Erste Europäische Mission zum Merkur auf den Weg gebracht - zunächst auf Papier
Während die NASA Sonde Messenger die ersten Bilder von der bisher unbekannten Seite des Merkur funkt, ist die erste Europäische Mission zum innersten Planeten unseres Sonnensystems zumindest vertraglich unter Dach und Fach. Am 18. Januar unterzeichnete Astrium in Friedrichshafen mit der ESA einen Vertrag zum Bau des Raumfahrzeugs.
Im Oktober 2000 als eine der Hauptmissionen des Horizon 2000+ Programms ausgewählt wurden seit dem Machbarkeitsstudien betrieben, die die verschiedenen Aspekte der Mission beleuteten. Der Start ist für 2013 geplant und soll mit einer Soyuz Trägerrakete vom Weltraumbahnhof in Kourou aus erfolgen. Sechs Jahre Später soll das Raumfahrzeug nach mehreren Vorbeiflügen an Venus und Merkur selbst ankommen. Zusätzlich kommt ein Ionenantrieb zum Einsatz, der durch seine hohe Effizienz die Nutzlastmasse an wissenschaftlichem Gerät maximiert. Die Missionskosten werden auf 665 Millionen Euro beziffert, inklusive Trägerrakete und Betrieb bis 2020. Nach der Ankunft teilt sich das Raumfahrzeug in zwei Sonden, einen von Europa gelieferten planetaren Orbiter in einer niedrigen Umlaufbahn und einen von Japan beigetragenen magnetosphärischen Orbiter auf einer hoch elliptischen Umlaufbahn. Die Kombination aus beiden Sonden wird deutlich mehr und detailiertere Daten liefern als Messenger.
Auf zum Merkur!
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Wie ist das eigentlich mit den Kosten. So ähnlich wie bei öffentlichen Bauvorhaben, Rüstungsprojekten usw.? Die Endsumme ist ja am Ende viel höher als vorher veranschlagt. Ist das bei den Raumfahrtprojekten auch so?
Ich habe vor etwa 6 Jahren in einer Zweigstelle vom deutschen Patenamt München in Stuttgart ein Deutsches Patent eines Ionentriebwerkes gesehen und geistig fotografiert.
So ein Triebwerk es sprengt alles bissher dagewesenes! Hatte auch so eine Idee damals, ich bin halt kein Physiker. Es würde sich lohnen, milliarden zu investieren mit solchen Eigenschaften. Ich war tief beeindruckt. Es Sollte schon zehn Jahre früher für die Raumfahrt zu verfügung stehen sollen.
Heutzutage bleiben die meinsten Raumfahrtprojekte im anfangs veranschlagten Rahmen, da man die meisten Verträge als "Firm-Fixed Price" abschliesst. Wird es teurer, muss nachverhandelt werden.
In der Tat, Ionentriebwerke sind toll, die Effizienz ist wirklich unglaublich. Es gibt allerdings zwei schwerwiegende Pferdefüsse: zum einen ist die Schubkraft im Vergleich zu chemischen Raketen sehr gering, so dass Ionentriebwerke nur effizient weit ausserhalb der Einflusssphäre der Planeten wirklich gut eingesetzt werden können, und zum anderen wiegt die Ausrüstung, die man zur Erzeugung der nötigen elektrischen Leistung benötigt auch einiges. Die chemischen Raketen haben ja den vortreil, dass ihr Treibstoff gleichzeitig die auszustossende Masse und die dafür nötige Energie liefert. Wegen des hohen gewichts der Stromgeneratoren (meistens werden Solarpanele verwendet), lohnt sich ein interplanetarer Flug mit Ionentriebwerken erst, wenn das Ziel ausserhalb der Marsbahn oder innerhalb der Venusbahn liegt.
Oh, das ist ja mal eine freudige Überraschung. Ich dachte schon, es wäre wie es oft anzutreffen ist. Eine Firma holt sich mit Phantasiezahlen den Auftrag an Land und erhöht dann immer deftig.
Dann ist also an einen Gebrauch hier auf Erden nicht zu denken. Ich habe mir es dann auch mal genauer bei Wikipedia durchgelesen und weiß nun auch genauer, warum nicht. Der Wirkungsgrad von 27 % ist ja auch nicht so dolle (stimmt dieser Wert?).
Aber mal eine andere Frage. Ganz grob, wieviele der Techniken, die im Weltraum erforscht und eingesetzt werden, kann man später hier verwenden? Die Raumfahrt ist ja keine Versuchslabor für neue Erdentechnik, sondern soll den Weltenraum erforschen, aber so ein "technischen Abfall" nimmt man sicher gerne mit.
Der Wirkungsgrad eines Ionenantriebs hängt extrem vom dem der Energieversorgung ab. Hat man erst einmal elektrische Leistung, wird diese sowohl zur Ionisierung alsauch zur Beschleunigung des Treibstoffs verwendet. Die Effizienz eines Raketenantriebs gibt man im Allgemeinen nicht als Wirkungsgrad, sondern als spezifischen Impuls wieder. Der spezifische Impuls gibt das Verhältnis des auf das Raumfahrzeug übertragenen Impulses zum Schwereimpuls an, der auf den Gesamttreibstoff wirkt. Er wird in Sekunden angegeben und ist proportional zur Geschwindigkeit des aus der Düse austretenden Gases und daher bei Ionenantrieben besonders Hoch. Zum Vergleich: chemische Raketen bringen es auf drei bis vierhundert sekunden, wobei Hochleistungsionentriebwerke zehntausend Sekunden erreichen können.
Bezüglich der Frage nach der Alltagstauglichkeit von Weltraumtechnologie: viel der Mikroelektronik, die wir heute in Handys, Fernsehern und Autos als selbstverständlich erachten hat seinen Ursprung in der Raumfahrt, genauer gesagt in den Gemini und Apollo-Programmen der 60er und 70er Jahre. Heute sind es Technologien wie kryogene Treibstoffe und hochgeschlossene Recyclingsysteme, die aus der Raumfahrt ihren Weg in den Alltag finden. Man kann fragen: könnte man diese Dinge nicht direkt erfinden, ohne den Umweg über die Raumfahrt? Naja, nachher weiss man natürlich, dass man alle diese Dinge braucht, aber ohne den Einsatz in der Extremtechnologie Raumfahrt würde man solche Technologien eben niemals zur alltagstauglichen Einsatzreife bekommen.
Vielen Dank für die aufschlußreichen Antworten.
Ganz so neu ist das Ionentriebwerk ja nicht. Im Jahr 2002 wurde damit der "gestrandete" Satellit Artemis auf seine geostationäre Bahn gehoben (http://www.esa.int/esaCP/ESANO40VMOC_index_0.html ; http://cs.astrium.eads.net/...n/Rita/Heritage.html).
Die Sonde Smart1 ist damit zwischen 2003 und 2005 zum Mond geflogen (http://www.esa.int/esaSC/SEM2OJZ7QQE_index_0.html).
Moderne Nachrichtensatelliten verwenden diese Technik für Orbitkorrekturen.
Stimmt, Ionentriebwerke gibt es schon lange. Besonders geostationäre satelliten setzen sie für die Nord- Süd-Korrektur ein.