Der Mond bewegt sich mit einer Bahngeschwindigkeit von 1000km/s, wie kann man dann auf ihm landen?

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14 Antworten

Die ISS ist NICHT auf einer geostationären Umlaufbahn, dafür müsste sie deutlich höher im Orbit sein und dann würde sie die Erde nicht umkreisen, wie sie es jetzt tut.

Das zwei sich bewegende Objekte eine Annäherung durchführen, bis zum Kontakt ist nicht so schwierig wie du glaubst.

Seit vielen Jahren werden regelmäßig Flugzeuge in der Luft von anderen Flugzeugen betankt, das ist das gleiche Prinzip. Im Laufe der Annäherung muss das hinzukommende Objekt seine Bewegungsrichtung und seine Geschwindigkeit dem schon vorhandenen Objekt anpassen.

Im Grunde macht jedes Passagierflugzeug bei der Landung das gleiche, denn die Erde dreht sich unter einem fliegenden Flugzeug weg und das Flugzeug muss diese Abweichung korrigieren.

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Man kann auf ihm landen, indem man mit derselben Geschwindigkeit fliegt und die Relativgeschwindigkeit zwischen Mond und Lander beliebig klein werden kann.
Geschwindigkeit als solche wirkt sich nämlich überhaupt nicht aus.

Es gab mal einen Artikel, in dem von einem Andockmanöver an einem Satelliten oder einer Raumstation die Rede war und es hieß, dass sei kein leichtes Unterfangen bei 28000 km/h. Richtig - aber bei 10 km/h wäre es genauso schwierig. Man kann sich halt nicht abstützen und so dafür sorgen, dass man so die richtige Relativgeschwindigkeit zur Station hat, man muss seine Geschwindigkeit genau auf sie abstimmen.

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1000 km/s wäre etwas heftig. Die mittlere Bahngeschwindigkeit des Mondes beträgt 1020 m/s, also ca. 1 km/s.

Und was den Treibstoffverbrauch von künstlichen Erdsatelliten wie der ISS betrifft:

Wenn sich bei einem Satelliten die Zentripetalkraft (Erdanziehungskraft) und die Zentrifugalkraft (Fliehkraft) genau die Waage halten, dann beschreibt er eine Kreisbahn. In niedrigen Erdumlaufbahnen (Flughöhe 100-3000 km) beträgt die dafür notwendige Geschwindigkeit ca. 7,8 km/s. Man bezeichnet diesen Wert auch als Erste kosmische Geschwindigkeit. Unterschreitet der Satellit diese Geschwindigkeit, dann stürzt er irgendwann ab. Überschreitet er sie, dann wird aus der Kreisbahn eine Ellipsenbahn. Überschreitet die Geschwindigkeit 11,2 km/s (Zweite kosmische Geschwindigkeit), dann wird aus der Ellipse eine Parabel, und der Satellit verlässt die Erdumlaufbahn.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/49/Zentrifugalkraft.svg/329px-Zentrifugalkraft.svg.png

Theoretisch umkreist ein Satellit, der die Erste kosmische Geschwindigkeit erreicht oder überschritten hat, für immer die Erde. Praktisch sieht es aber so aus, dass es auch in 400 km Höhe noch (sehr dünne) Reste der Atmosphäre gibt, die Satelliten durch Reibung minimal abbremsen, so dass sich ihre Bahngeschwindigkeit im Laufe der Jahre verringert. Um dem entgegen zu wirken, müssen solche niedrig fliegenden Satelliten von Zeit zu Zeit ihre Geschwindigkeit durch kurze Raketenmotor-Schübe wieder erhöhen.

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Oder die ISS...bewegt sich mit 7672 m/s .....und befindet sich auf 403
km höhe...ist also nicht in der geostationären umlaufbahn, und müsste
dadurch eine Menge Treibstoff aufbringen um diese Geschwindigkeit zu
halten?

Gerade wegen der hohen Geschwindigkeit nicht. Tatsächlich benötigt die ISS nur wegen der Reste der Atmosphäre überhaupt Treibstoff. Das ist nämlich in der Nähe der Erdoberfläche die erste kosmische Geschwindigkeit, also die, bei der die Zentrifugalkraft genauso groß ist wie die Schwerkraft dort.

Die geostationäre Bahn ist diejenige, bei der die erste kosmische Geschwindigkeit gerade so ist, dass die Winkelgeschwindigkeit 2π/Tag ist. Dann nämlich dreht sich der Satellit genau so schnell um die Erde wie diese um sich selbst.

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Die Eigenbewegung eines Himmelskörpers bemerkt man im Grunde nicht, solange man sich selbst im Bereich seiner Gravitation befindet. Der Mond (oder auch die Erde) zieht das Raumschiff/das Flugzeug/einen Menschen also mit sich, so dass man trotz der großen Geschwindigkeit in Ruhe gegenüber dem Himmelskörper ist.

Es wäre auch ziemlich lästig, wenn sich die Erde ständig unter unserem Hintern wegdrehen würde. Denn da ist es ja in Grunde genuso, dass die Erde durch die Eigenrotation, aber auch ihren Bewegung um die Sonne eigentlich eine riesige Geschwindigkeit hat, von der wir aber nichts merken. Auch die Flugzeuge übrigens nicht, denn die können ja auch poblemlos landen, weil sie während des gesamten Fluges ja schon der Geschwindigkeit der Erddrehung folgen.

Die ISS braucht keinerlei Treibstoff, um die Geschwindigkeit zu halten. Egal ob ein künstlicher oder natürlicher Himmelskörper, seine Bewegung wird ja durch nichts abgebremst und daher fliegt er im Grunde auf lange Zeit unverändert, auch ohne Antrieb. Der Mond umkreist uns ja auch täglich und braucht keinen Treibstoff dazu. Treibstoff braucht ein künstlicher Satellit nur, um seine Bahn zu korrigieren (weil es leichte Abweichungen immer mal im Laufe der Zeit gibt), oder zum Beschleunigen bzw Abbremsen.

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Zunächst beträgt die Bahngeschwindigkeit des Mondes - stark vereinfacht auf den Mittelpunkt der Erde bezogen - nicht 1000 km/s, sondern 1,0 km/s, also ein Tausendstel. Ein Raumschiff, das am Äquator der Erde startet, startet dank der Erdrotation mit einer Orbitalbahngeschwindigkeit von knapp 0,5 km/s. Diese Bahngeschwindigkeit muss also per Beschleunigung energieaufwendig verdoppelt werden für die Mondlandung.

Ob ein natürlicher (z.B. Mond) oder künstlicher Erdsatellit (z.B. ISS) auf einer geostationären oder einer anderen Laufbahn kreist, ist hier ziemlich belanglos. Bei der geostationären Laufbahn mit rund 35 000 km über dem Erdboden ist tatsächlich noch mit einem sehr schwachen Luftwiderstand zu rechnen, für dessen Überwindung langfristig etwas Energie aufgewendet werden muss (Bahnkorrekturen). Die ISS dagegen kreist in ca. 11,5-facher Höhe über dem Erdboden. Da ist praktisch mit keinem Widerstand mehr zu rechnen. Und ohne Widerstand wird kein Treibstoff aufgebracht zur Aufrechterhaltung einer Geschwindigkeit!   

Zum technischen Vergleich: Wenn mit einem Straßenfahrzeug eine Geschwindigkeit aufrecht erhalten werden soll, ist dazu Energie aufzubringen wegen der Widerstände (Luftwiderstand, Rollwiderstand). Das fällt bei der Raumfahrt weg.

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Genauso wie du auf einen Zug aufsteigen kannst der 200 km/h fährt. Du fährst mit einem zweiten Zug den du auf 200 km/h beschleunigst und steigst dann wenn die Züge nebeneinander sind bequem ohne Stress einfach um, denn die zwei Züge fahren dann mit der gleichen Geschwindigkeit.

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Zur ISS es gibt da oben nicht viel was diese abbremst... einmal die geschwindigkeit erreicht hält sie diese auch...

ähnliches auch beim mond... man beschleunigt hält die geschwindigkeit bis man da ist und dann ist man in relativer geschwindigkeit in einer normalen geschwindigkeit um auf dem mond zu landen... 

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wenn der mond und z.b. das landefahrzeug gleich schnell sind ist die geschwindigkeit egal.

wenn du in einem zug sitzt der 200km/h fährt kannst du den nebensitz auch berühren - obwohl er sooo schnell ist

die iss hält ihre geschwindigkeit fast ohne treibsoff weil sie nicht abgebremst wird da sie ausserhalb der atmosphäre ist

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Selbe Prinzip wieso ein Flugzeug landen kann obwohl sich die Erde so schnell dreht.

Man fügt sich dem Himmelskörper zu und nimmt deren Bewegung ein. Somit bleibst du am selben Fleck vom Mond aus gesehen, bewegst dich aber sehr schnell durchs All.

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Da im Weltall die einmal erreichte Geschwindigkeit  beibehalten  wird,  weil keine Reibung  usw diese abbremsen,  braucht man überhaupt  keine Energie mehr,  wenn die Geschwindigkeit  einmal erreicht ist. Erst wieder wenn man abbremsen oder die Richtung ändern  will. 

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Die Geschwindigkeit ist immer relativ. Diese absurd hohen Geschwindigkeiten kommen zustande, weil wir immer nur einen festen Punkt auf der Erde als Bezugspunkt definieren.
Zu deiner zweiten Frage: Die ISS besitzt überhaupt keinen Antrieb. Sie "schwebt" auf einem Orbit um die Erde. Die ISS muss von den angedockten Spaceshuttles regelmäßig neu ausgerichtet werden. Ohne diesen Kurskorrekturen würde die ISS irgendwann auf die Erde stürzen, da ihr Orbit kontinuierlich kleiner wird.

PS: Schau dir mal das Spiel "Kerbal Space Programm" an, damit kannst du die Systematik spielerisch kennenlernen.

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Auf dem Mond Landen ist eine Recht einfache sache, mann muss einfach Berechnen wann der Mond wo ist und die Rakete genau in dem moment da ankommen zu lassen, ist etwas Kompliziertere Mathematik.

Was die ISS angeht so kann ich dir leider nicht helfen, aber ich glaube sie hat eine eigene Umlaufbahn am Mond vorbei

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Kommentar von martinzuhause
10.06.2016, 10:32

"mann muss einfach Berechnen wann der Mond wo ist und die Rakete genau in dem moment da ankommen zu lassen"

dann hat man eine sehr schöne explosion beim aufschlag.

die geschwindigkeit flugrichtung vom mond und vom landefahrzeug müssen angeglichen werden. dann ist die relativgeschwindigkeit zwischen beiden nahe 0

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Interessante Frage, ich bin erst in der 8. Klasse falls ich jetzt sch**ße erzähle.
Ich denke der Mond hat eine eigene Umlaufbahn weshalb er dort quasi seine eigene Anziehungskraft hat, d.h man kann drauf landen weil er eine Atmosphäre hat.

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Kommentar von unhalt
10.06.2016, 10:46

Die Atmosphäre hat nichts mit der Möglichkeit zu tun, auf einem Himmelskörper zu landen oder an ihm an zu docken. Tatsächlich hat der Mond auch keine Atmosphäre.
Für eine Bewegung brauchst du nu Treibstoff, wenn du Reibung (Auto, Flugzeug,...) hast, oder gegen die Gravitation arbeitest also "nach oben" willst (Aufzug, Rakete,...).
Wenn du dich aber wie die ISS im Vakuum befindest, gibt es nichts was dich bremst und du kannst fast unendlich lange deine Geschwindigkeit halten.

lg

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Kommentar von Retniw98
10.06.2016, 11:13

Der Mond hat eine Atmosphäre? Na dann kann sie NASA ja die Raumanzüge in Zukunft zuhause lassen.

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