil es kryogene Treibstoffe sind die ständig verdampfen. D.h. man muss die ohnehin ständig abblasen. Und wenn das in die richtige Richtung gemacht wird, dann reicht das offenbar aus. Von Hot-Gas Thrusters habe ich nix mitbekommen (vielleicht sagt er das später noch), im Gegenteil, das wäre "over-engineered". Der Druck im Tank direkt nach dem Start ist wohl relativ hoch (keine Ahnung wie hoch), denn er hilft ja auch der Rakete, ihre strukturelle Integrität zu bewahren. Für die Landung muss der Druck nicht so hoch sein, d.h. unterwegs kann fleissig abgeblasen werden.
Das Video ist von 2022, dürfte vermutlich aber noch gültig sein.
Im Prinzip klingt für mich das Konzept nicht unlogisch, und erklärt auch erst mal nicht, warum das Starship so rumgeeiert hat. Vielleicht waren die Kontrollalgorithmen nicht ausgereift, oder die Ventile zu langsam, oder die Restflüssigkeiten schwapperten zu sehr rum, oder was weiss ich.
Wir werden es (vielleicht) erfahren.
Grüssle
Thorsten
maximilian
Aktives Mitglied
Zahlen sagt Elon Musk in dem Video keine, nur dass der Druck im Tank im Orbit und vor der Landung ungefähr „atmospheric pressure“ sein soll. Gerade dann, wenn vor dem Wiedereintritt die Luftkräfte zu wirken anfangen und man große Steuerkräfte braucht! Schubdüsen, die mit Atmosphärendruck arbeiten, bewirken nicht viel. Typische Brennkammerdrücke von normalen hypergolen Steuertriebwerken liegen bei etwa zehnfachem Atmosphärendruck (150psi) und ähnlich müsste es bei Kaltgasdüsen mit komprimiertem Stickstoff sein. Ich glaube nicht, dass sie das so lassen können, egal was sie ursprünglich vorhatten.
Das mit dem hot gas thrustern habe ich aus anderen Quellen, z.B. Wikipedia. Der Booster hat definitiv welche, manche wollen auch an einigen Starship Prototypen welche gesehen haben.
Grüße
Maximilian
P_E_T_E_R
Aktives Mitglied
bezeichnet den "Boil-off", also das Abdampfen kryogener Flüssigkeiten wie es z.B. auch in LNG-Tanks auftritt.
Wobei in der Schwerelosigkeit dann das bekannte Problem auftritt, dass es für Flüssigkeit und Gas nicht mehr "unten" und "oben" gibt. Was man dann etwa mit Hilfsaggregaten (ullage motors) löst, welche die Rakete bis zum Start der nächsten Stufe beschleunigen.
Keine Ahnung wie Musk hier einen hinreichenden und beständigen Boil-off Druck für seine Lagestabilisierung erreichen will.
Gruß, Peter
MiMeDo
Aktives Mitglied
Man kann gespannt sein wie sie das Problem lösen.
Bisher waren sie dabei ja durchaus kreativ.
Die Fangarme statt Landebeine, die überflutete Stahlplatte unter der Startrampe, oder das Hot-Staging.
Überhaupt die kryogenen Treibstoffe. Die müssen ja bis zum Mars durchhalten.
Bisher hört man nix von "aktiven" Systemen, also eingebauten Kühlern oder so.
Wir werden sehen.
Gruss
Thorsten
Bisher waren sie dabei ja durchaus kreativ.
Die Fangarme statt Landebeine, die überflutete Stahlplatte unter der Startrampe, oder das Hot-Staging.
Überhaupt die kryogenen Treibstoffe. Die müssen ja bis zum Mars durchhalten.
Bisher hört man nix von "aktiven" Systemen, also eingebauten Kühlern oder so.
Wir werden sehen.
Gruss
Thorsten
Cpt.Boiler
Aktives Mitglied
Moin,
VGCptB
im All ists doch schweinekalt. Und gegen die Sonne hilft ' ne Rettungsdeckenfolie. Brauchts da wirklich Kühler?
VGCptB
maximilian
Aktives Mitglied
Hallo,
Grüße
Maximilian
Ja, unbedingt braucht es die. Im Vakuum ist nicht die Kälte das Problem, sondern die Wärme, die man nicht los wird. Das geht nur über Wärmeabstrahlung und bei niedrigen Temperaturen wird da nicht viel Leistung abgestrahlt (Stefan-Boltzmann-Gesetz). Nicht umsonst hat die ISS riesige Radiatorflächen für diesen Zweck. Und die brauchen ihre Temperatur nur bei 293K halten. Das Starship muss seinen Tankinhalt über Monate unter 100K halten. Das geht passiv nicht, dafür braucht es Kryokühler. Behaupte zumindest ich, aber eigentlich habe ich keine Ahnung.
Grüße
Maximilian
MiMeDo
Aktives Mitglied
Hallo!
Ich habe da ein bisschen Ahnung.
Im All, ausserhalb des Raumschiffs, hat es üblicherweise drei Wärme-"Quellen", alle ausschliesslich durch Strahlung.
Das sind:
P = σ·A·T⁴
mit
P... Leistung (Watt)
σ = 5.67·10⁻⁸ W/(m²K)... Stefan-Boltzmann Konstante
A... abstrahlende Oberfläche (m²)
T... Temperatur dieser Oberfläche (Kelvin)
Dabei wird ein Emissionsgrad von 1 angenommen. Ist der anders, kommt er als Faktor mit in die Gleichung.
Wichtig: Im Gegensatz zu anderen Temperatur/Wärmeflussgesetzen ist hier die Temperatur nicht linear sondern in der vierten Potenz. D.h. die Strahlung steigt mit der Temperatur enorm an.
Die Temperatur die sich einstellt kann man jetzt über das Strahlungsgleichgewicht berechnen, d.h. Power die reinkommt ist gleich Power die abgeht. Die Oberfläche lässt man weg, dann rechnet es sich mit Watt pro Quadratmeter (spezifische Strahlungsleistung).
Was reinkommt ist dann die spezifische Strahlungsleistung von der Sonne, multipliziert mit dem Sichtfaktor. Das ist der Anteil, den die Sonnenscheibe am gesamten Himmel einnimmt. Genauer, am gesamten vom untersuchten Bauteil aus sichtbaren Himmel, also meistens ein 180° Himmel (Hemisphäre). In Erdnähe ist der Wert um die 1360 W/m² für senkrechte Einstrahlung. Wenn das Teil im Schatten liegt ist der Solarstrahlungsanteil null. Dazu addiert man die spezifische Strahlungsleistung vom Planeten mit seiner Temperatur, auch anteilig seiner Sichtbarkeit vom Bauteil aus. Das All kann man wegen seiner tiefen Temperatur weglassen.
Was rausgeht an Power ist, wenn die Temperatur sich nicht ändert, GLEICH!!
D.h. man kann dann die S-B-Gleichung für das Bauteil nach der Temperatur auflösen und voilà, man hat sie.
Das Raumschiff selbst produziert auch Wärme die irgendwo hin will. Das kommt von den Aggregaten und von der Besatzung.
Auf der Aussenseite des Raumschiffs haben wir also zwei Strahlungsquellen, die Kabine und die Tanks. Erstere um die 300K (wenn keine Wärmedämmschicht vorhanden ist), letztere um die 100K.
Um die Treibstoffe kalt zu halten, muss man sie als allererstes von der Mannschaftskabine trennen, sprich da eine ordentliche Schicht Wärmedämmung einbauen. Das sollte kein Problem sein. Die Strahlung der Sonne kann man im Prinzip durch einen "Sonnenschirm" fernhalten. Allerdings erwärmt sich dieser Sonnenschirm auch und verwandelt sich dann selber in eine Strahlungsquelle. Das lässt sich reduzieren, indem die sonnenzugewandte Seite hochreflektiv ist und/oder die raumschiffzugewandte Seite wenig emittiert. Letzteres (wichtig!) nicht so sehr im sichtbaren Teil des Spektrums, sondern im tiefen Infrarot, da wo eben das Strahlungsmaximum eines Körpers mit der Temperatur liegt die der Sonnenschirm auf der raumschiffzugewandten Seite erreicht (für z.B. 100K bei knapp 30µm, siehe Wien'sches Verschiebungsgesetz). Dafür gibt es dieses MLI Material, aber ich weiss nicht ob das bis zu so tiefen Temperaturen noch brauchbar funktioniert, aber ich denke schon. Eine gut reflektierende Aussenseite hilft auf jeden Fall schon eine ganze Menge.
Eine weitere Möglichkeit wäre, während dem Flug die Tanks von der Sonne wegzudrehen. Dann bräuchte zwar die Mannschaftskabine ein Sonnenschild, aber wegen der höheren Temperatur da ist das einfacher.
Soll heissen, solange man weit weg ist von einem Planeten, dürfte es nicht schwierig sein, die tiefe Temperatur zu halten. Das ganze steht und fällt mit der Möglichkeit, die Sonneneinstrahlung abzublocken. Umgekehrt kann man aber auch, wenn es zu kalt wird, ein bisschen Sonne dran lassen. Schwieriger wird es in Planetenumlaufbahnen, weil da nur noch die Hälfte des Himmels zur Kühlung zur Verfügung steht, und die andere Hälfte einem fleissig einheizt.
Für die Kühlung der Kabine dürfte ein Radiator nötig werden, um die im Innern erzeugte Wärme loszuwerden, zumindest in Planetennähe. Wie bei der ISS zeigt so ein Radiator grundsätzlich immer weg von der Sonne (90°, d.h. Kante Richtung Sonne) und wenn möglich auch wenig in Richtung Planet.
Oder so.
Die Ausgangsfrage, ob damit genug Druck für Lageregelungstriebwerke zur Verfügung steht, ist aber noch nicht beantwortet. Wieviel Druck überhaupt gebraucht wird, hängt von der Menge des Ullage Gases ab das man dafür ver(sch)wenden will.
Höherer Druck = weniger Verbrauch, niedriger Druck = mehr Verbrauch.
Es würde mich nicht wundern, wenn es auch mit wenig Druck gehen würde, denn die Tanks sind im Vergleich zur Masse des Starships wirklich riesig.
Gruss
Thorsten
Disclaimer: Ich habe mir das ganze gerade so aus den Fingern gesaugt. Ungenauigkeiten oder Fehler sind nicht auszuschliessen. Vereinfachungen sind auf jeden Fall jede Menge enthalten.
Ich habe da ein bisschen Ahnung.
Im All, ausserhalb des Raumschiffs, hat es üblicherweise drei Wärme-"Quellen", alle ausschliesslich durch Strahlung.
Das sind:
- Die Sonne. Mit fast 6000K sehr heiss, aber sie "füllt" nur einen Kreis von einem halben Grad Durchmesser am Himmel aus. Oder weniger, beim Mars.
- Der Planet bei dem man gerade ist. Der hat... Raumtemperatur plus-minus. Genauer, Erde etwas unter null Celsius, Mars noch weniger, Mond variabel je nachdem ob man über der beleuchteten (+100°C) oder der unbeleuchteten (-100°C) Seite ist. Zahlen grob, bin jetzt zu faul das genau rauszusuchen. Der Planet belegt, wenn man sehr nahe dran ist (niedriger Orbit), nahezu die Hälfte des "Himmels" (der im All ja auch den Teil unter den Füssen umfasst).
- Das "tiefe All". Das hat mit knapp drei Kelvin die Temperatur des Urknall-Hintergrunds und ist folglich extrem kalt. Es belegt den Rest des Himmels der nicht von 1) und 2) belegt wird. Also nahe an einem Planeten die Hälfte und fern davon nahezu alles ausser dem kleinen Fleckchen namens Sonne. Da 3K extrem wenig ist, kann man hier die Strahlungsleistung problemlos gleich null setzten.
P = σ·A·T⁴
mit
P... Leistung (Watt)
σ = 5.67·10⁻⁸ W/(m²K)... Stefan-Boltzmann Konstante
A... abstrahlende Oberfläche (m²)
T... Temperatur dieser Oberfläche (Kelvin)
Dabei wird ein Emissionsgrad von 1 angenommen. Ist der anders, kommt er als Faktor mit in die Gleichung.
Wichtig: Im Gegensatz zu anderen Temperatur/Wärmeflussgesetzen ist hier die Temperatur nicht linear sondern in der vierten Potenz. D.h. die Strahlung steigt mit der Temperatur enorm an.
Die Temperatur die sich einstellt kann man jetzt über das Strahlungsgleichgewicht berechnen, d.h. Power die reinkommt ist gleich Power die abgeht. Die Oberfläche lässt man weg, dann rechnet es sich mit Watt pro Quadratmeter (spezifische Strahlungsleistung).
Was reinkommt ist dann die spezifische Strahlungsleistung von der Sonne, multipliziert mit dem Sichtfaktor. Das ist der Anteil, den die Sonnenscheibe am gesamten Himmel einnimmt. Genauer, am gesamten vom untersuchten Bauteil aus sichtbaren Himmel, also meistens ein 180° Himmel (Hemisphäre). In Erdnähe ist der Wert um die 1360 W/m² für senkrechte Einstrahlung. Wenn das Teil im Schatten liegt ist der Solarstrahlungsanteil null. Dazu addiert man die spezifische Strahlungsleistung vom Planeten mit seiner Temperatur, auch anteilig seiner Sichtbarkeit vom Bauteil aus. Das All kann man wegen seiner tiefen Temperatur weglassen.
Was rausgeht an Power ist, wenn die Temperatur sich nicht ändert, GLEICH!!
D.h. man kann dann die S-B-Gleichung für das Bauteil nach der Temperatur auflösen und voilà, man hat sie.
Das Raumschiff selbst produziert auch Wärme die irgendwo hin will. Das kommt von den Aggregaten und von der Besatzung.
Auf der Aussenseite des Raumschiffs haben wir also zwei Strahlungsquellen, die Kabine und die Tanks. Erstere um die 300K (wenn keine Wärmedämmschicht vorhanden ist), letztere um die 100K.
Um die Treibstoffe kalt zu halten, muss man sie als allererstes von der Mannschaftskabine trennen, sprich da eine ordentliche Schicht Wärmedämmung einbauen. Das sollte kein Problem sein. Die Strahlung der Sonne kann man im Prinzip durch einen "Sonnenschirm" fernhalten. Allerdings erwärmt sich dieser Sonnenschirm auch und verwandelt sich dann selber in eine Strahlungsquelle. Das lässt sich reduzieren, indem die sonnenzugewandte Seite hochreflektiv ist und/oder die raumschiffzugewandte Seite wenig emittiert. Letzteres (wichtig!) nicht so sehr im sichtbaren Teil des Spektrums, sondern im tiefen Infrarot, da wo eben das Strahlungsmaximum eines Körpers mit der Temperatur liegt die der Sonnenschirm auf der raumschiffzugewandten Seite erreicht (für z.B. 100K bei knapp 30µm, siehe Wien'sches Verschiebungsgesetz). Dafür gibt es dieses MLI Material, aber ich weiss nicht ob das bis zu so tiefen Temperaturen noch brauchbar funktioniert, aber ich denke schon. Eine gut reflektierende Aussenseite hilft auf jeden Fall schon eine ganze Menge.
Eine weitere Möglichkeit wäre, während dem Flug die Tanks von der Sonne wegzudrehen. Dann bräuchte zwar die Mannschaftskabine ein Sonnenschild, aber wegen der höheren Temperatur da ist das einfacher.
Soll heissen, solange man weit weg ist von einem Planeten, dürfte es nicht schwierig sein, die tiefe Temperatur zu halten. Das ganze steht und fällt mit der Möglichkeit, die Sonneneinstrahlung abzublocken. Umgekehrt kann man aber auch, wenn es zu kalt wird, ein bisschen Sonne dran lassen. Schwieriger wird es in Planetenumlaufbahnen, weil da nur noch die Hälfte des Himmels zur Kühlung zur Verfügung steht, und die andere Hälfte einem fleissig einheizt.
Für die Kühlung der Kabine dürfte ein Radiator nötig werden, um die im Innern erzeugte Wärme loszuwerden, zumindest in Planetennähe. Wie bei der ISS zeigt so ein Radiator grundsätzlich immer weg von der Sonne (90°, d.h. Kante Richtung Sonne) und wenn möglich auch wenig in Richtung Planet.
Oder so.
Die Ausgangsfrage, ob damit genug Druck für Lageregelungstriebwerke zur Verfügung steht, ist aber noch nicht beantwortet. Wieviel Druck überhaupt gebraucht wird, hängt von der Menge des Ullage Gases ab das man dafür ver(sch)wenden will.
Höherer Druck = weniger Verbrauch, niedriger Druck = mehr Verbrauch.
Es würde mich nicht wundern, wenn es auch mit wenig Druck gehen würde, denn die Tanks sind im Vergleich zur Masse des Starships wirklich riesig.
Gruss
Thorsten
Disclaimer: Ich habe mir das ganze gerade so aus den Fingern gesaugt. Ungenauigkeiten oder Fehler sind nicht auszuschliessen. Vereinfachungen sind auf jeden Fall jede Menge enthalten.
maximilian
Aktives Mitglied
Hallo!
Und ja, auch mit einfachen Atmophärendruck kann man natürlich Kräfte und Momente zur Lageregelung im kräftefreien Raum erzeugen, die für den Normalbetrieb im Orbit ausreichend sein dürften. Zumindest so lange man genug Massenstrom dafür hat und genug Zeit, um auf das Ergebnis zu warten. Wie das nach drei Monaten Flug zum Mars aussieht ist eine andere Frage. Sobald das Starship aber Luftkräfte spürt, und die sind auch in sehr dünner Luft bei der Größe des Objekts ganz erheblich, braucht man entsprechende Gegenkräfte, um die Lage zu halten und schnell korrigieren zu können. Das Space Shuttle hat dafür jedenfalls 38 Steuerdüsen mit jeweils 870lbf („force pounds“, eine bei uns eher ungebräuchliche Einheit ... ungefähr 5.000N) Schub. Dafür braucht es schon erhebliche Gasmengen, wenn die nur mit 1000hPa ausströmen. Ich bin jedenfalls gespannt, wie sie das Problem lösen.
Grüße
Maximilian
Fast genauso habe ich das auch mal gelernt. Hab sogar als Praktikant mal zwei Monate in einer Abteilung verbracht, in der Wärmehaushaltsberechnungen für Satelliten gemacht wurden. Und von daher weiß ich noch, dass überschüssige Wärme loswerden nicht einfach ist. Die Besatzung selbst ist übrigens auch eine ziemliche Wärmequelle mit etwa 100W (minimum) pro Astronaut - 24 Stunden am Tag ohne Pause.
Und ja, auch mit einfachen Atmophärendruck kann man natürlich Kräfte und Momente zur Lageregelung im kräftefreien Raum erzeugen, die für den Normalbetrieb im Orbit ausreichend sein dürften. Zumindest so lange man genug Massenstrom dafür hat und genug Zeit, um auf das Ergebnis zu warten. Wie das nach drei Monaten Flug zum Mars aussieht ist eine andere Frage. Sobald das Starship aber Luftkräfte spürt, und die sind auch in sehr dünner Luft bei der Größe des Objekts ganz erheblich, braucht man entsprechende Gegenkräfte, um die Lage zu halten und schnell korrigieren zu können. Das Space Shuttle hat dafür jedenfalls 38 Steuerdüsen mit jeweils 870lbf („force pounds“, eine bei uns eher ungebräuchliche Einheit ... ungefähr 5.000N) Schub. Dafür braucht es schon erhebliche Gasmengen, wenn die nur mit 1000hPa ausströmen. Ich bin jedenfalls gespannt, wie sie das Problem lösen.
Grüße
Maximilian
MiMeDo
Aktives Mitglied
Wobei Satelliten halt immer die warme Erde daneben haben, und wohl auch ein relativ hohes Verhältnis Wärmeproduktion-zu-Oberfläche.
Die 100W sind "in Ruhe". Wenn die was schaffen, dann dürfte es noch ein bisschen (aber nicht allzuviel) mehr sein.
Und die Kräfte, mit entsprechenden Leitungsquerschnitten bekommt man (fast) jede Kraft hin.
Aber wie du sagst, es braucht "erhebliche Gasmengen".
Da stellt sich letztlich die Frage, was mehr ist: "erheblich" oder "verfügbar".
Ich bin auch sehr gespannt wie sie das Problem lösen.
Gruss
Thorsten
Die 100W sind "in Ruhe". Wenn die was schaffen, dann dürfte es noch ein bisschen (aber nicht allzuviel) mehr sein.
Und die Kräfte, mit entsprechenden Leitungsquerschnitten bekommt man (fast) jede Kraft hin.
Aber wie du sagst, es braucht "erhebliche Gasmengen".
Da stellt sich letztlich die Frage, was mehr ist: "erheblich" oder "verfügbar".
Ich bin auch sehr gespannt wie sie das Problem lösen.
Gruss
Thorsten
Cpt.Boiler
Aktives Mitglied
Moin,
schon schräg mit der Wärme. Draussen Ar... kalt aber drinnen weiss man nicht, wohin mit der Hitze. Aber OK, wenn die beiden Haupt-Effekte fehlen, Wärmeleitung und Konvektion, die zumindest hier auf der Erde z.B. beim Heizen eine grosse Rolle spielen, dann liegen die Dinge natürlich komplett anders, das hatte ich übersehen.
Vielleicht sollten sie die Treibstoff-Tanks als Schlangenröhren-Tanks ausführen, wie in alten Dampfloks. Die können mehr Druck aushalten Sind wahrscheinlich zu schwer. Wäre aber cool, mit alter Dampflok-Technik zum Mars !!
VG CptB
schon schräg mit der Wärme. Draussen Ar... kalt aber drinnen weiss man nicht, wohin mit der Hitze. Aber OK, wenn die beiden Haupt-Effekte fehlen, Wärmeleitung und Konvektion, die zumindest hier auf der Erde z.B. beim Heizen eine grosse Rolle spielen, dann liegen die Dinge natürlich komplett anders, das hatte ich übersehen.
Vielleicht sollten sie die Treibstoff-Tanks als Schlangenröhren-Tanks ausführen, wie in alten Dampfloks. Die können mehr Druck aushalten
Sind wahrscheinlich zu schwer. Wäre aber cool, mit alter Dampflok-Technik zum Mars !!VG CptB
maximilian
Aktives Mitglied
Hallo,
hier gibt es ein Video vom Wiedereintritt des Starhip, bei dem man das Kamerabild und die Fluglage gleichzeitig sehen kann. Man sieht, dass die Steuerflossen versuchen, die Kontrolle zu bekommen, dabei aber so gut wie keine Wirkung erzielen. Kurz bevor die Verbindug endgültig abgebrochen ist, hat das Starship dem Luft-/Plasmastrom seine ungeschütze Seite zugewandt: ð Starship re-enter Earth's atmosphere, real & 3D views
Grüße
Maximilian
hier gibt es ein Video vom Wiedereintritt des Starhip, bei dem man das Kamerabild und die Fluglage gleichzeitig sehen kann. Man sieht, dass die Steuerflossen versuchen, die Kontrolle zu bekommen, dabei aber so gut wie keine Wirkung erzielen. Kurz bevor die Verbindug endgültig abgebrochen ist, hat das Starship dem Luft-/Plasmastrom seine ungeschütze Seite zugewandt: ð Starship re-enter Earth's atmosphere, real & 3D views
Grüße
Maximilian
MiMeDo
Aktives Mitglied
Sehr interessant.
Und kein Wunder, wenn das Lageregelungssystem nicht vernünftig funktioniert.
In der Höhe machen aerodynamische Flächen noch nicht viel.
War beim Shuttle auch nicht anders.
Wäre interessant zu wissen, ob sie trotzdem etwas über die Wirkung der Flossen im Hyperschallflug gelernt haben.
Gruss
Thorsten
Und kein Wunder, wenn das Lageregelungssystem nicht vernünftig funktioniert.
In der Höhe machen aerodynamische Flächen noch nicht viel.
War beim Shuttle auch nicht anders.
Wäre interessant zu wissen, ob sie trotzdem etwas über die Wirkung der Flossen im Hyperschallflug gelernt haben.
Gruss
Thorsten
Mischa
Aktives Mitglied
Zum Thema passive Kühlung: sowohl bei Euclid als auch JWST sitzen die Instrumente und das Teleskop komplett im Schatten der jeweiligen Sonnenschilde. Beim JWST ist die Temperatur nach dem Entfalten des Sonnenschildes bei weitem schneller gefallen als erwartet, so dass sie bestimmte Heizelemente in Intervallen eingeschaltet haben, um zu verhindern, dass die Optiken schneller abkühlen als der mechanische Rest und somit womöglich vereisen.
Bei Euclid haben wir ähnliches gesehen, und ein "thermal free-falling" nach dem Start gezielt unterbunden. Der Sekundärspiegelmechanismus bei Euclid besitzt sogar "survival heaters", da er am weitesten von den Instrumenten (Wärme) entfernt ist und so kalt werden würde, dass er nicht mehr operabel wäre.
Bei Euclid haben wir ähnliches gesehen, und ein "thermal free-falling" nach dem Start gezielt unterbunden. Der Sekundärspiegelmechanismus bei Euclid besitzt sogar "survival heaters", da er am weitesten von den Instrumenten (Wärme) entfernt ist und so kalt werden würde, dass er nicht mehr operabel wäre.
MiMeDo
Aktives Mitglied
Hm, interessant... und auch (zumindest für mich) erstaunlich, vor allem das "bei weitem".
Weiß man (du) woran das lag?
Denn eigentlich ist die Berechnung zwar aufwändig, aber doch relativ straight-forward und damit nicht wirklich schwierig.
Gruss
Thorsten
Mischa
Aktives Mitglied
Servus Thorsten, das "bei weitem" ist meine Interpretation eines Vortrags den Randy Kimble (JWST contamination scientist) für uns (Euclid) gehalten hat. Es war natürlich vorhergesehen, die Abkühlung in Schritten vorzunehmen und nicht komplett frei fallend um Vereisung zu verhindern, aber es ging deutlich schneller als erwartet. Ich hab seine Folien gerade nicht zur Hand, aber vielleicht finde ich die noch, ich meine er hat das quantifiziert aber ich weiss nicht ob ich daraus zitieren darf.
Es gibt für JWST ein sehr explizites thermisches Modell zur Vorhersage des outgassing / contamination während des komplizierten Entfaltungsvorgangs.
https://www.particleincell.com/2023/jwst-ice-vcm/
Aber letzten Endes ist das immer eine Frage des Geldes, der Zeit, und der verfügbaren Anzahl an Leuten, die sowas können. Für Euclid hatten wir sehr gute Vorhersagen für die endgültig erreichten Temperaturen, aber die Dynamik der Zustandsänderungen weit ausserhalb des thermischen Gleichgewichts ist selbst mit guten Modellen offenbar nur schwer abbildbar.
Es gibt für JWST ein sehr explizites thermisches Modell zur Vorhersage des outgassing / contamination während des komplizierten Entfaltungsvorgangs.
https://www.particleincell.com/2023/jwst-ice-vcm/
Aber letzten Endes ist das immer eine Frage des Geldes, der Zeit, und der verfügbaren Anzahl an Leuten, die sowas können. Für Euclid hatten wir sehr gute Vorhersagen für die endgültig erreichten Temperaturen, aber die Dynamik der Zustandsänderungen weit ausserhalb des thermischen Gleichgewichts ist selbst mit guten Modellen offenbar nur schwer abbildbar.
MiMeDo
Aktives Mitglied
Laut Gwynne Shotwell könnte der nächste Starship Flug schon in 6 Wochen stattfinden, also Anfang Mai.
twitter.com
Gruss
Thorsten
PS:
spacenews.com
x.com
twitter.com
Gruss
Thorsten
PS:
SpaceX planning rapid turnaround for next Starship flight
SpaceX hopes to conduct the next launch of its Starship vehicle as soon as early May, which will depend on how quickly it can get an amended launch license.
spacenews.com
Zuletzt bearbeitet:
MiMeDo
Aktives Mitglied
Gestern gab's den Static Fire Test für Ship 29, alle 6 Triebwerke.
Das ist das Starship das den Flug Nr. 4 machen soll.
Gruss
Thorsten
Das ist das Starship das den Flug Nr. 4 machen soll.
Gruss
Thorsten
MiMeDo
Aktives Mitglied
Und noch ein Static Fire mit Ship 29, dieses Mal mit nur einem Triebwerk.
Dafür versorgt aus den Header Tanks. Das soll wohl die geplante Zündung im All simulieren.
Gruss
Thorsten
Dafür versorgt aus den Header Tanks. Das soll wohl die geplante Zündung im All simulieren.
Gruss
Thorsten
MiMeDo
Aktives Mitglied
Elon Musk hat das Ziel für den nächsten (vierten) Starshipflug geTwiXt:
Mit etwas gutem Willen kann man sagen, dass die Hauptziele der bisherigen drei Flüge erreicht wurden, bzw bei jedem Flug ein deutlicher Fortschritt gemacht wurde:
Gruss
Thorsten
Mit etwas gutem Willen kann man sagen, dass die Hauptziele der bisherigen drei Flüge erreicht wurden, bzw bei jedem Flug ein deutlicher Fortschritt gemacht wurde:
- Flug 1: Über die Startrampe hinausgekommen.
- Flug 2: Hot Staging hat funktioniert.
- Flug 3: Orbit erreicht (obwohl technisch gesehen suborbital, zählt das für mich klar als "Orbit erreicht").
- Flug 4: Wiedereintritt wird überstanden?
Gruss
Thorsten
Cpt.Boiler
Aktives Mitglied
Hi
.."etwas guter Wille" ... hmm ... Ich würde eher sagen , die Ziele wurden einfach erst nach den jeweiligen Flug genannt
VG CptB
.."etwas guter Wille" ... hmm ... Ich würde eher sagen , die Ziele wurden einfach erst nach den jeweiligen Flug genannt
VG CptB
MiMeDo
Aktives Mitglied
Das stimmt nicht. Die wurden VOR den jeweiligen Flügen benannt.
Wobei man natürlich unterscheiden muss zwischen Zielen der Sorte "auf jeden Fall" und "nice to have".
Wer da nicht genau hinhört kommt leicht auf die Idee, dass nix geklappt hat.
Vor dem zweiten Flug sagte E. Musk ganz klar, dass das Hot-Staging das wichtigste Ziel ist,
und vor dem dritten sinngemäß "we are pretty sure that we will reach orbit".
Und jetzt eben Wiedereintritt überstehen. Ich tippe da 49:51.
Zur Booster-Landung hat er mWn noch nix gesagt (mein Tipp: 80:20),
und Ship Landung (Belly-Flop auf's Meer) dürfte (wenn überhaupt versucht) nur nice-to-have sein.
Gruss
Thorsten
Wobei man natürlich unterscheiden muss zwischen Zielen der Sorte "auf jeden Fall" und "nice to have".
Wer da nicht genau hinhört kommt leicht auf die Idee, dass nix geklappt hat.
Vor dem zweiten Flug sagte E. Musk ganz klar, dass das Hot-Staging das wichtigste Ziel ist,
und vor dem dritten sinngemäß "we are pretty sure that we will reach orbit".
Und jetzt eben Wiedereintritt überstehen. Ich tippe da 49:51.
Zur Booster-Landung hat er mWn noch nix gesagt (mein Tipp: 80:20),
und Ship Landung (Belly-Flop auf's Meer) dürfte (wenn überhaupt versucht) nur nice-to-have sein.
Gruss
Thorsten
maximilian
Aktives Mitglied
Hallo!
Meine Quoten sind übrigens: Weiche Boosterlandung 30:70 und kontrollierter Wiedereintritt: 10:90
Wobei das natürlich sehr darauf ankommt, wie lange sie sich bis zum nächsten Start Zeit nehmen. In einem anderen Raumfahrtforum habe ich gelesen, dass es diesmal wohl erhebliche Schäden an der Startrampe gegeben haben soll, die einen frühen nächsten Start wohl nicht erlauben.
Grüße
Maximilian
Vielleicht nicht ganz, aber mir lag dieselbe Antwort wie die vom Kapitän auf den Tasten... Die Liste der Ziele, die vor den Flügen bekanntgegeben werden, ist meistens ziemlich lang. Und es ist manchmal ein bisschen anstrengend, dem großen Meister lange genug zuzuhören, um herauszubekommen, was davon wirklich wichtig ist. Seine eigenen eifrigen Kommentatoren auf den SpaceX channel wissen es ja auch nicht.
Meine Quoten sind übrigens: Weiche Boosterlandung 30:70 und kontrollierter Wiedereintritt: 10:90
Wobei das natürlich sehr darauf ankommt, wie lange sie sich bis zum nächsten Start Zeit nehmen. In einem anderen Raumfahrtforum habe ich gelesen, dass es diesmal wohl erhebliche Schäden an der Startrampe gegeben haben soll, die einen frühen nächsten Start wohl nicht erlauben.
Grüße
Maximilian
MiMeDo
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Das stimmt, aber man muss dabei bedenken, dass die Philosophie von SpaceX nicht wie die der konventionellen Raumfahrtfirmen und -agenturen ist. Während bei denen "Ziel" = "muss unbedingt erreicht werden", und "nicht erreicht" = "peinliche Schlappe" bedeutet, und deshalb die Ziele nicht allzu hoch geschraubt werden und jahrelange Tests am Boden vorausgehen, ist es bei SpaceX genau umgekehrt. Da ist das Motto "mal sehen wie weit wir kommen", und das kommunizieren sie auch so. Und sie können sich das erlauben, weil sie "hardware rich" arbeiten, sprich viele Raketen bauen die zum Verheizen da sind. Und das geht eben deshalb einigermaßen preiswert, weil die Massenfertigung vor den Prototypen kommt (und damit schon für die Prototypen angewendet wird). Das klingt zunächst nach "teuer", aber was da an Bodentests und vor allem Zeit eingespart wird zahlt sich voraussichtlich aus.
Gruss
Thorsten
PS: Ich schraube meine Erwartung an den erfolgreichen Wiedereintritt etwas herunter: 33:67.
Denn das ist im Gegensatz zu den bisher gemeisterten Flugphasen schon noch ziemlich Terra Incognita. Zwar haben sie schon viele Dragons gelandet und das Space Shuttle hat es auch hinbekommen, aber diese zylindrische Unform mit den Flossen dran könnte ganz schön Probleme machen. Denn alles was es bisher so an Wiedereintrittskörpern gab war an der Unterseite stets ziemlich flach. Der Grund dafür ist (mWn), dass der Abstand der Stoßwelle (und damit der "Wärmequelle") mit dem Radius ansteigt. Und je weiter weg, desto weniger Wärme geht in das Raumschiff (und verbleibt stattdessen im Plasmaschweif). Andererseits ist die Edelstahlkonstruktion im Vorteil. Vielleicht bekommen sie es ja hin, und im Inneren haben sie dann 100°C?
(Ich denke gerade nur laut, also diesen Abschnitt nicht allzu ernst nehmen.
)