Apollo 11 Geschwindigkeit zum Mond

4 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Als Geschwindigkeit ist, wie auch uteausmuenchen schon genannt hat, etwa 10,8 km/s (39.000km/h) angegeben.

Hier kannst du dir das wichtigste zum Mondflug genauer anschauen:

http://www.lehrerweb.at/materials/sek/ph/mondlandung_1969/flug.htm

Man darf sich jedoch nicht vorstellen, dass die Rakete mit dieser Geschwindigkeit von 39.000km/h direkt auf einer geraden Bahn zum Mond gerast ist.

Schon eine einfache Überschlagsrechnung zeigt dies: Entfernung Erde-Mond ca. 380.000km, Geschwindigkeit 39.000km/h. -> t=s/v= 9,75h. Demnach wäre die Rakete schon nach knapp 10 Stunden am Mond vorbeigeschossen (bzw. auf ihn eingeschlagen), in der Tat dauerte der Hinflug aber ca. 3 Tage.

(Dies (dass die Zahlen angeblich überhaupt nicht passen) ist übrigens auch eines der vielen "Argumente" der Verschwörungstheoretiker, die behaupten, dass die Mondlandung eine Fälschung war. Dabei ist das natürlich Unsinn, die Realität ist halt noch ein wenig komplexer).

Schaut man es sich genauer an, ist der Mondflug deutlich komplizierter. Diese Geschwindigkeit ist die Maximalgeschwindigkeit, mit der die Rakete das nahe Schwerkraftfeld der Erde überwand.

Zunächst mal kurz ein paar Begriffe: Unter der "ersten kosmischen Geschwindigkeit"(Kreisbahngeschwindigkeit, v1) versteht man die Geschwindigkeit, die man braucht um sich in der Umlaufbahn zu halten. Ist man langsamer, stürzt man wieder auf den Himmelskörper zurück. Sie berechnet sich (einfache Rechnung, näherungsweise) nach v1=Wurzel(G*M/r). G ist die Gravitationskonstante, M die Masse des Himmelskörpers und r der Radius der Bahn.

(Damit kann man leicht v1 ausrechnen und auch die Umlaufzeit (2Pir/v1) abschätzen. In 400km Höhe (Raumstation ISS) ist v1 7,7 km/s (ca. 27.600km/h), was einer Umlaufzeit von ca. 92 min entspricht. In 380.000km Entfernung (Mond) ist v1 ca. 1km/s (3600km/h), was einer Umlaufzeit von 27,6 Tagen entspricht. Dies kommt den tatsächlichen Werten schon recht nahe, für genauere Werte muss man die Umlaufbahn natürlich als Ellipse sehen).

Für eine Umlaufahn in 183 km Höhe (Mondrakete) beträgt v1 ca. 7,8 km/s (28.000km/h). Diese Geschwindigkeit musste die Rakete in ihrer Erdumlaufbahn erreichen, um nicht wieder herunterzustürzen.

Die "zweite kosmische Geschwindigkeit" (Fluchtgeschwindigkeit, v2) ist die Geschwindigkeit, die man braucht um das Schwerkraftfeld eines Himmelskörpers vollständig zu überwinden. Sie berechnet sich nach v2=Wurzel(2GM/r), sie ist also um den Faktor Wurzel(2) (ca. 1,414) größer als v1. Raumschiffe, Raumsonden etc. die die Erde vollständig verlassen wollen, müssen diese Fluchtgeschwindigkeit erreichen bzw. überschreiten. Überschreitet man die Fluchtgeschwindigkeit, öffnet sich die "geschlossene" Ellipsenbahn zur offenen Parabelbahn.

Sie (v2) beträgt in 183km über dem Erdboden ca. 11 km/s (39.700km/h). Auch die Maximalgeschwindigkeit der Rakete liegt damit noch knapp unter der Fluchtgeschwindigkeit. Erreichen von v2 war auch garnicht erwünscht und ist für einen Mondflug nicht unbedingt nötig. Denn der Mond ist noch so nah an der Erde, dass man hier für den Flug ein spezielles Manöver durchführen kann: Man bleibt auf einer Ellipsenbahn, weitet diese jedoch so weit aus, dass man am maximalen Abstand von der Erde eben schon die Entfernung des Mondes von der Erde hat. So wurde der Mondflug durchgeführt.

Es war also kein "direkter Flug auf gerader Bahn", sondern eine weite "Ellipsenbahn" (Rakete immer unter Fluchtgeschwindigkeit), bei der man dann den Mond erreichte. Man muss natürlich auch bedenken, dass der Mond nicht stillsteht und sich während den 3 Tagen Hinflug ein ordentliches Stück auf seiner Bahn um die Erde weiterbewegte. Eine genaue Rechnung ist hier hoch kompliziert. Sobald man nämlich von Ellipsenbahnen spricht, ist erstmal die Geschwindigkeit nicht konstant, sondern unterschiedlich je nach Punkt auf der Bahn (geringer bei größerer Entfernung vom Himmelskörper) (siehe auch die Keplerschen Gesetze). Und dann kommt hier noch der Einfluss der Mondes hinzu (Dreikörperproblem, exakte Rechnung nicht möglich). Der übt natürlich auch eine Schwerkraft auf die Rakete aus, und ab einer gewissen Entfernung überwiegt der Einfluss des Mondes auch. Die Rakete wurde auf ihrer "Ellipsenbahn" zum Mond immer langsamer, und wurde durch das "Bremsmanöver" letztendlich von der Schwerkraft des Mondes "eingefangen". So erklärt sich auch die Dauer des Fluges (ca. 3 Tage).

Im Mondorbit (ca. 100km) hatte das Raumschiff dann nur noch eine Geschwindigkeit von ca. 1,6 km/s (5900km/h), was einer Umlaufzeit von ca. 2h entspricht (leicht auszurechnen mit der Formel für v1).

RH4488  11.02.2015, 22:39

Und wer glaubt dass das Apollo-Programm eine Verschwörung/ Fälschung war bzw. wer an den Widerlegungen der Verschwörer-Argumente interessiert ist:

http://www.clavius.info/

6
RH4488  12.02.2015, 03:31
@uteausmuenchen

"Super Antwort!!"

danke

=)

"Und schöne Mondverschwörungswiderlegungsseite."

Besonders schön finde ich auf clavius auch die beiden extra-Artikel zu den beiden "wichtigsten" deutschen Verschwörungs-Autoren, Wisnewski und Geise, wo einige ihrer speziellen Argumente konkret widerlegt werden und auch auf das Verhalten der Autoren selbst eingegangen wird.

http://www.clavius.info/bibwisnewski1.htm

1

Hallo jomanoma,

http://www.hpo-online.de/themen/raumfahrt/apollo/apollo11.php

""Am 16. Juli 1969 war es dann soweit. um 9.32 EST hob Apollo 11 vom Kennedy Space Center in Cape Canaveral ab. In nur 10 Minuten brachte die Saturn V - Rakete die Astronauten Neil A. Armstrong, Edwin E. Aldrin und Michael Collins in die vorgesehene Erdumlaufbahn in 183 km Höhe. Dort begann dann mit dem Zünden der dritten Triebwerksstufe der Flug zum Mond mit einer Geschwindigkeit von 39.000 km/h.""

Grüße

RH4488  11.02.2015, 23:11

"mit einer Geschwindigkeit von 39.000 km/h"

Der Wert stimmt natürlich. Nur muss man sich im klaren darüber sein, dass die Rakete keinesfalls direkt auf gerader Bahn mit konstant dieser Geschwindigkeit zum Mond geflogen ist.

Aber das weißt du sicher selbst.

=)

Ich sag das hier nur, da dies für manche Laien keinesfalls so klar ist. Mir wurde diese Geschwindigkeit, zusammen mit der Entfernung zum Mond und der Flugdauer, schon als "Beweis" für die Fälschung der Mondlandung vorgelegt... .

4
uteausmuenchen  12.02.2015, 00:09
@RH4488

Ganz richtig: die von mir angegebenen 39 000 km/h sind natürlich der Wert, mit dem es losgeht, nachdem die letzte Stufe ihren Schub geliefert hat. Danach geht die Geschwindigkeit schnell runter, wenn auf dem Flug die Erdanziehung zu überwinden ist.

Hänge ich auch noch eine schöne Seite an, auf der das näherungsweise berechnet wurde:

http://www.braeunig.us/apollo/apollo11-TLI.htm

=)

1

Mit verschiedenen Geschwindigkeiten.

Zu Beginn hob die Saturn V eher langsam von der Erde ab, Service- und Landemodule haben dann im Erdorbit Schwung geholt, um Richtung Mond zu kommen. Rechtzeitig vor dem Mondorbit haben sie dann abgebremst, um nicht zu kollidieren. Die Mondlandefähre ist dann langsam zur Mondoberfläche abgestiegen.

Ich kann leider nicht mehr genau sagen, wie schnell die waren, aber ich bin mir sicher, dass man das im Protokoll der NASA bzw. eventuell auch auf Wikipedia nachlesen kann.

Paar Tausend Kilometer pro Stunde.

jomanoma 
Fragesteller
 11.02.2015, 15:32

Keine genaue Angabe?

0