Wie kommt eine Rakete in die Umlaufbahn von Mars?

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3 Antworten

Du hast das Problem erkannt. Die Navigation im Weltraum ist ziemlich schwierig.

Im Prinzip rechnet man den Weg von hinten aus. Man legt die Umlaufbahn um den Mars fest und kann die dazugehörige Umlaufgeschwindigkeit berechnen (Kepler). Dann kommt es darauf an, dass die Rakte diese Umlaufbahn tangential mit nur leicht erhöhter Geschwindigkeit trifft. Dann wird die Rakete leicht abgebremst und fliegt dann in der Umlaufbahn weiter. Es muss also schon mal der Eintrittswinkel stimmen. Ist die Geschwindigkeit zu groß, wird die Rakete nur abgelenkt und ins All zurückgeschleudert, ist die Geschwindigkeit zu klein, stürzt die Rakete ab.

Nachdem man diese Ausgangswerte hat, rechnet man zurück, wann die Rakete starten muss. Dieses Manöver gelingt nämlich nur, wenn Erde und Mars im richtigen Verhältnis zueinander stehen, damit es eine mathematische Lösung gibt. Daher kann es sein, dass es nur alle paar Jahre ein Fenster von mehreren Tagen gibt, an denen Mars und Erde so zueinanderstehen, dass eine gestartete Rakete mit den erforderlichen Werten den Mars erreichen kann.

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Kommentar von SimonPeters
21.01.2016, 11:26

Vielen Dank für deine Antwort. Uff. Das ist wirklich sehr schwieriges Problem. Wenn wir nach Mars fliegen und wieder heimkehren wollen, müssen viele Faktoren stimmen. Richtiges Startdatum muss gewählt werden, richtige Reisegeschwindigkeit, richtige Route und dabei muss man immer in der Hintergedanke haben, heimkehren zu können. Von Mars aus müssen die Bedingungen auch stimmen. Ich frage mich, wie wir mit Antrieb lösen wollen.

Angenommen:

Wir starten mit einer Trägerrakete von der Erde. Die ist sowieso vollständig aufgebraucht beim Start, da muss bestimmte Beschleunigung erreicht werden, um in die Umlaufbahn um die Erde zu erreichen und dann müsste das Flugzeug weiterfliegen können, um die Umlaufbahn von der Erde verlassen zu können. Woher haben wir dann diesen Antrieb? Und danach kommt man in die Umlaufbahn von Mars und dann in die Umlaufbahn um Mars. Dort müsste dann das Flugzeug bleiben und dann mit einem Landemodul auf Mars landen und wie verlässt man dann Mars? Man braucht noch eine Trägerrakete, mit der man in die Umlaufbahn um Mars kommt und das Flugzeug erreicht, mit dem man zur Erde zurückkehren kann. Scheinbar ist viele Vorarbeiten notwendig, um alles zu schaffen. Das wird Jahren dauern ... und abgesehen davon muss alles auch eben gut klappen. 

Und das will NASA im Jahr 2030 schaffen? Uh ... 

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Die übliche Methode nennt sich Hohmann-Transfer. Die hierfür verwendete Flugbahn ist eine Ellipse, die die Erdbahn und die Marsbahn berührt. Es ist die Bahn, auf der man am wenigsten Energie, sprich Treibstoff, benötigt, um zum Mars zu kommen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Hohmann-Transfer

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