Post by Roland DammMoin,
Post by Herbert GerstingerEine Raumsonde (wenn ich mich richtig erinnere am Mars) hat so
etwas ähnliches schon gemacht: Die Sonde hatte die Atmosphäre
immer wieder leicht gestreift und so ganz langsam Geschwindigkeit
reduziert.
So eine Sonde hat aber einen Vorteil: Sie soll in eine Umlaufbahn
kommen, da kommt es nicht so genau drauf an, wo und wann sie die
Umlaufbahn erreicht. Das Shuttle soll aber auf genau einer ganz
bestimmten Landebahn landen können.
Ich habe eigentlich nie vom Shuttle gesprochen, das Shuttle ist sowieso eine
Fehlkonstruktion. Dass das Space Shuttle so ein Manöver nicht schafft ist
glaube ich vollkommen klar.
Entweder man läßt die Kapsel einfach ins Meer fallen (und der Pazifik ist
ein Ziel, dass sich sicherlich sehr einfach "treffen" läßt) oder die Flügel
erlauben es in der Atmosphäre zu manövrieren wie ein normales Flugzeug. In
beiden Fällen sehe ich überhaupt kein Problem.
Natürlich wäre es "schöner" wenn man manövrieren kann, aber das ist doch
wirklich nur ein nettes Feature aber keine Notwendigkeit, die Meere sind
groß genug - außerdem sind die Russen auch in der Steppe gelandet.
Also kann man eigentlich überall landen, man sollte vielleicht Gebäuden
ausweichen, aber dazu reicht sogar die Manövrierfähigkeit von Fallschirmen
aus.
Aber das ist offtopic, schließlich geht es um den Wiedereintritt und nicht
um die Landung.
Post by Roland DammDas Hauptproblem das eine Marssonde hat, ist es von der
hyperbolischen Bahn auf eine elliptische Bahn um den Mars zu
kommen. Ganz wenig Abbremsen nutzt also nichts, es muß schon beim
ersten Vorbeiflug genug abgebremst werden, sonst war es der einzige
Vorbeiflug für immer. Aber gut, das Problem hat ein Shuttle nicht,
weil es ja sowieso im Orbit ist.
Ja. Wobei, wenn ich mich richtig errinere, die elliptische Bahn durch
weitere Bremsmanöver in der Atmosphäre zu einer fast kreisförmigen wurde.
Post by Roland DammPost by Herbert Gerstingergleiche Hintergedanke: Die Geschwindigkeit in den hohen, dünnen
Luftschichten langsam reduzieren.
Es bleibt aber das häßliche Gegenargument, daß damit bestenfalls die
Einwirkungsdauer der hohen Temperaturen verlängert wird.
In diese Zusammenhang ist die Temperatur nur mit der Dichte des Gases von
Bedeutung. Bei geringer Dichte kann man sehr hohe Temperaturen auch ohne
Hitzeschild aushalten (siehe eben die Marssonde oben, die soweit ich weiß
keines hatte).
Im Endeffekt geht es um Energie: Die Bahnenergie wird in Wärme umgesetzt.
(Energieerhaltung) Ein gewisser Teil davon geht in die Atmosphäre, ein
anderer Teil geht in das Raumschiff. Ich gehe mal davon aus, dass dieses
Verhältnis unabhängig von Geschwindigkeit und Luftdruck konstant ist.
Je langsamer man abbremst, desto langsamer wird das Raumschiff erwärmt.
Jetzt gibt es 3 Methoden, wie man mit der Wärme umgehen kann:
1. Speichern: Man speichert praktisch die Wärme im Hitzeschild bzw. woanders
im Raumschiff.
2. Abstrahlen: Wie jeder warme Körper strahlt auch das Raumschiff die Hitze
ab. Ob das wirklich relevant ist, müsste man ausrechnen.
3. Abkühlen durch die Atmosphäre: Auch wenn vorne Hitze entsteht, ist es
möglich die Hitze an Seitenwänden wieder an die kalte Atmosphäre abzugeben.
Noch einmal zusammengefasst:
Der erste Schritt wäre, sich in einer Kreisbahn an die Atmosphäre anzunähern
(wie die Marssonde siehe oben) Dass das geht, steht glaube ich außer Frage.
Gleitzahlen sind nur (wieder Name schon sagt) beim Gleiten von Bedeutung.
Wenn ein Segelflugzeug schnell genug ist (wenn es z.B. von einen anderen
Flugzeug gezogen wird), dann kann es problemlos die Höhe halten und sogar
steigen.
Gut, ein Raumschiff das aus der Umlaufbahn kommt, IST SCHNELL. Sehr schnell.
Deswegen sollte es doch möglich sein, die entsprechenden Flügel
vorausgesetzt, (fast) jede beliebige Höhe zu halten, solange es eben
schnell genug ist. Zumindest so hoch, dass die Atmosphäre so dünn ist, dass
sich das Raumschiff kaum erhitzt. Die Gleitzahl spielt da überhaupt keine
Rolle weil es ja (noch) kein Gleitflug ist, sondern überschüssige
Geschwindigkeit abgebaut wird. Ein Gleitflug wird es erst dann, wenn das
Raumschiff soweit abgebremst wurde, dass die Höhe nicht mehr zu halten ist.
- Aber dann haben wir das Problem ja schon gelöst.
Um es vereinfacht zu sagen: Der Gedanke dabei ist, dass das Raumschiff
aerodynamisch immer an der maximal möglichen Höhe "fliegt". Auf gut Deutsch
muß man aufhören ballistisch zu denken. Ein geflügeltes Ding verhält sich
in einer Atmosphäre nicht ballistisch.
Post by Roland DammWenn es nur um das Hitzeschild ginge, dann wäre ein Eintritt
möglichst steil und dann Abbremsen in möglichst geringer Höhe das
günstigste.
Sicherlich nicht, weil das Hitzeschild dann verglüht - sonst würde man es ja
so machen.
Post by Roland DammDenn in dichterer Atmosphäre ist IMO die
Staupunkttemperatur gar nicht entscheidend größer als in dünnerer
Atmosphäre, die Bremswirkung ist nur eben besser.
Je dichter ein Medium ist, desto mehr wirkt sich die Temperatur aus.
Wenn man eine Pizza aus einen 230 °C heißen Ofen herausnimmt bekommt man ja
von der 230° heißen Luft auch keine Verbrennungen. Wenn man die Hand in
viel kühleres Wasser (z.B. 80°) hält, bekommt man sofort Verbrennungen.
Der Grund ist naütlich, dass Wasser viel dichter als Luft ist.
In einer dünnen Atmosphäre kann die Temperatur sehr hoch sein, "spüren" wird
sie kaum.