Berechnungen zu Raumsonden < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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Guten Abend.
Ich hätte da kurz eine Frage. Ich muss in Deutsch und Physik eine indsziplinäre Projektarbeit schreiben. Das Oberthema ist Schwerkraft. Ich wählte als Unterthema die Raumsonde Rosetta. Jeztz sollte ich noch einige physikalische Berechnungen machen. Kann mir dazu jemand einige nicht allzu schwere Beispiele nennen? Auch Links wären sehr nützlich. Ich fand bis jetzt nur Berechnungen über Satelliten, aber Satelliten sind ja nicht das selbe wie Raumsonden.
Merci
Muss sein: Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 22:23 Do 03.01.2008 | | Autor: | rainerS |
Hallo Kristina!
> Guten Abend.
> Ich hätte da kurz eine Frage. Ich muss in Deutsch und
> Physik eine indsziplinäre Projektarbeit schreiben. Das
> Oberthema ist Schwerkraft. Ich wählte als Unterthema die
> Raumsonde Rosetta. Jeztz sollte ich noch einige
> physikalische Berechnungen machen. Kann mir dazu jemand
> einige nicht allzu schwere Beispiele nennen? Auch Links
> wären sehr nützlich. Ich fand bis jetzt nur Berechnungen
> über Satelliten, aber Satelliten sind ja nicht das selbe
> wie Raumsonden.
Ein paar Ideen, was du berechnen könntest:
![[]](/images/popup.gif) Hohmann-Ellipsen, das sind die Transferbahnen von einer Planetenumlaufbahn zur anderen, die am Wenigsten Energie benötigen.
Swing-By-Manöver, bei denen die Raumsonde beim Vorbeiflug an einem Planeten beschleunigt oder abgebremst wird. In diesem Wikipedia-Artikel gibt's unten einige nützliche Links.
Oder du könntest dir Jules Vernes Klassiker Autour de la Lune hernehmen; im 4. Kapitel rechnen die wackeren Reisenden die Geschwindigkeit aus, mit der ihre Raumkapsel losfliegen muss, um den Mond zu erreichen. Die Rechnung ist richtig. 
Interessant für Raumsonden ist auch die Geschwindigkeit, die man braucht, um das Sonnensystem zu verlassen (sogenannte 3. kosmische Geschwindigkeit), das sind etwa 16,6km/s vom Erdboden aus (ohne Luftwiderstand).
Viele Grüße
Rainer
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Hallo!
Vielen Dank für deine Hilfe.
Habe mich für den Swing-By entschieden und etwas interessantes auf dem Internet gefunden.
http://jaqar.com/swingby.html
Nur check ich dieses Programm nicht ganz.
Hat eventuell schon irgendwann mal irgendwer etwas mit diesem Programm gemacht und versteht es?
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Hallo!
Ich habe mir das Programm mal angeschaut. Das Ding arbeitet mehr nach Datumsangaben, das heißt, du sagst ihm, wann du von welchem Planeten starten willst, wo du hin willst, und evtl wo du vorbei willst.
Es ist daher leider nicht so ganz intuitiv, von wegen hier kommt die Sonde, da ist Jupiter, zeig mal, was passiert...
Schau dir mal den Reiter "Sequence" an. Ganz links steht earth, rechts steht mars. Damit berechnet das Ding den optimalen Flug von der Erde zum Mars
Schau mal in die Zeilen darunter.
Starttermin ist der 1.1. 2009, Landetermin ist der 1.1.2010
Darunter gibts noch range, damit kannst du noch sagen, wie weit du gewillt bist von start/landetermin abzuweichen. Ohne dem gehts nicht.
Drücke nun einfach mal auf Start (Das play-Symbol)
Du bekommst nun ne Tabelle angezeigt, mit folgenden Daten:
Abflug am 13.10.2009
Ankunft 3.9.2010
Dauer: 325 Tage
für minimales Abflug-C3. (C3 scheint das Quadrat der Abflug/ankunftgeschwindigkeit zu sein)
Weiter unten gibts noch Daten, wenn andere Parameter optimiert wurden.
Unter "output plots" siehst du dann eine Grafik, die Erd- und Marsbahn zeigt, und deinen Satelliten, der in ner halben Drehung ankommt.
Jetzt geh mal zurück in das Register, wo Erde und Mars waren. Gib bei swing-by1 mal Moon an. Jetzt sucht die Simulation also nach ner Möglichkeit, den Mond mit einzubeziehen.
Und tatsächlich, nach 1 Tag gehts am Mond vorbei, und die Gesamtflugzeit ist nur noch 301 Tage.
Man muß da wohl gehörig mit den Datumsangaben spielen, um was vernünftiges zu finden, vor allem sollte die Toleranz groß genug sein.
Ich weiß daher nicht, ob das Programm was für dich ist, man braucht da schon nen ganz schönen Spieltrieb. Vermutlich kannst du das Programm am besten benutzen, wenn du ein paar "echte Daten" von echten Raumsonden hast.
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Hallo
Danke für die Antwort.
Ich hätte noch einmal eine Frage:
Auf dieser Seite http://www.erkenntnishorizont.de/raumfahrt/bahnman/swingby.c.php?screen=800
werden vereinfachte Berechnungen eines Swing-Bys am Beispiel Jupiter vorgerechnet. Bis zum Punkt 3 komm ich nach. Dann geht gar nichts mehr.
Ich finde Punkt 4. könnte man auslassen und direkt zu Punkt 5. gehen. Aber ich finde nirgens, wie man U berechnet. Das einzige Problem ist dieses verflixte U!!!
Bitte helft mir.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:48 So 13.01.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo Kristina
das u zu berechnen ist nur die Umrechnung der Geschwindigkeit v relativ zur Sonne in die Geschwindigkeit relativ zum Jupiter. Jupiter bewegt sich mit [mm] v_J, [/mm] die Sonde mit [mm] v_s, [/mm] dann musst du einfach nur die Geschwindigkeit des jupiter [mm] v_J [/mm] von der der Sonde [mm] v_S [/mm] abziehen. allerdings vektoriell. das kannst du einfach zeichnerisch machen, wenn du nicht rechnen willst.
Wenn dir das mit den Relativgeschw. nicht so klar ist, überleg dirs erstmal in einer Richtung. 2 Autos , S Und J fahren auf der Autobahn mit [mm] v_s [/mm] und [mm] v_j
[/mm]
von [mm] v_j [/mm] aus gesehen fährt S aber, wenn er in derselben Richtung fährt langsamer. also mit [mm] v_s-v_j [/mm] (wenn [mm] v_s=v_j [/mm] ist bewegt sich S gar nicht in Relation zu j.)
entsprechend gehts aber auch, wenn sie nicht in der gleichen Richtung fahren. am besten überlegst du das, indem du Jupiter ein Stück vj*t bewegst, die Sonde um Vs*t, dann die Änderung des Sbstands aufmalst, durch t geteilt gibt das die Relativgeschw.
Gruss leduart
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Erstmalls Danke
Wie kann ich den dies zeichnerisch lösen????
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:22 Mi 16.01.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
Weisst du nicht,wie man Vektoren addiert? einfach [mm] v_s [/mm] als Vektor zu [mm] -v_j [/mm] addieren. dazu brauchst du ihren Betrag und die Richtung zueinander. Dann kann mans natürlich auch mit Trigonometrie ausrechnen. Aber ich dachte, du sollst nur das Prinzip erläutern und nicht wirklich rechnen?
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 17:00 Mi 16.01.2008 | | Autor: | Kristina88 |
Nein ich muss nicht nur das Prinzip darstellen.
Ich sollte es auch wirklich rechnen.
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