Wichtige Daten - Raumfahrt 1864 Jules Verne veröffentlicht „Von der

Wichtige Daten - Raumfahrt
1864
02.01.1959
13.09.1959
20.02.1965
03.02.1966
20.07.1969
Jules Verne veröffentlicht „Von der Erde zum Mond“
Sowjetische „Lunik 1“ erster Flugkörper im All
Sowjetische „Lunik 2“ erster Flugkörper auf Mond → geplant abgestürzt
Amerikanischer „Ranger 8“ erster amerikanischer Flugkörper auf Mond
Sowjetische „Luna 9“ erste weiche Landung auf Mond
Amerikanische „Apollo 11“ erste Menschen auf Mond
Wichtige Daten – Der Mond
Durchmesser:
Umfang:
Elliptische Umlaufbahn um die Erde
Entfernung zur Erde:
Dauer der Drehung um die eigene Achse:
Dauer der Drehung um die Erde:
Fallbeschleunigung auf dem Mond:
3.476km (~3,5-fache der Erde)
10.920km (~3,5-fache der Erde)
356.400km – 406.700km
27,32166 Tage
27,32166 Tage
1,62 N/kg
Jules Verne – Zusammenfassung Buch
Nach dem amerikanischen Bürgerkrieg haben die Mitglieder des Gun-Clubs nicht mehr viel zu tun.
Da beschloss der Präsident dieses Clubs ein Geschoss auf den Mond zu schießen.
Nach einigen Schwierigkeiten und Berechnungen wird das Geschoss mit 2 Amerikanern und einem
Franzosen an Bord zum Mond geschickt.
Jedoch wird der Mond verfehlt und das Geschoss kreist einmal um den Mond, bevor es zur Erde
zurückkehrt.
Jules Verne – Seine Ideen und Fehler
•Rakete:
- Bestehend aus nur einem Hohlkörper (Projektil aus Aluminium)
- Durchmesser: 2,74m
- Höhe der Rakete: 5m
•Die Rakete startete aus „Stone's Hill“. Nicht weit entfernt von der heutigen amerikanischen
Startrampe in „Cape Canaveral“ (Florida).
•Die Kapsel wurde aus einer 300m langen Kanone weggeschossen
→ Antriebskraft wird durch die Explosion von Schießbaumwolle erzeugt
→ Rakete hatte keine eigenen Triebwerke
•Die Fluchtgeschwindigkeit (11,2km/s) wurde von Jules Verne mit 11,0km/s fast genau angegeben.
•Flugdauer: 4d 1h 13min 20sec
•Abschuss aus Kanone unmöglich:
→ Schießbaumwolle wäre als Antrieb zu schwach
→ Aluminium (SmT 660°C) würde beim Abschuss schmelzen
→ Weder das Material, noch die Astronauten würden diese Beschleunigung aushalten
•Nach Verfehlen des Mondes absolviert das Geschoss einen fast kompletten Kreis um den Mond →
Umlaufbahn. Diese führte direkt wieder zur Erde zurück
→ Apollo 13 flog nach ihren Pannen auf der gleichen Umlaufbahn
•Gerader Wiedereintritt in die Atmosphäre
→ Aluminiumkapsel schmilzt auf Grund zu hoher Reibung an den immer-mehr-werdenden
Luftteilchen
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•Einzelner Fallschirm würde für Bremsvorgang nicht ausreichen
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Apollo-Projekt
•Rakete:
- Besteht aus verschiedenen Schichten/Legierungen
- 3 Stufen + Kommandokapsel + Landefähre
- 111m hoch
- 5 Triebwerke in der 1. Stufe
•Start von Cape Canaveral
→ südl. amerikanisches Territorium; Erdanziehung geringer als in Polnähe
1. Stufe:
•Antrieb mit Kerosin
•Ab ca. 22km Höhe muss mitgelieferter Sauerstoff zum Verbrennen genutzt werden
•Nach 60km sind die Tanks der 1. Stufe leer → 1. Stufe wird abgetrennt
2. Stufe:
•Antrieb mit Wasserstoff und Sauerstoff
→ Wasserstoff bringt mehr Leistung und weniger Abgase, ist dafür aber teurer und lauter
•Nach ca. 180 km Aufstieg ist die Geschwindigkeit der Rakete hoch genug um auf einer
Umlaufbahn um die Erde zu fliegen (Zentripetalkraft = Zentrifugal(-schein-)kraft)
•Währenddessen werden Systeme für die 3. Stufe klar gemacht und die 2. Stufe abgetrennt
3. Stufe:
•Die Rakete wird auf 11,2km/s (40.000km/h) beschleunigt
→ Verlässt Schwerkraftfeld der Erde
•Der weitere Flug zum Mond verläuft ohne bedeutende Ereignisse
•Kurz vor Erreichen der Mondumlaufbahn wird die 3. Stufe abgetrennt
→ Kommandokapsel fliegt mit angeschlossener Landefähre auf einer Mondumlaufbahn
•Dort wird dann die Landefähre abgetrennt welche die Astronauten zum Mond bringt
→ Die Kommandokapsel kreist weiter um den Mond
•Aufgaben auf dem Mond werden erfüllt (Ankunft auf Mond nach 4d 6h 45min):
- Sonnenwindsegel aufgestellt
- Verschiedene Versuche durchgeführt
- USA-Flagge gehisst
- Bodenplatte hingelegt
•Sobald alles erledigt ist, zündet die Landefähre kurz ihre Triebwerke um zur Kommandokapsel
zurückzukehren.
•Sobald sie dort angekommen sind wird die Landefähre wieder angeschlossen und die
Kommandokapsel zündet ein letztes Mal ihre Triebwerke um der Mondanziehung zu entkommen
(Fallbeschleunigung nur 1,62N/kg)
•Während Flug zur Erde wird alles in die Kommandokapsel verladen und die Landefähre abgetrennt
•Kommandokapsel tritt im Winkel von 7°-8° in die Atmosphäre ein
→ Winkel zu groß: Kapsel verglüht
→ Winkel zu klein: Kapsel prallt an der Atmosphäre ab (Wasser-Stein-Prinzip)
•Restlicher Bremsvorgang wird durch Fallschirme abgebremst
Interessantes
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•Rakete verbraucht in der ersten Stufe (151sec):
→ 811.000Liter Kerosin = 183.400 € → 5.371 Liter Kerosin/sec = 1.214 €/sec
•Von der Erde aus immer nur gleiche Seite des Mondes zu sehen:
→ Dauer Eigenrotation = Dauer Rotation um Erde
→ Richtung Eigenrotation = Richtung Rotation um Erde
•Space Shuttle:
→ Start mithilfe einer Trägerrakete → Landung wie ein normales Flugzeug
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