Wie finden sich Astronauten im Weltraum zurecht?

Apr 30 2021

Antworten

PierreCloarec2 Jan 18 2018 at 19:06

Sie vertrauen Verkehrszeichen. So einfach ist das!

Oh, aber im Weltraum gibt es keine Verkehrsschilder. Es gibt auch keine Straßen.

Aber im Ernst: Astronauten fliegen nicht so weit von der Erde weg, dass sie nicht sehen können, wo sie sich befinden. Seit der letzten Apollo-Mission in den frühen Siebzigern hat sich kein Mensch weiter als rund 400 Kilometer von der Erdoberfläche, also dem Ort, an dem die ISS die Erde umkreist, entfernt. Wenn sich die ISS knapp über Paris befindet, ist sie mir physisch näher als Marseille.

Haftungsausschluss. Was folgt, ist bestenfalls eine stark vereinfachte, wenn nicht sogar stark vereinfachte (manche würden sagen heruntergestufte) Erklärung der Grundlagen der Raumfahrt. Wenn es dem Leser helfen kann, weiter zu gehen, als es mir möglich ist, und leichter in die detaillierteren Erklärungen der Weltraummechanik einzusteigen, habe ich mein Ziel erreicht. Ich hoffe sehr, dass sachkundigere Leute die unvermeidlichen Fehler, die ich machen muss, korrigieren und ein höheres Maß an Präzision (und Mathematik) einbringen.

Obwohl sich die ISS nur etwa 400 km über der Oberfläche befindet, ist es natürlich unglaublich schwierig, dorthin zu gelangen. Die erste Schwierigkeit besteht darin, die untere Erdumlaufbahn (LOE) zu erreichen. Die zweite Schwierigkeit besteht darin, das Schiff auf die Umlaufbahn der ISS auszurichten, die gegenüber dem Äquator mit einer Neigung von ~51° geneigt ist. Und die dritte Schwierigkeit besteht natürlich darin, dass sich Raumschiffe bei ihrer Reise um die Erde nur auf den Schub ihrer Motoren verlassen können, da es keine Straße gibt. Es bedarf also einer Menge Mathematik, um genau zu bestimmen, wann ein Schiff so geschickt werden kann, dass es so wenig Treibstoff und Oxidationsmittel wie möglich verbraucht, die richtige Umlaufbahn erreicht und das Schiff dann sicher an die ISS andockt. Die gute Nachricht ist, dass LOE nicht nur so nah an der Erde ist, dass nicht zu viele Parameter berücksichtigt werden müssen, sondern dass Computer auch ziemlich gute Arbeit leisten, wenn es darum geht, diese Parameter zu berechnen und die Schiffe so zu steuern, dass Astronauten sich auf sie verlassen können in ihren eigenen Gedanken. Es gibt auch nützliche Dinge wie Telemetrie, die es der Bodenkontrolle ermöglichen, genau zu wissen, wo sich das Schiff befindet, mit welcher Geschwindigkeit es sich relativ zur Oberfläche, zur Erde unabhängig von ihrer Rotationsgeschwindigkeit und zur ISS bewegt.

Auch der Flug zum Mond geht nicht so weit, dass man die Orientierungsfähigkeit verliert. Die Erde ist nie weiter als etwa 400.000 km entfernt und jeder Flugparameter wird im Voraus berechnet. Sie verfügten sogar über Kalkulationsblätter, um im Voraus zu wissen, wo das Schiff sein würde, wohin es fahren würde und mit welcher Geschwindigkeit es fahren würde, für den Fall, dass nicht alles wie erwartet passieren würde. Dadurch konnten die an Apollo-Missionen beteiligten Teams die korrekte Flugbahn lange im Voraus bestimmen. Da außerdem kein Astronaut so weit gegangen ist, dass er die Erde nicht sehen konnte (es sei denn, sie wurde vom Mond verdeckt, als er sie umrundete), konnten sie immer erkennen, wo sie sich befanden, indem sie einfach durch das Fenster schauten. (Zugegebenermaßen ist es nicht so einfach, aber lassen wir die Details beiseite.)

Was wäre jedoch, wenn Astronauten viel, viel weiter geschickt würden? Das ist bisher noch nie passiert, aber es könnte eines Tages passieren. In einem solchen Fall ist die Bodenkontrolle nahezu nutzlos, da die Kommunikation mit dem Schiff viel länger dauern würde (da die Kommunikation mit Lichtgeschwindigkeit erfolgt). Der Mars ist ungefähr 3 Lichtminuten entfernt, wenn er der Erde am nächsten ist, und bis zu 22 Lichtminuten, wenn er am weitesten von der Erde entfernt ist (dh auf der der Erde gegenüberliegenden Seite der Sonne). Das ist viel zu weit, um Anweisungen in Echtzeit zu senden, und da die Erde immer weniger sichtbar wird, wird es immer schwieriger, anhand visueller Hinweise zu wissen, wo man sich befindet. Aber wir haben ja Karten des Sonnensystems, und da die Flugbahnen und Positionen der Planeten und anderer Himmelskörper zu jedem Zeitpunkt (in diesem Fall unter Berücksichtigung relativistischer Effekte aufgrund der riesigen zurückgelegten Entfernungen) gut bekannt sind Das ist gar nicht so schwer, wenn man bedenkt, dass die Flugparameter schon weit im Voraus berechnet wurden. Das heißt, wenn Sie die Mathematik im Spiel beherrschen.

Jetzt ist es an der Zeit, sachkundigere Leute genauere Erklärungen geben zu lassen und etwaige Fehler, die ich bei der Vereinfachung der Antwort gemacht habe, zu korrigieren.

DanielGallagher154 Apr 10 2021 at 03:44

Was? Ernsthaft?

Ich bin kein Astronaut oder Raketenwissenschaftler, aber ich werde versuchen zu erklären, was ich weiß. (Oder glaube ich, dass ich es weiß) also nehmen Sie es mit Vorsicht.

Mehrere Länder haben Weltraumorganisationen. Russland war der erste Mensch, der ins All flog. Juri Gagarin war der erste Kosmonaut, der den Weltraum betrat.

„Die Erde ist blau. Wie schön. Es ist erstaunlich“ – Yuri Gagarin

„Ich sehe hier oben keinen Gott.“ -Nikita Kruschev

Und natürlich waren es die Amerikaner, die als erste den Mond erreichten.

Ich gebe Ihnen das Zitat nicht, Sie wissen es bereits.

Wir (die Welt) haben insgesamt 12 Menschen auf den Mond gebracht. Glaubst du wirklich, wir können die Atmosphäre nicht verlassen? Wir haben über 500 Menschen ins All geschickt. Dieses Jahr waren Menschen im Weltraum. Sie machen Livestreams aus dem Weltraum. Während ich das schreibe, sind die Leute gerade im Weltraum. Wahrscheinlich ein halbes Dutzend. (Viele Zitate nötig, ich bin zu faul, die Fakten selbst zu überprüfen)

Natürlich ist der Weltraum real. Warum sollten wir so viel Geld für den Bau von Raketen und Stationen ausgeben und so viel Geld in Forschung und Entwicklung sowie die Ausbildung von Astronauten stecken, wenn das alles ein Schwindel wäre? Wenn es eine Fälschung wäre, wäre es wohl die aufwendigste, teuerste und sinnloseste Falschmeldung in der Geschichte gewesen.

Es wird jedoch darüber spekuliert, ob die erste Mondlandung real war oder nicht. Russland hatte bereits einen Menschen ins All geschickt, also waren wir etwas spät dran. Sie haben uns bei der Anreise ins All geschlagen, aber wir haben sie bei der Landung auf dem Mond geschlagen, oder?

Da der Wettlauf ins All während des Kalten Krieges stattfand, haben wir es mit Russland (damals der UdSSR) zu tun. Im Grunde war es die furchterregendste und längste mexikanische Pattsituation aller Zeiten. Beginnend etwa nach dem Zweiten Weltkrieg und endend in den 90er Jahren. Anstelle der Menschen waren es die Länder, die in der Pattsituation standen. Anstelle von Pistolen waren es Atomwaffen … außer wenn eine Person feuerte, würden beide aufgrund der gegenseitig zugesicherten Zerstörung sterben.

Auf jeden Fall ähnelt die Entwicklung von Atomraketen der Raketenwissenschaft. Außerdem würde uns der Aufenthalt im Weltraum einen großen Vorteil verschaffen, da es einfacher wird, Atomwaffen mithilfe von Satelliten und anderer raffinierter Technologie abzufeuern. Als Erste im Weltraum zu sein, würde den Feind also unterwürfiger machen, da er wusste, dass wir über die Technologie verfügten, die ihr Land zerstören könnte.

Angesichts des Anreizes, einen nuklearen Holocaust zu vermeiden, ist es sinnvoll, eine Mondlandung vorzutäuschen, da es für uns von großer Bedeutung ist, dies zu erreichen. Die Verschwörung würde besagen, dass wir den Sowjets ein Plus machen, indem wir die Extrameile gehen. Wenn wir sie austricksen, wären wir etwas sicherer.

Die Verschwörung, dass die erste Mondlandung vorgetäuscht wurde, ist für mich gar nicht so weit hergeholt. Ich weiß es immer noch nicht, aber ich tendiere dazu, dass es real ist.

Aber unabhängig davon, ob die erste Mondlandung real war oder nicht, ist es eine Tatsache, dass wir im Weltraum waren und danach auf dem Mond waren. Keine Frage.