AG Raumfahrt 2022

AG-Bericht der Raumfahrt AG aus dem ASL 2022

Wir sind die RAF und wir mo ̈gen Raketen. Unsere Raketen fordern aber keine Todesopfer. Meistens.

Damit das auch so bleibt, haben wir uns als Erstes mit der Physik hinter Raketenstarts befasst.

Die sogenannte Raketengleichung la ̈sst sich aus dem Kra ̈ftegleichgewicht zwischen Ru ̈ckstoßkraft und

Ausstoßkraft und dem 3. Newton’schen Gesetz herleiten. Der dadurch ermittelte Geschwindigkeitsun-

terschied zur Anfangsgeschwindigkeit va ergibt sich dann als ∆v = valn( mR0 ). Beweis trivial. mR,0 −mT ,0

Physik scho ̈n und gut, aber wir mu ̈ssen fu ̈r eine richtige Weltraummission erstmal ein Ziel vor Augen haben. Betrachten wir zum Beispiel die Voyager 1 Mission im Jahre 1977: Ziel war es hier, Jupi- ter und Saturn na ̈her zu erforschen. Als Tra ̈gerrakete wurde die Titan IIIE verwendet, welche mit flu ̈ssigem Treibstoff und Feststoff-Boostern angetrieben wurde. Flu ̈ssigtreibstoff-Antriebe basieren auf der Verbrennung eines Treibstoffes (z.B. Aerozine 50, N2O4) mithilfe eines Oxidationsmittels, das in einem separaten Tank gelagert wird, wa ̈hrend Feststoff-Antriebe (z.B. mit Kompositverbindungen) beide Stoffe in einem kombinieren. Mit vier Raketenstufen wurde die Voyager 1 Sonde schließlich in den Low-Earth-Orbit (LEO) gebracht. In einem Orbit gebunden, bewegt sich ein Ko ̈rper in einer ge- schlossenen Umlaufbahn um ein gewisses Zentrum.

Glu ̈cklicherweise verlief die Befo ̈rderung der Sonde in den LEO mehr oder weniger akzeptabel und der Weltraumschrott legte sich nicht mit der Rakete an. Weltraumschrott, unter anderem ausgebrannte Raketenstufen, alte Satelliten, Anti-Raketen-Raketen oder Werkzeuge, ha ̈tte erheblichen Schaden an der Sonde verursachen ko ̈nnen. Die Teilis u ̈berlegten sich in dem Kontext auch einige sehr sinnvolle Methoden, mit dem Weltraumschrott umzugehen. So ko ̈nnte man ihn zum Beispiel der Milchstraßen- Mu ̈llabfuhr u ̈bergeben. Vielleicht liegt sogar eine Stellenausschreibung der Voyager Sonde bei. . . Aber egal, zuru ̈ck zur eigentlichen Mission. Aus dem LEO wurde die Voyager 1 Sonde Richtung Jupiter beschleunigt, wo sie durch ein Swing-by Mano ̈ver in Richtung Saturn beschleunigt wurde. Swing-by Mano ̈ver nutzen die Gravitationskraft anderer Himmelsko ̈rpern zum Beschleunigen, Abbremsen oder auch zur Richtungsa ̈nderung oder Ablenkung aus der Ebene.

Doch zu pra ̈ziseren Kurskorrekturen sind Triebwerke, Computer und Sensoren notwendig. All diese geho ̈ren zum sogenannten Satelliten-BUS. Dieser umfasst auch Kommunikationssysteme, Stromver- sorgung, Redundanz und Temperaturregelungen. Kurz gesagt: Alles, was die Sonde zum Überleben braucht.

Ohne diese Systeme wa ̈re Voyager 1 jetzt ho ̈chstwahrscheinlich Weltraumschrott…stattdessen fliegt sie nun mit der goldenen Schallplatte, den vielleicht irgendwann letzten U ̈berresten der Menschheit, durch die Tiefen des Weltalls – Es seeeeeiiiiiii dennnnnnnnn wir schicken Menschen hinterher. Und? Interesse bekommen? Es ist einfacher, als du denkst! Du brauchst nur ein naturwissenschaftliches Studium, eine Pilotenausbildung, musst Russisch und Englisch sprechen ko ̈nnen, ko ̈rperliche Fitness zeigen, psychisch belastbar und emotional stabil sein. Easy, oder? Dann komm zur RAF!