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JUICE: JUpiter ICy Moons Explorer

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JUICE: JUpiter ICy Moons Explorer

Beitrag von belgariath » 24. Jan 2023, 13:15

Auf jeden Fall sind die Eismonde mit das Spannendste im ganzen Sonnensystem. Daher lohnt sich eine Mission wie JUICE bestimmt.
https://www.astronews.com/news/artikel/ ... -017.shtml

Aber ich frage mich grad echt warum der Flug 9 Jahre dauert. Ist das normal (also einfach wegen der großen Entfernung zum Jupiter)? Oder hat das Gründe die in dem Artikel nicht genannt werden? Oder ist die Ariane 5 einfach so schwach / JUICE so vergleichsweise schwer?
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Re: JUICE: JUpiter ICy Moons Explorer

Beitrag von Frank » 24. Jan 2023, 14:44

JUICE soll im April 2023 als letzte Mission mit einer Ariane-5-ECA-Rakete vom Raumfahrtzentrum Guayana starten und rund 5200 kg wiegen. Ihre hyperbolische Exzessgeschwindigkeit soll 3,15 km/s betragen. Für die Ankunft am Ziel wird die Sonde ungefähr 8 Jahre brauchen. JUICE soll im Laufe mehrerer Sonnenumkreisungen mehrere Swing-by-Manöver an der Erde und je eins am Mond und an der Venus durchführen. Ein halbes Jahr vor der Ankunft wird der wissenschaftliche Betrieb beginnen. Jupiter soll im Juli 2031 erreicht werden. Die Sonde schwenkt in eine Jupiterumlaufbahn ein durch eine zweistündige Zündung des Triebwerks und ein abbremsender Swing-by an Ganymed. Nach zwei Jahren und mehreren Vorbeiflügen an Europa und Kallisto soll sie im Dezember 2034 in eine Umlaufbahn um Ganymed eintreten, den sie zuerst in einer elliptischen Bahn zwischen 200 und 10.000 km Höhe umkreisen wird. Danach werden kreisförmige Umlaufbahnen von 5000, 500 und 200 km Höhe angestrebt] Insgesamt sieht die Mission mehr als 25 Gravity Assists und Flybys vor, die Sonde wird dazu ungefähr 3 Tonnen Treibstoff mitführen. Ende 2035 soll die Sonde planmäßig auf Ganymed einschlage
https://de.wikipedia.org/wiki/JUICE_(Ra ... )#Flugbahn

Versteh aber ehrlich gesagt auch nicht, warum man da nicht direkt hinfliegt.
Und man komme mir jetzt nicht wieder mit den Kosten......
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Re: JUICE: JUpiter ICy Moons Explorer

Beitrag von belgariath » 24. Jan 2023, 17:48

Okay, hmm, um das zu beurteilen kenne ich mich zu wenig mit der Dynamik von Flugrouten im Sonnensystem aus. Aber schon interessant, JUICE "gammelt" erst mal 6 Jahre lang nahe der Erde rum und ab 2029 rast sie dann in nur 2 Jahren bis zum Jupiter.

Kosten sind leider immer relevant denke ich, aber es ist schon wichtig, finde ich, die Erforschung der Eismonde zügig voran zu treiben. Interessant wäre auch der Titan mit seinem Kohlenwasserstoff-Kreislauf.
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Re: JUICE: JUpiter ICy Moons Explorer

Beitrag von Herr5Senf » 24. Jan 2023, 18:01

... wenn man eine schwere Sonde hat und nur zu schwache Trägerraketen (diese letzte Ariane5 hat die 6 verzögert), geht's nicht anders :(

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Re: JUICE: JUpiter ICy Moons Explorer

Beitrag von Frank » 24. Jan 2023, 19:22

Eine Rakete, die 10,9 t Nutzlast in eine Geostationäre Umlaufbahn bringen kann, sollte mit der Hälfte kaum ein Problem haben auf den Weg zu gehen.
Zum Mond schafft man es ja schließlich um Schwung zu holen und dann zur Venus was ich auch noch hinnehmen kann zeitlich, aber dann noch zwei swingby an der Erde ........... ?
So viel Tempo kann die gar nicht raus holen, um die vielen Jahre zuvor wettzumachen. ;j
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Re: JUICE: JUpiter ICy Moons Explorer

Beitrag von Herr5Senf » 24. Jan 2023, 21:37

Wir sind bei der Ariane 5 ECA, die 10,9 t in eine Geostationäre Transferbahn GTO bringen kann, nicht Umlaufbahn GSO.
Wir sind also Richtung Umlaufbahn, die ist 36.000 km weg, am höchsten Transferpunkt muß dann der Satellit selbst zirkularisieren.

Mangels verfügbarer Träger wurde sie für Juice gebucht, zum Mond oder nahe Planeten direkt reicht es aber nur für ca. 6-7 t Nutzlast.
Um Juice hinzubringen, geht nur der bahnmechanische Kompromiß swing by und längere Flugzeit als 2,5 Jahre Endanflug für Jupiter.

PS: Faustformel für energieärmste Hohmann-Übergangsbahnen, also elliptischer Direktflug zum Ziel
Schwerlastträger mit 800 t Startmasse: vergleichbar Ariane 5 und 6, Atlas V, Proton - Nutzlasten für

LEO ....... 21 t auf Kreisbahn
GTO ...... 10 t im Transfer
GSO ...... 4,5 t nach Zirkularisieren

Mond ..... 7,5 t
Venus .... 6,5 t
Mars ...... 6,0 t
Jupiter ... 2,0 t, ja Jupiter ist weiter weg, Juice wiegt aber 5,2 t, da bräuchte man fast das teuere SLS, würde 7 t schaffen

;a Dip

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Re: JUICE: JUpiter ICy Moons Explorer

Beitrag von Frank » 25. Jan 2023, 09:25

Na dann hoffen wir mal das alle noch leben, bis das Teil ankommt.

Zumal ich gedacht habe, wenn eine Sache mal einen Schubs im Weltall bekommen , aus dem Schwerefeld der Erde raus ist, sich beim Mond zusätzlich Energie geholt hat, dann sollte der Weiterflug doch ohne Abbremsung funktionieren. :wn:
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Re: JUICE: JUpiter ICy Moons Explorer

Beitrag von Herr5Senf » 25. Jan 2023, 17:05

Die Erde ist mit dem Mond im Erdgeschoß, deshalb heißt sie ja "Erde" :wink: der Jupiter ist im 12. Obergeschoß.
Versuch mal einen Stein in's 12. Geschoß zu werfen, du kommst vielleicht bis zum dritten, darüber braucht man eine Schleuder :licht:

Zum Mond muß man "nur" das Schwerefeld der Erde im Erdgeschoß überwinden, zum Jupiter rauf aber das der Sonne im "Hochhaus".

Also läßt man sich von den Nachbarn beim "Schleudern" treppchenweise helfen - Dip

Startkosten Ariane 170 Mio €, dafür mit Umweg, Startkosten SLS für direkt 2,8 Mrd US$, geplant waren mal 500 Mio

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