Hallo,
also rechnen wir einmal aus wie groß die Anpreßkraft durch Philae werden kann wenn er nicht verankert ist.
(Die benötigte Anpreßkraft beim Bohren.)
Komet 67P Abmessungen ca. (4 x 3,5 x 3,5) km, Masse ~ 10[SUP]13[/SUP] kg
Philae Masse = 100 kg
newtonsche Gravitationsgesetz:
F = G*m[SUB]1[/SUB]*m[SUB]2[/SUB]/r[SUP]2[/SUP] | mit:
m[SUB]1[/SUB] = m[SUB]67P[/SUB]= 10[SUP]13[/SUP] kg
m[SUB]2[/SUB] = m[SUB]Philae [/SUB]= 100 kg
geschätzter Abstand zwischen den beiden
Schwerpunkten der Massen r = 1,75 km = 1750 m
Gravitationskonstante G = 6,67384 10[SUP]-11[/SUP] m[SUP]3[/SUP]/(kg*s[SUP]2[/SUP])
|
F = G*m[SUB]67P[/SUB]*m[SUB]Philae[/SUB] / r[SUP]2[/SUP] = 0,022 N | |
der komplette Lander erzeugt eine Gewichtskraft von 0,022 N auf dem Kometen.
Für alle die gerne den Vergleich mit der Erde haben wollen.
Man nehme eine 1 Cent Münze, die hat eine Masse von 2,30 g
auf der Erde erzeugt diese Masse eine Gewichtskraft von:
F = m*g | mit:
m = 0,0023 kg
g = Erdbeschleunigung
g = 9,81 m/s[SUP]2[/SUP] |
F = 0,0023 kg* 9,81 m/s[SUP]2[/SUP] = 0,0226 N | |
Die Gewichtskraft einer 1 Cent Münze auf der Erde ist etwa gleich der Gewichtskraft die Philae auf dem Kometen erzeugt.
Jetzt einfach mal die Bohrmaschine in die rechte Hand nehmen und eine 1 Cent Münze in die linke Hand und überlegen was passiert wenn ich mit den Anpreßdruck einer 1 Cent Münze Bohren möchte. Der benötigte Anpreßdruck ist auf Erde und Komet gleich, er hängt nur vom Bohrer und Material ab.
Der Bohrversuch war ja sehr vorsichtig mit 150mm Vorschub pro 20 Minuten, ein schneller Vorschub hätte einen Hüpfer erzeugen können. Vielleicht ist das auch eine Möglichkeit die Position zu ändern. Den Kreisel nochmal anwerfen und sich mit dem Bohrvorschub, bei Bohrerdrehzahl = 0, abstoßen. Dazu braucht man aber Strom.
Wenn der Lander nicht verankert ist, darf der Andruck F = 0,022 N nicht übersteigen sonst wird der Lander angehoben.
Daraus folgt: ohne Verankerung besser nicht Bohren, wenn der Bohrer ins Material eindringen würde, kann es zur plötzlichen Drehmomentübertragung kommen. Dann dreht sich der Lander ums Bohrloch.
1. Regel bei Bohrmaschinen mit automatischen Vorschub, erst Werkstück gegen mitdrehen sichern, dann Bohren.
Grüße
Wotan