Re: Wieso eigentlich nicht das Shuttle als orbitale Rangierlok für die ISS verwenden?
- From: "Oliver C." <yeap@xxxxxx>
- Date: Sun, 31 Jul 2005 21:26:03 +0200
Roland Damm wrote:
>
>> Schwierig wird es eigentlich nur, wenn man die im Weltraum
>> geparkte und herumeiernde Nutzlast mit dem Shuttle wieder
>> einfangen muß, aber darin hat man mit dem Shuttle schon genug
>> Erfahrungen gesammelt. Siehe die Shuttle Reparturmissionen bezügl.
>> defekter Satelliten. Das dürfte also ebenfalls noch zu bewältigen
>> sein, auch wenn es schwierig wird.
>
> Es dürfte jedesmal ein kritisches Manöver sein. Bedenke: du kannst
> die Bahn der Nutzlast nicht sehr genau steuern, die würde bei
> diesem Szenario mehr oder weniger nur hochgeschossen werden, für
> Lagekontrolltriebwerke bleibt keine Nutzlast übrig.
Nun, im Falle von Columbus wären Lagekontrolltriebwerke durchaus möglich.
Ariane 5G kann eine Nutzlast von ca. 18 t in einen LEO Orbit bringen,
Columbus selbst wiegt inkl. Nutzlast laut Wikipedia ca. 13 Tonnen,
es bleiben also 5 Tonnen Reserve für die zusätzliche Nutzlaststruktur und
Lagekontrolltriebwerke übrig.
Wenn man die Ariane ECA nimmt sieht es noch besser aus.
Wie es mit den anderen ISS Modulen bezügl. deren Masse aussieht müßte ich
mich erst darüber informieren, Columbus dürfte jedenfalls aber möglich
sein.
>
>> Es ist momentan die einzige Alternative um die ISS fertig zu
>> bauen, wenn man auf weitere Shuttle Starts verzichten will.
>
> Da sind aber einige 'wenns' in dem Satz drin. Wenn man die ISS
> weiter bauen will, wenn man keine Shuttles mehr starten will und
> wenn 4es keinen anderen Plan gibt.
Ich kann mir leider keinen 4. Plan vorstellen
der günstiger und schneller zu realisieren wäre, als dieser eine Plan,
wenn die beiden ersten 'wenns' zutreffen sollten.
>
>> Und da die Shuttles inzwischen sowieso schon so gut wie zum
>> Schrott erklärt wurden, kann man diesen Versuch wohl wagen.
>> Zum verlängerten Orbitaufenthalt habe ich ja schon etwa gesagt.
>
> Du hast behauptet, daß es geht.
Ich sag es mal so. Ich halte es für möglich, kann aber einen Fehlschlag
natürlich nicht ganz ausschließen.
Schief gehen kann so etwas natürlich immer, aber bevor
man die ISS und Columbus einstampft und auch keine anderen Möglichkeiten zur
Verfügung stehen, sollte man es lieber versuchen, verlieren kann man nicht
viel, außer vielleicht z.B. ein Columbus Modul, das als Weltraumschrott für
einige Jahre unkontrolliert in einem LEO Orbit im Weltraum herumeiert.
Die Alternative, ein nie verwendetes Columbus Modul, das in Sinsheim
herumgammelt, finde ich nämlich auch nicht sehr prickelnd.
Daher wollte ich diese Idee nur mal vorschlagen. ;)
>
>>> Geht nicht. Man kann die Brennstoffzelleneinheiten des Shuttles
>>> nicht im Orbit an- und abschalten. Dafür wurden sie nicht
>>> entworfen.
>>
>> Dann nimmt man halt andere raumfahrtgeeignete die das können und
>> steckt sie in die Ladebucht. Ein Stromkabel muß ja wohl noch
>> möglich sein.
>
> Das wäre nur ein Teil der Lösung, der andere ist der Treibstoff.
> Wasserstoff im Weltraum umtanken ist IMO noch nie probiert worden.
> Und man müßte Umtanken, denn Wasserstoff ist schlecht lagerbar. Und
> ganz am Rande müßte man auch Nachschub herbeibringen.
Gut fassen wir mal zusammen.
Wenn ich mich nicht irre, dann dient der Wasserstoff in Verbindung mit
Sauerstoff im Space Shuttle zur Strom- und Wasserversorgung.
Dazu wird er benötigt.
Wenn das umtanken ein Problem darstellt,
dann könnte man in diesem Fall eine Ersatzlösung wählen.
D.h. wir verzichten komplett auf den Wasserstoff und sichern die
Wasserversorung mit ausreichend Frischwasser, das man in einem Tank in der
Ladebucht aufbewahrt.
Die Brennstoffzellen versorgen wir stattdessen mit Wasserstoff der direkt an
Bord aus Alkohol oder Methanol gewonnen wird,
damit umgeht man das Problem der Lagerung des Wasserstoffs.
Kompakte Geräte zur Wasserstoffgewinnung aus Alkohol gibt es schon,
siehe die Autoindustrie, eventuell wäre es aber notwendig diese noch
Weltraumtauglich zu machen, das müßte man mal überprüfen.
Vielleicht gibt es aber auch schon passende weltraumtaugliche Lösungen,
das weiß ich jetzt leider nicht.
Ansonsten, wie würde es mit weltraumtaugliche Lithium Ionen Batterien
aussehen? Genug Platz und freie Nutzlastmasse sollte man ja dafür haben,
wenn die ganze Ladebucht so gut wie leer ist und man auch sonst nicht
viel anderes Zeug im Space Shuttle transportiert.
Dann wären da noch die 3 Hilfsgeneratoren mit katalystischer
Hydrazinzersetzung, siehe
http://www.bernd-leitenberger.de/space-shuttle.html
Auch damit könnte man Strom gewinnen, wenn der nicht ausreicht, dann nimmt
man halt mehr von diesen Generatoren inkl. Treibstoff mit.
>>> Das Shuttle braucht ständig Strom zur Temperaturregelung.
>>> Ansonsten hätten man Verhältnisse wie an Bord von Skylab oder
>>> Saljut 6 als der Strom ausfiel und die interene Temperatur in den
>>> unerträglichen Bereich stieg. Das dürfte die Bordelektronik nicht
>>> lange aushalten.
>>
>> Ich gratuliere zum nicht verstehen wollen.
>> Glanzleistung! Das scheint in dieser Newsgroup wohl üblich zu
>> sein. Denn das das Space Shuttle von der ISS mit Strom versorgt
>> wird, während es angedockt wird, hast du wohl überlesen oder nicht
>> verstehen wollen, oder?
>
> Und woher soll die ISS den Strom herholen? Die ISS hat so viel
> Solarzellen, daß sie damit hinkommt, das Shuttle braucht aber um am
> Leben zu bleiben eine ganze Menge schätze ich.
Ok, in diesem Fall hätte der Ausbau der Stromversorung auf der ISS Priorität
oder man stopft die Ladebucht des Space Shuttles mit ausreichend Alkohol
oder Hydrazin voll um eine ausreichende Energieversorgung über die ganze
Missionsdauer hinweg gewährleisten zu können.
Laut obigem Link besteht die Energieversorung des Space Shuttle aus
folgendem:
3 Brennstoffzellen mit je 7 kW Nennleistung (maximal 10 kW)
3 Hilfsgeneratoren mit katalystischer Hydrazinzersetzung / Turbine je 5 kW
Leistung
3 Nickelcadmiumbatterien von je 10 Ah
Geht man davon aus, daß die 3 Brennstoffzellen alleine schon zur Versorgung
des Space Shuttles mit genügend Strom genügen und die anderen
Systeme nur im Falle eines Ausfalls der Brennstoffzelle als Ersatz
hinzugezogen werden, dann würde man maximal eine Energieversorung von ca.
3*7KW = 21 KW benötigen.
Genauer steht das vermutlich irgendwo hier drin:
http://spaceflight.nasa.gov/shuttle/reference/shutref/orbiter/eps/
Die ISS hat momentan eine Solarzellenfläche von 892 m².
http://spaceflight.nasa.gov/station/isstodate.html
Im Endausbau beträgt die Solarzellenfläche 4500 m²
mit einer elektrischen Leistung von 110 KW.
http://de.wikipedia.org/wiki/Internationale_Raumstation
D.h. pro Quadratmeter Solarzellenfläche werden 0,024444 KW elektrische
Energie erzeugt.
Bei 892 m² liefert die Stromversorung der ISS also momentan ca. 21,8 KW,
das ist nicht genug um das Space Shuttle ebenfalls mit Energie zu versorgen.
Damit müßte man also die Stromversorgung der ISS zuerst ausbauen
oder wie oben erwähnt das Space Shuttle auf andere Weise mit Energie
versorgen.
Aber eines haben wir jetzt nicht berücksichtigt,
und zwar ist davon auszugehen, daß das Space Shuttle in einem
Tiefschlafmodus gar nicht soviel Strom, wie oben vermutet, benötigt.
Eventuell wäre hier also noch einiges möglich, aber dazu bräuchte man jetzt
genauere Daten um da an dem Punkt anzusetzen.
Im Prinzip müßte man beim Space Shuttle während der Andockphase halt alles
was möglich ist abschalten, so wie bei der Apollo 13 Kapsel auch, die war
ja, nach dem man die ganzen Systeme abgeschaltet hat, ein Kühlschrank.
Das müßte man dann mit dem Space Shuttle also wohl auch machen.
>>> Die komplette ISS ist für 7 Mann ausgelegt. Die jetzige
>>> Konfiguration kann 3 Mann über 6 Monate am Leben erhalten, 10
>>> Leute für vielleicht 3-4 Wochen.
>>
>> Na also, paßt doch oder ist das auch mal wieder so ein nicht
>> verstehen wollen? Ich vermute mal ja.
>
> Nö, denk einfach mal daran, wie das aussähe im Vergleich dazu wie es
> ausgesehen hätte, wenn die Versorgung der voll ausgebauten ISS mit
> dem Shuttle erfolgt wäre: Alle paar Wochen wäre dann ein Shuttle
> hingeflogen mit einer ganzen Ladebucht voll Versorgungsgütern und
> der Kapazität, um mehrere Personen auszutauschen. Du willst jetzt
> die Besatzung auf das Maß aufstocken, was für diesen fernen
> traumhaften Zeitpunkt mal angedacht war, aber die Versorgung _ohne_
> Shuttle bewerkstelligen. Dazu müssen die Sojus-Kapseln aber erst
> mal richtig am Fließband gebaut werden...
Ich dachte da an das ATV.
Den Ausbau der ISS auf diese Weise könnte man also frühstens dann
durchführen, wenn das ATV zur Verfügung steht.
>
>> Um das Shuttle zu fliegen braucht man 2 Mann.
>> Um den Ladekrahn zu steuern dürfte einer reichen.
>> Zur Sicherheit nimmt man noch einen weiteren mit.
>> Mach also insgesamt eine Besatzung von 4 Mann für das Shuttle.
>> Auf der ISS sind derzeit 3 Mann.
>> 3+4 macht 7 und dafür ist die ISS ausgelegt.
>
> Die ISS ist derzeit jedenfalls nicht für 7 Personen ausgelegt, die
> Versorgungsmöglichkeiten ohne Shuttle sind es garantiert nicht.
Auch hier müßte das ATV zur Versorgung mit Nahrung und weiteren Gütern
einspringen.
MfG
Oliver C.
.
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