Fakten über Satelliten

[Simon Maier]

Hallo,

Eine Rakete der Größenordnung von der Delta IV kann schon einiges Gewicht hochbringen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Delta_IV#Delta_IV_Heavy

Lt. dem Artikel kann eine Delta IV Heavy bis zu 14,5 t in eine GTO oder 25 t in eine niedrige Umlaufbahn bringen, und zählt somit zu den stärksten US Raketen die derzeit produziert werden. Benötigt wird eine solche Rakete für schwere Spionagesatelliten. Bei Militärsatelliten würden die USA sich sowiso nie von anderen abhängig machen, du kannst also davon ausgehen dass sie in der Lage sind sämtliche Ihrer Satelliten selbst ins All zu bringen.

Das Space Shuttle konnte auch ungefähr dieses Gewicht hochbringen, war aber bemannt und wäre für ,,olle Fernsehsatelliten'' auch nicht eingesetzt worden.

Die Saturn 5 Mondrakete war noch wesentlich stärker, wird aber nicht mehr hergestellt (und war für bemannte Missionen, d.h. sehr teuer) und so eine starke Rakete braucht man auch nur für eine bemannte Mission zu anderen Planeten.


Raketen für bemannte Missionen werden von der Sicherheit her strengeren Kriterien unterzogen, müssen also noch zuverlässiger sein. Die Triebwerke solcher Raketen werden mit mehr Reserven ausgelegt und die Raketen haben eine sog. Engine Out Capability, d.h. selbst bei Ausfall eines Triebwerks nach einem errechneten Zeitpunkt kann die Mission fortgesetzt werden. (Wobei auch manche unbemannte Raketen so was besitzen). Das hatte schon die Saturn 5 und das hat auch Apollo-Missionen gerettet.

Zudem benötigt man wie Chopper 80 schon geschrieben hat auch eine Kapsel (so was wie die Apollo-Kapsel oder die Sojus-Kaspsel) . Im Moment haben die USA keine solche Kapsel, für die Shuttles brauchte man sowas ja nicht. Folgende Systeme werden gerade entwickelt:

http://de.wikipedia.org/wiki/Dragon_V2

http://de.wikipedia.org/wiki/CST-100

http://de.wikipedia.org/wiki/Dream_Chaser

http://de.wikipedia.org/wiki/Orion_Multi-Purpose_Crew_Vehicle (Nasa)

 

[Lancer512]

Hi Zusammen

Vielen Dank für die Antworten.

1.) Können Raketen wie die Atlas V oder Delta IV jeder dieser aufgezählten Satelliten problemlos ins All befördern?

• ISR-Satelliten (LEO) —> ca. 1000km Höhe (vom Äquator)
• Meteorologie-Satelliten (LEO) —> ca. 1000km Höhe (vom Äquator)
• GPS-Satelliten (MEO) —> ca. 20200km Höhe (vom Äquator)
• Kommunikations-Satelliten (GEO) —> ca. 36000km Höhe (vom Äquator)
• Missile Early Warning-Satelliten (GEO und HEO) —> ca. 36000km Höhe (vom Äquator) oder elliptisch
• andere Intelligence-Satelliten (GEO) —> ca. 36000km Höhe (vom Äquator)

Warum sollen sie das nicht können? Das hängt letztendlich von der Masse des einzelnen Satelliten ab.
Die Trägerrakete selbst bringt den Satelliten nur in eine vorläufige Umlaufbahn mit der entsprechenden Inklination. Danach ist der Satellit auf sich alleine gestellt um den Zielorbit zu erreichen. Das steht auch schon in Post #18.

Was genau meinst du mit Höhe vom Äquator? Die Höhe über der Erde?

 

[JE98]

Hi zusammen

Vielen Dank für die super Antworten. Ist wirklich ein interessantes Thema.

Habe hier noch paar Fragen:

1.) Die Saturn V war die Rakete mit der grössten Nutzlast. In Zukunft wird es wahrscheinlich die Space-Launch-System-Rakete sein.
Aber welche Rakete, von welchem Land hat momentan die grösste Nutzlast?

2.) http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_USA_satellites
Das ist eine Liste von den „USA-Satellites“. Liege ich richtig wenn ich meine, dass das nur die vom US-Militär sind? Andere zivile Satelliten sind hier nicht aufgezählt oder?
Kennt ihr da auch zivile?

3.) Was passiert eigentlich mit den Raketen, die ins Weltall geschossen werden? Verglühen die nach Beendigung der Mission?

4.) Wie viele Atlas V-Raketen haben die USA? Wie viele Delta IV-Raketen haben die USA?

5.) Wie schwer sind eigentlich folgende Satelliten etwa? (Gewicht auf der Erde)

• ISR-Satelliten
• GPS-Satelliten
• Kommunikations-Satelliten
• Missile Early Warning System-Satelliten

6.) Ist die folgende Aussage richtig: «Um Satelliten in den geostationären Orbit zu bringen, gibt es den Geostationären Transfer Orbit. Dieser ist weiter unten. Die Raketen können dort einen Satellit hintun, der Satellit kann sich dann selber zum Geostationären Orbit befördern. Es gibt aber auch Raketen, wie die Atlas V oder Delta IV, die Satelliten auch direkt in den Geostationären Orbit transportieren können.»

Vielen Dank für die Mithilfe und dieses interessante Gespräch!
LG

 

[Simon Maier]

Hallo,

Die stärkste Rakete die ich gefunden habe die es momentan gibt ist die Russische Angra A5 mit 24,5 t in LEO (Low Earth Orbit) gefolgt von der Delta IV Heavy mit 23.0 t in LEO. Die Proton M hat 21 t in Leo, die Ariane 5 ES ist mit 20 t in Leo dabei. EDIT: Es gibt bald die Falcon Heavy von Space X, die 53 t in einen LEO bringen kann. Sie ist aber noch nicht geflogen, wird aber in den nächten Jahren sicher kommen und wird dann die stärkste Rakete die es zurzeit gibt. Innerhalb von 2 1/2 Jahren verfügbar wäre die Atlas V HLV mit 29400 KG in LEO, diese Version müsste aber noch entwickelt werden. Von ein paar der hier genannten Raketen könnten bei Bedarf auch noch stärkere Versionen entwickelt werden, im Moment gibt es die aber nicht.

http://de.wikipedia.org/wiki/Falcon_9#Technische_Daten

Die Satelliten der Liste sind wohl alles Militärsatelliten, also staatlich. Es gibt mit Sicherheit noch viele kommerzielle Satelliten, aber ich denke a steht jetzt nicht jeder in Wikipedia drin und da die Lebensdauer eines Satelliten auch nicht ewig ist.

http://de.wikipedia.org/wiki/Geostationärer_Satellit#Beispiele_f.C3.BCr_geostation.C3.A4re_Satelliten

http://de.wikipedia.org/wiki/AMC-21

Die Raketen bestehen ja aus mehreren Stufen. Die erste Stufe tritt schnell wieder ein, andere können evtl. eine Zeitlang im Orbit treiben, was man dann auch als Weltraumschrott bezeichnet. Je höher die Umlaufbahn, desto länger bleibt der Schrott dann im All.

Raketen werden i.d.R. nicht auf Vorrat sondern Auftragsbezogen produziert, also kann man nicht sagen die USA haben soundso viele. Wenn sie eine brauchen wird sie (und dann in der benötigten Version) gebaut.


Zum Gewicht:

So ganz genau kann man es nicht sagen da es hier um Militärsachen geht und da wird halt nicht alles veröffentlicht.

Ein Aufklärungssatellit ist rel. schwer, ich denke da kann man fast die Nutzlast der Delta IV Heavy (die für diese gebaut ist) nehmen. Hier ist ein Beispiel

http://de.wikipedia.org/wiki/Lacrosse_(Satellit)

GPS: ca. 2 t

Fernsehsatellit:

Beispiel des oben genmannten AMC 21: 2,5 t

SBIRS Geo-Satelliten lt. Wikipedia-Artikel und Raketenleistungsfähigkeit ca. 4,2-5 t

http://de.wikipedia.org/wiki/Space-Based_Infrared_System#SBIRS-GEO

Die Aussage Nr. 6 denke ich stimmt, es kommt aber drauf an ob ein Satellit billiger selber in den GEO kommt oder von der Rakete. Mit der Rakete kostet jedes KG in den GTO 30-50 tausend Euro, in den GEO 300-400 tausend Euro. Die einzigen Satelliten die laut Startliste der Atlas und der Delta IV direkt in den GEO abgesetzt wurden waren Militärsatelliten, die z.T. eben viel teurer sind als einfache Fernsehsatelliten und die durch einen Direkteinschuss dann ihren eigenen Treibstoff nicht verbrauchen und somit länger betrieben werden können. Für billigere Fernsehsatelliten wird sich das wirschaftlich nicht lohnen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Geostationärer_Satellit#Einschuss


Der GTO ist allerdings nicht einfach weiter unten, sondern eine elliptische Bahn.

http://de.wikipedia.org/wiki/Geostationäre_Transferbahn

 

[koehlerbv]

Zur Frage 1: Dieser "Schwanzvergleich" bringt nichts, da das nur im Zusammenhang mit möglichen Nutzlasten und den erforderlichen Kosten (die wiederum dann die Masse des Transportguts ganz wesentlich bestimmen) einen Sinn ergibt.
So rein theoretisch ist die russische Energija schon in der 4-Booster-Variante in der Lage, 80 bis knapp 100 t in einen LEO zu wuchten, sie wäre bei Bedarf sehr schnell wieder in Produktion zu nehmen.
Bei "Bedarf" sind wir aber beim Problem: Es gibt derzeit keinen. Ideen für derartige Nutzlasten gibt es natürlich, nur bezahlen kann sie keiner. Hinzu kommt: Wenig Starts mit teuren Nutzlasten: Riskante und wenige Erfahrungen. Der Kilopreis steigt erneut.

Nachsatz zur Saturn V: Die 133 t waren auch ein sehr theoretischer Wert - derartige Nutzlast wurde nie erreicht oder man inkludierte die Oberstufe oder ggf. sogar Nr. 3 und 4 mit zur Nutzlast.

 

[Simon Maier]

Hallo,

Das mit der Nutzlast war schon ein bischen ein Problem der Ariane 5, die ja haupsächlich für den kommerziellen Markt gedacht ist, und für Einzelstarts eigentlich zu groß ist. Daher wurden meistens 2 Satelliten gleichzeitig gestartet, was aber andere Probleme nach sich zog (Versicherungsprämie weil bei einem Fehlstart 2 Satelliten statt einem zerstört sind) und auch 2 Satelliten gefunden werden müsssen.

Die neue zukünftige Version 6 soll ja besser abstufbar und kleiner sein (an kommerzielle Anforderungen angepasst), vor allem je kg Nutzlast billiger

 

[Chopper80]

zu 3 kann man noch sagen, dass die ersten Stufen nicht verglühen, sondern zur Erde zurückfallen und zerschellen. SpaceX hat da gerade beim letzten Start den Versuch gemacht, die erste Stufe der Falcon auf einer Plattform im Atlantik weich zu landen ( Zur Wiederverwendung ) , letzteres hat aber nicht geklappt, die Landung war hart.

C80

 

[JE98]

Hi zusammen

Vielen Dank für die Antworten! Beginne das langsam immer besser zu verstehen.
Noch ein paar Verständnisfragen:

1.) Simon Maier hat geschrieben, dass die Delta IV Heavy eine Nutzlast von 23t hat. Die Angra A5 hat 24,5t.
Nun habe ich aber gelesen, dass es 23t sind, wenn die Delta IV Heavy ein RS-68 Triebwerk benützt. Die neuen Delta IV Heavy benützen aber ein RS-68A Triebwerk. Dieses steigert die Nutzlast auf bis zu 28,7t.

Quelle: http://en.wikipedia.org/wiki/Delta_IV
In dem Infokasten seht ihr die Nutzlast. Unten gibt es noch ein Abschnitt namens "RS-68A Upgrade".

—> Also ist die Delta IV Heavy mit dem neuen Triebwerk RS-68A die stärkste Rakete, die es derzeit gibt?


2.)

a) Zu der Menge wegen den Raketen: Also ist das nicht so wie sonst im Militär, wo man eine Anzahl von Missiles bestellt?
Bestellt man diese einfach, wenn man sie braucht?

b) Wie lange braucht es etwa, um so eine Rakete herzustellen? Da kann ja wahrscheinlich nicht das Militär kommen und sagen, dass sie morgen eine Rakete wollen. Das dauert ja diese herzustellen.​

3.) Zur Grösse von den Satelliten

Ich spreche hier übrigens wieder von folgenden Satelliten:

• ISR-Satelliten
• Wetter-Satelliten
• GPS-Satelliten
• Communication-Satelliten
• Missile-Early-Warning-System-Satelliten

a) Sind Satelliten eigentlich "zusammenklappbar"? Denn gewisse haben ja eine ziemliche Grösse. Vor allem mit den "Flügeln".
b) Haben alle von den oben aufgezählten US-Militär Satelliten in Atlas V-, Delta IV- oder Falcon Heavy-Raketen Platz?​

4.) Es wird oft von der Konkurrenz zwischen der Atlas V und der Delta IV gesprochen. Wie kann ich mir das vorstellen? Ist das einfach ein Wettrennen, welche Firma mehr von ihren Raketen verkaufen kann, oder sind die wirklich in einem Entscheidungsverfahren, welche in Zukunft benützt wird, und welche aus dem Programm gestrichen wird?

Vielen herzlichen Dank für die super Hilfe und Geduld!
Beste Grüsse

 

[Simon Maier]

Hallo,

Im englischen Wiki steht das mit dem Upgrade, im deutschen nicht. In dem Fall ist die Delta Iv Heavy momentan die stärkste.

Die Falcon Heavy soll aber noch 2015 starten (und hat anscheinend schon Aufträge für Militärsatelliten) und würde dann mit 53 t einiges mehr tragen können.

http://en.wikipedia.org/wiki/Falcon_Heavy



zu 2

Die Raketen werden schätze ich mindestens 1 Jahr vorher bestellt (kann aber auch mehr sein, ich weiß es nicht genau, ich hab noch nie eine Rakete bestellt). Es gibt ja nicht nur 1 Rakete, sondern mehrere Versionen mit unterschiedlicher Nutzlast. Eine zu große Rakete zu nehmen würde mehr kosten, deshalb wird die Rakete so ausgewählt dass sie stark genug ist die erforderliche Nutzlast zu befördern, aber nicht 5 Nummern größer ist und viel mehr kostet. Deshalb kann man die nicht bevorraten wie z.B. eine Atomrakete, bei der die Nutzlast immer gleich ist.

Ein Paketbote fährt schließlich auch nicht mit einem Sattelschlepper sondern mit einem Kleintransporter, weil der von der Last her ausreicht und viel weniger kostet als der Sattelschlepper. Der wird erst eingesetzt wenn man das Gewicht auch braucht.

Genauso wird eine große Rakete nur eingesetzt wenn man die Nutzlast auch benötigt, reicht eine kleinere nimmt man die.

Zu der Größe der Satelliten kann ich leider nicht viel sagen, die Aufklärungssatelliten werden wohl ziemlich die größten sein. Am besten kann man es wohl anhand der Nutzlastverkleidungen der Rakete bestimmen.

Genaue Maße wird man denke ich im Web eher nicht bekommen, ein Teil wird sicherlich geheim sein, vor allem beim den Militärsachen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Delta_IV#Nutzlastverkleidungen.5B2.5D_2

,,Die Verbundnutzlastverkleidung ist knapp 19,1 m hoch, von denen 13,07 m den vollen Außendurchmesser von 5 m hat. Im zylindrischen Teil hat sie 4,57 m Innendurchmesser. Den restlichen Teil der Länge nimmt die leicht nach innen gebogene oben abgerundete Spitze ein.

Die Metallnutzlastverkleidung ist 19,81 m hoch, von denen 13,76 m den vollen Außendurchmesser vom 5 m hat. Im zylindrischen Teil hat sie 4,57 m Innendurchmesser. Den restlichen Teil der Länge nimmt die Spitze in Form eines oben abgerundeten Doppelkegels ein. Diese Nutzlastverkleidung spaltet sich, wenn sie abgeworfen wird, längs in drei Teile.''

Da kann also ungefähr der Auflieger eines Sattelschleppers rein.


Die Solarzellenarme eines Satelliten klappen immer im All aus und sind in der Rakete zusammengeklappt.

Die Solarzellen der heutigen Satelliten sind besondere, die mittlerweile 40% Wirkungsgrad haben. Im Vergleich dazu haben die Solarmodule die auf der Erde auf Dächern eingesetzt werden nur ca. 14-18 % Wirkungsgrad. Allerdings sind die All-Solarzellen so teuer dass sich ein Einsatz auf der Erde wo das Gewicht keine Rolle spielt nicht rechnen würde.Im All sind sie durch ihr geringeres Gewicht aber günstiger da Gewicht hier eine große Rolle spielt.

Generell kommt die Photovoltaik aber aus der Raumfahrt und ist für diese einst entwickelt worden.

zu 3b: Da die USA ihre Militärsatelliten und andere staatliche Satelliten generell selbst ins All bringen, können sie das alles in Ihre Raketen bringen.

4:

Die USA haben die Delta IV (Boeing) und die Atlas 5 (Lockheed Martin) damals von verschiedenen Firmen entwickeln lassen, weil dadurch auch ein gewisser Wettbewerb um günstige Startkosten aufkam, was bei einem Monopolisten nicht so ist.

Allerdings ist die Atlas V teurer geworden, und spielt auf dem kommerziellen Markt keine Rolle. Die Regierungsaufträge werden aber zwischen den US-Raketen geteilt damit jede Firma wirschaftlich Erfolg hat. Privataufträge kann sich natürlich ein Anbieter holen so viel er will, dazu muss die Rakete aber auch günstige Startkosten (Kosten für 1 kg in eine bestimmte Umlaufbahn) haben.

 

[JE98]

Hi zusammen

Wirklich vielen Dank für die Geduld und Hilfe!!

Noch was wegen dem zusammenklappen von den Solar-Flügeln:

Ist das Zusammenklappen (englisch: encapsulate) bei allen folgenden Satelliten möglich?:

• ISR-Satelliten
• Wetter-Satelliten
• GPS-Satelliten
• Kommunikations-Satelliten
• Missile-Early-Warning-System-Satelliten

Das ständige Aufzählen der Satelliten, mache ich zur Vereinfachung, dass ihr nicht jedes Mal oben schauen müsst. Also lasst euch davon nicht stören.

Vielen herzlichen Dank!!
Liebe Grüsse

 

[Simon Maier]

Hallo,

Wenn die Solarzellenfläche so groß ist dass sie sonst nicht in dier Nutzlastverkleidung passt muss sie halt zusammengefaltet werden. Die Größe der Fläche hängt direkt von der benötigten Energie ab, und die ist je nach Satellit unterschiedlich, ein kleiner Satellit kann nur ein paar Watt haben, ein großer Kommunikationssatellit auch 10 KW. Der jeweiligen Leistung entsprechend groß müssen dann die Solarzellen sein. So kompliziert wird die Technik nicht sein, und wer einen Satelliten bauen kann der wird wohl auch eine Solarzelle ausklappen können

http://de.wikipedia.org/wiki/Energieversorgungssystem_(Satellit)#Sonnenenergie

Es gibt aber auch Satelliten (vor allem militärische) die über eine Nukleare Batterie versorgt werden, die haben dann (wahrscheinlich) keine Solarzellen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Energieversorgungssystem_(Satellit)#Kernenergie

Über jeden einzelnen Satellitentyp wird man nicht erfahren wie er versort wird, aber Fakt wird sein dass kommerzielle Satelliten nicht mit Kernenergie angetrieben werden sondern mit Solarzellen. Über aktuelle Militärsatelliten wird man aus offenen Quellen da aber wahrscheinlich wenig erfahren.

 

[JE98]

Ok. Vielen Dank!

Aber denkst du, dass alle von mir aufgezählten Satelliten in Delta IV- oder Atlas V-Raketen (oder zukünftig auch Falcon Heavy) transportiert werden können? Sei es nun vom Gewicht oder von der Grösse her.
Anders formuliert: Können die Delta IV-, die Atlas-V und die Falcon Heavy-Rakete alle von den aufgezählten Satelliten transportieren?

• ISR-Satelliten
• Wetter-Satelliten
• GPS-Satelliten
• Kommunikations-Satelliten
• Missile-Early-Warning-System-Satelliten
• Elektronische Intelligence- oder andere Intelligence-Satelliten

Vielen Dank für die Hilfe!

 

[Simon Maier]

Hallo,

Da die USA sicherlich ihre Spionagesatelliten nicht von Russland starten lassen und diese die größten und schwersten Satelliten sein müssten kannst du davon ausgehen dass sie das alles selber können, und zwar mit den hier genannten Raketen. Alle 3 haben Schwerlastvarianten.

Wenn der Bedarf an noch größeren Raketen da wäre dann würden sie einfach eine entwickeln, und die Delta IV beispielsweise (möglicherweise auch die anderen, müsste man nachschauen) wäre vom Potential her noch nicht am Ende.

 

[JE98]

Hi zusammen

Habe noch eine Frage zu Raketen:

Es gibt ja meistens folgende Stufen:

• Booster-Stufe (Stufe 0)
• 1. Stufe
• 2. Stufe
• (3. Stufe)

a) Welche von diesen aufgezählten Raketen-Stufen fallen nach Erledigen der Mission zurück auf die Erde?
b) Welche von diesen aufgezählten Raketen-Stufen verglühen nach Erledigen der Mission?
c) Wie lange dauert das Verglühen? Gewisse Raketen können den Satellit ja direkt in den geostationären Orbit befördern. Das heisst die jeweilige Raketen-Stufe befindet sich auf etwa 36000km Höhe. Dort dauert das Verglühen ja extrem lange.

Vielen Dank für die Hilfe!
Beste Grüsse

 

[LFeldTom]

Dort dauert das Verglühen ja extrem lange.

DORT verglüht gar nix, da schlicht keine Reibung.

Verglüht wird in der Atmosphäre.

Ansonsten heißt das Erreichen der 36000Km nicht, dass man sich bereits auf einer geostationären Bahn befindet.

 

[Simon Maier]

Hallo,

Das Verglühen von Gegenständen aus dem Weltall kommt passiert erst, wenn ein Gegenstand mit hoher Geschwindigkeit in die Erdatmosphäre eintritt. Im Weltall gibt es keine Atmosphäre, also auch kein Medium an dem bei hoher Geschwindigkeit Reibung entstehen kann. Daher werden Gegenstände im Weltall auch nicht nennenswert abgebremst und können (im Beispiel von Meteoriten oder Kometen) lange Zeit sehr schnell durchs All fliegen. Tritt ein Gegenstand allerdings schnell in die Atmosphäre ein, ist er plötzlich dem Luftwiederstand ausgesetzt und wird dadurch abgebremst. Die Bewegungsenergie die er dadurch verliert wird in Wärme umgewandelt und ein Teil davon geht auch in das eintetende Objekt. Das ist so viel Wärme dass solche Gegenstände dann i.d.R. komplett verglühen, ein sehr großes Massereiches Objekt (Z.B. Meteorit) kann aber auch nur teilweise verglühen und etwas kleiner noch einschlagen (in Sibirien 2013, http://de.wikipedia.org/wiki/Meteor_von_Tscheljabinsk)

Vereinzelt können Satelliten die massive Bauteile haben (im Extremfall Militärsatelliten mit kleinen Atomreaktoren) nur teilweise verglühen und auf dem Boden aufschlagen

http://de.wikipedia.org/wiki/Kosmos_954

http://de.wikipedia.org/wiki/Verglühen

Das Phänomen der Erhitzung durch Luftreibung tritt schon bei schnellen Flugeugen auf (Concorde, SR71, XB70)

Die Unterstufe einer Rakete verglüht nicht, da sie nie in den Weltraum kommt sondern schon vorher abgetrennt wird und zur Erde zurückfällt (oder wie bei Space X ein Landungsversuch gemacht wird). Die Verweildauer der Oberstufe im All hängt von ihrer Bahn ab, im LEO kann sie sich ein paar Jahre halten bis sie abstürzt und verglüht, im seltenen Fall dass eine Oberstufe einen Satelliten direkt in den GEO bringt (und nicht in den GTO) wird die Oberstufe dann in einem Friedhofsorbit geparkt damit sie nicht mit den GEO-Satelliten kollidieren kann. Objekte im GEO halten sich dort mehrere Millionen Jahre bevor sie abstürzen.

Eine 3. Stufe haben meine ich nur Raketen wie die Saturn 5 Mondrakete, die 3. Stufe diente dabei zum Verlassen der Erdumlaufbahn, die 3. Stufe wurde damals auf dem Mond zum Absturz gebracht. Da der Mond keine Atmosphäre besitzt ist sie nicht verglüht sondern nur aufgeschlagen und zerschellt.


Abschnitt Bahnhöhe und Lebenszeit eines Satelliten

http://de.wikipedia.org/wiki/Satellitenorbit#Lebensdauer

http://www.bernd-leitenberger.de/orbits.shtml



http://www.heise.de/tp/artikel/7/7019/1.html

 

[JE98]

Hallo zusammen!

Vielen Dank für die Hilfe!
Also das ich das richtig verstehe, folgende Fragen:

1.) Stimmen folgende Aussagen:

• «Die Stufe 0 (Booster-Stufe) fällt wieder zurück auf die Erde. Oft werden sie mit einem Fallschirm abgebremst (z.B. Solid Rocket Boosters von Space Shuttle). Oft landen die Booster-Stufen im Meer.»
• «Die Stufe 1 fliegt auch meistens wieder zur Erde zurück. Manche werden auch mit Fallschirmen abgebremst, und wie auch die Booster-Stufe, fallen die oft ins Meer.»
• «Die Stufe 2 befindet sich meistens in einem Orbit und fliegt somit nicht zur Erde zurück. Sie verglüht meistens. Je nachdem wo sie sich befindet (Höhe) dauert das Verglühen länger oder kürzer. Wenn eine Rakete einen Satelliten in den LEO befördert, ist sie ja selber auch im LEO (Low-Earth-Orbit). Dort verglüht sie schneller, als wenn sie sich im MEO (Medium-Earth-Orbit) oder sogar GEO (Geostationary-Orbit) befindet. Eine direkte GEO-Beförderung gibt es aber selten. Meistens befördern die Raketen die Ladung (z.B. Satellit) in den GTO (Geostationary-Transfer-Orbit) und diese Ladung befördert sich dann eigenständig in den GEO.»

Korrekt?
(Ich bin mir bewusst, dass es natürlich auch Raketen mit noch mehr Stufen gibt. Die meisten haben aber 2 (oder mit den Boostern 3) Stufen. Darum habe ich jetzt einfach solche mit 0.-, 1.- und 2. Stufe beschrieben. Ich wäre einfach froh, wenn ihr mir sagen könntet, ob das Beschriebene stimmt.)

2.)

a) Wenn ich das richtig verstehe, gibt es ja mit den ständigen Raketenstarts somit immer mehr Weltraummüll (denn die letzte Stufe, die sich im Orbit befindet und die "Fracht" abgeliefert hat, hat ja meistens keine Funktion mehr). Gibt es da schon Lösungen diese letzten Raketenstufen (meistens die Zweite) zu entsorgen oder verglühen zu lassen? Haben die obersten Raketenstufen nicht noch einen Antrieb, um sich wieder nach unten in die Atmosphäre zu befördern, und somit zu verglühen? Denn wie schon erwähnt, gibt es Raketenstufen, die sich im MEO oder sogar im GEO befinden. Dort verbleiben die eigentlich für immer, da es kein Luftwiderstand gibt.

b) Der Weltraumschrott ist ja nicht nur die ausgebrannten letzten Raketenstufen (obwohl die soviel ich weiss einen grossen prozentualen Anteil des gesamten Weltraumschrottes ausmachen), sondern auch kaputte Teile.
Gibt es für die kaputten Teile auch eine Lösung, diese zu entsorgen? Denn mein Lösungsvorschlag von oben -einfach die Raketenstufen in die Atmosphäre zu befördern, damit sie verglüht- geht hier ja nicht, denn kaputte Teile haben ja kein Antrieb. Was gibt es da für "Entsorgungsmöglichkeiten"?

Beste Grüsse und vielen Dank für die Hilfe!

 

[Ernst Dietikon]

1.) Simon Maier hat geschrieben, dass die Delta IV Heavy eine Nutzlast von 23t hat. Die Angra A5 hat 24,5t.
Nun habe ich aber gelesen, dass es 23t sind, wenn die Delta IV Heavy ein RS-68 Triebwerk benützt. Die neuen Delta IV Heavy benützen aber ein RS-68A Triebwerk. Dieses steigert die Nutzlast auf bis zu 28,7t.

Wobei man mit den Vergleichen etwas aufpassen muss. Die 24.5t der Angara 5 werden beim Start in Plessezk (63°N) erreicht. (Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Angara_%28Rakete%29#Versionen.) Beim Start in kleineren Breitengraden wäre die Nutzlast etwas grösser. Es gibt dazu noch ein Projekt für eine Angara 7 mit 40.5t in eine niedere Umlaufbahn beim Start von Plessezk aus. Dies immer noch etwas kleiner als die Falcon-Heavy mit 53t ich nehme an beim Start in Florida (28°N).

Gruss
Ernst

 

[Simon Maier]

Hallo,

zu1: Beim Space Shuttle wurden die Booster wiederverwendet, und mit dem Fallschirm gelandet. Wird der Booster (falls die Rakete welche hat) nur einmal verwendet, wird man ihn wahrscheinlich einfach ins Meer fallen lassen. Inwieweit welche Rakete hier Fallschirme einsetzt kann ich aus dem Stehgreif nicht sagen, müsste man nachlesen.
Die Startplätze werden zumindest in der westlichen Welt so gewählt dass die Rakete über Wasser fliegt und die 1. Stufe eben über Wasser runterkommt, so kann sie niemanden treffen. Muss eine Rakete wegen irgendeinem Defekt gesprengt werden, fallen die Trümmer ebenso ins Wasser und treffen kein bewohntes Land.

Die 2. Stufe verglüht irgendwann. Der eigentliche Vorgang des Verglühens (also in der Atmosphäre) dauert immer gleich lang, der Unterschied ist nur die Zeit bis die Stufe so eine Niedrige Umlaufbahn hat dass sie in die Atmosphäre zurückfällt. Die 2. Stufe lässt sich bei niedriger Umlaufbahn darauf vorbereiten, damit sie früher wieder eintritt.

,,Je nachdem wo sie sich befindet (Höhe) dauert das Verglühen länger oder kürzer''

Vorschlag, etwas genauer beschrieben wäre ,,Je nachdem wo sie sich befindet (Höhe) dauert es kürzer oder länger bis sie verglüht''

Die anderen Aussagen müssten so stimmen, soweit ich das beurteilen kann.

Das mit dem Weltraumschrott ist ein Problem, für das es noch keine richtige Lösung gibt. Die 2. Stufen von Raketen kann man noch etwas steuern und den Absturz beschleunigen. Solange Satelliten die in niedrigen Umlaufbahnen sind funktionieren kann man ihre Bahn absenken und sie abstürzen lassen. Die GEO-Satelliten kann man in einen Friedhofsorbit steuern um die GEO-Plätze für neue Satelliten freizumachen.

Es kommt aber auch vor dass Satelliten kaputt gehen und nicht mehr gesteuert werden können, diese können im schlimmsten Fall auch mit anderen Satelliten kollidieren und so ein Trümmerfeld erzeugen. Auch Abschüsse von niederig fliegenden Satelliten mit speziellen Raketen erzeugen viele Trümmer.

Heutzutage ist man sich der Problematik bewusst und versucht Weltraummüll so gut es geht zu vermeiden. Den Schrott der schon im All ist kann man aber nicht mehr runterholen, der ist auf lange Sicht in der Umlaufbahn.

http://de.wikipedia.org/wiki/Weltraummüll

 

[JE98]

Hi zusammen
Also nochmals kurz zusammengefasst:

1.)

• Die 0. Stufe (Booster-Stufe) fliegt zurück zur Erde und landet im Meer.
• Die 1. Stufe fliegt zurück zur Erde und landet im Meer.
• Die 2. Stufe fliegt nicht zurück zur Erde, sie bleibt im Weltall. Dort verglüht sie dann, je nachdem wo sie sich befindet geht es länger oder kürzer bis sie verglüht.

Stimmt das?

2.) Dann noch was zu der 2. Stufe als Weltraumschrott. Verstehe ich das richtig:
«Die 2. Stufe hat oft noch genug Treibstoff, um nach Beendigung der Mission sich wieder nach unten in die Atmosphäre zu begeben. Dort verglüht sie nämlich schneller, weil der Luftwiderstand höher ist.»
Stimmt das?

3.) Dann noch etwas zu anderem Weltraumschrott. Verstehe ich das richtig:
«Obwohl die 2. Raketenstufen einen grossen prozentualen Anteil des gesamten Weltraumschrotts ausmachen, gibt es auch anderen Weltraumschrott, z.B. alte Satelliten, oder auch kaputte Teile. Im Fall des alten Satelliten, ist oft noch genügend Treibstoff vorhanden, dass sich dieser zur Atmosphäre begeben kann, und somit verglühen kann. Im Fall von kaputten Teilen, ist ja kein Treibstoff vorhanden. Somit kann es über tausende von Jahren dauern, bis die Teile verglühen, weil sie in der selben Höhe bleiben.»
Stimmt das?

Vielen Dank für die Hilfe!
Beste Grüsse