Ich muss ein Spaceshuttle-Referat halten wer will mir helfen ?

  • Hallo alle Interessenten,


    ich werde heute die macht des Kerbal Space Program Forums missbrauchen um eine "sehr Gute" Note in Physik zu bekommen. Der der mir helfen will kann ja wichtige Informationen in die Kommentare schreiben :D.


    Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit


    mal sehen ob das Funktioniert hier könnt ihr die Sachen ändern


    Asee Solocov

  • Bin zwar kein Experte doch konnte ich durch etwas Fachliteratur einiges in Erfahrung bringen.


    Das Space Shuttle wurde mit dem Ziel entwickelt, günstiger Material auf Umlaufbahn schicken zu können. Durch das Konzept der Wiederverwendung sollten kosten eingespart werden.


    Leider ging das voll nicht auf. Das Space Shuttle besteht ja aus dem Shuttle System dh, Booster/ Tank und die Raumfähre genannt Orbiter.


    Die von Pratt and Whitney entwickelte Triebwerke sind die komplexesten Triebwerke die je gebaut wurden. Gennant werden sie SSME (Space Shuttle Main Engine)


    Nebenbei gehören sie zu den leistungsstärksten Raketentriebwerke mit Ausnahme der Saturn V F-1 Triebwerke.


    Darum hat Nasa alle Triebwerke aus den Orbitern ausgebaut und eingelagert, und sollen womöglich für die Marsmissionen oder anderen Projekten verwendet werden.


    Soviel ich weiß produziert ein Triebwerk etwa 28Millionen Pferdestärke. Leider hatte die irrsinnige Komplexität der Triebwerke die Kosten für das Space Shuttle dramatisch in die Höhe getrieben.


    Die Triebwerke produzieren beim Start soviel Lärm dass die zurückkehrende Schallwellen das Spaceshuttle zerstören können. Da Wasser sehr gut Schall dämpft werden Millionen Liter Wasser bei jedem Start über die Rampe gegossen um die Lärmemittierung zu dämpfen.


    Die Triebwerke sind an einer kardanischen Aufhängung und können in verschieden Richtungen gelenkt werden. Die SSME sind so gut gekühlt dass die Temperatur an der Nozzle -45°C beträgt, obwohl Temperaturen von über 3000°C entstehen.


    Wenn der dynamische Druck am grössten ist, werden die SSME auf 70% zurückgefahren um die Belastung auf das Space Shuttle zu verringern.


    Der Orbiter (fälschlicherweise wird es Space Shuttle genannt) ist die komplexeste je von Menschenhand gebaute Maschine.(nicht übertrieben) Diese Komplexität trieb natürlich weiter die Kosten in die Höhe.


    Ich möchte jetzt nicht ins Detail gehen über die Systeme, die im Orbiter integriert sind.


    Zur Navigation benutzt das Space Shuttle Star Trecker und GPS. Sobald im Orbit wird über ein Computer den Befehl zur Öffnung der Star Trecker. Nach kurzer Zeit kann der Computer die Position ermitteln.


    Viele Funktionen des Orbiters können über Befehle eingegeben werden, wie z.B Brennstoffzellen spülen oder Ku-Band Antenne einfahren.


    Für die Navigation im Orbit gibt es mehrere RCS Düsen die verschiedene computerunterstützte Manöver durchführen können. (Vernier,Transl, Rot)


    Um im Weltall navigieren zu können gibt es noch das OMS. (Orbiter Manouvring System) Das sind zwei kleine Triebwerke oberhalb der SSME.


    Die ganze Navigation außer der Landung kann der Computer übernehmen. Mit Befehlen wie z.B SPEC 39 PRO können Manöver ausgeführt werden.


    Nach dem Unfall der Columbia wurde es Pflicht mit dem Remote Manipulator Arm den Orbiter im Weltall auf Schäden zu untersuchen. Besonders das TPS (Thermal Protection System)


    Kann nur empfehlen, sich über das TPS zu informieren. Es gibt verschiedene Materalien aus den die Tiles (Kacheln bestehen) . Interessant ist auch der Winkel der Kacheln auf der Oberfläche.


    Nach der Landung muss der Orbiter mit einem speziellen Fahrzeug verbunden werden der die restlichen giftigen Treibstoffe abpumpt und den Orbiter kühlt. Ohne Kühlung könnte es explodieren oder verbrennen.


    Ich hoffe ein paar Informationen kannst du gebrauchen.

  • Aus welcher sicht sollts du was über das space shuttle erzählen ? Ich denke nähmlich dein physik lehrer/in möchte nichts großartig über die geschichte etc. hören. So währe es zumindest in unserem physik unterricht.


    mfg

  • Also Ergänzung von mir.


    Die Booster des Sattels sind aus mehreren Röhren (Zylindern) aufgebaut die durch aufwendige Dichtungen miteinander verbunden werden. Diese Dichtung hat ein Space Shuttle abstürzen lassen.
    Dadurch, dass die Booster komplett wiederverwendet werden können, sind es die teuersten Booster der Raumfahrtgeschichte geworden. Besser wäre es gewesen, wenn Sie diese als "wegwerf-Booster" konzipiert hätten. Also immer wieder neue herstellen. Stattdessen werden diese aus dem Meer gefischt und über zig Kilometer Transportiert


    Jetzt würde mir noch eine Anekdote einfallen, warum der Tank für das Space Shuttle nicht größer gebaut wurde. Wenn du willst schreibe ich Sie am Montag einmal nieder.

    Für den Triumph des Bösen reicht es, wenn das Gute nichts unternimmt.

  • Ein paar Details zu den SSME:




    Noch ein paar Details wollt ich erwähnen, wenn die Fähre auf Umlaufbahn ist, muss er die Radiatoren ausfahren um sich zu kühlen. In den Frachtluken sind in Zwischenwänden Radiatoren die Freon Kreisläufe beinhalten. Im unteren Bild kann man die Radiatoren sehen.



    Zwischen dem Tank und der Fähre gibt es mehrere Verbindungen. Nach dem abtrennen des Tanks(auf englisch umbilical Tank) sind diese Stellen ohne Thermal Protection System. Die Astronauten müssen manuell über den Computer diese Anschlüsse schließen.


    Beim Wiedereintritt muss ja die Fähre von 28000 nach 0 abbremsen. Um zusätzlich die Energie abzubauen führt der Computer beim Wiedereintritt Roll-Reverseals durch.


    Unten ist dieses Manöver beschrieben:


  • Hier kommt eine kleine Anekdote darüber, warum der Haupttank des Space Shuttels nur so groß ist, wie er ist und nicht größer, was Effektiver wäre.


    Der Haupttank des Space Shuttels hat eine Durchmesser von 8,4 Meter (Achtung den korrekten Wert kenne ich nicht).
    Der Grund dafür waren die Römer!


    Die Römer haben ihre Zeit Straßennetz ihres gleichen aufgebaut. Um aber effektiv unkomfortabel die Wege zu bereisen, wurden die Staub und Kieswege durch gepflastert Straßen ersetzt. Da jedoch gepflasterte Wege für ihre Tiere auf Dauer nicht gesund sind, sah die Straße wie folgt aus:
    In der Mitte ist ein Gras, Kleinkies oder Sandweg gewesen auf dem die Tiere ohne Probleme lange Strecken zurücklegen konnten. Links und rechts davon wurden für die Kutschräder Straßen/ Fahrerinnen gepflastert.
    Damit jedes Gespann auf den Straßen fahren kann, wurde eine einheitliche Spurbreite definiert. Diese betrug 4 Fuß und 8 1/2 Zoll (entspricht 1, 435 m).
    Aufgrund der Ausbreitung des römischen Reiches, waren später (sagen wir um 1400) auch die Straßen in englischen Königreich mit der gleichen Spurweite angelegt.


    Mit den ersten Siedlern in Amerika, wurde auch das Wissen über die Fortbewegungsmittel nach Amerika gebracht. Als die erste Eisenbahn gebaut wurde, war deren Spurweite ebenfalls 1, 435m.
    So setzte sich dieses Maß für den Eisenbahnverkehr durch.


    Der Kreislauf nach dem warum ist nun auch fast geschlossen bzw. ihr könnt es euch bestimmt schon denken.
    Der Tank, wenn er leer ist, wie einfach abgeworfen und aus dem Meer gefischt. Im Anschluss muss dieser aber wieder zum Space Center zurück. Inder Konstruktionsphase hat man sich auch dieser Frage annehmen müssen. Zur Auswahl standen: Schwerlasttransport über die Straße, Transport via Flugzeug (wie das Space Shuttle selber) oder via Bahn.
    Die ersten beiden Möglichkeiten stellten sich als zu teuer oder aufwändig heraus. So wurde sich dafür entschieden den Tank via Bahn zu transportieren. Jetzt kommt die Spurweite ins Spiel sowie die maximalen Durchfahrtshöhen. Diese waren eine Restriktionen für die Auslegung des Tanks.


    Jetzt könnt ihr sagen, dass sie ja einfach eine eigene Eisenbahnstrecke hätten bauen können, welche auf ihre Bedürfnisse angepasst ist. Doch auch dieses Vorhaben wäre zu teuer gewesen.


    Den Zwischenschritt zwischen Römern und England kenne ich leider nicht mehr wirklich



    P.S.: 40 % des Weltweiten Schienennetzes haben diese Spurweite. Dazu gehören folgende Länder: Mexiko, Nordamerika, China sowie 87% der Europäischen Union

    Für den Triumph des Bösen reicht es, wenn das Gute nichts unternimmt.

  • Zitat

    Den Zwischenschritt zwischen Römern und England kenne ich leider nicht mehr wirklich


    Das ist einfach. Das römische Reich dehnte sich ja bis zum Hadrianswall aus, also über ganz Südbritannien. Die Römer bauten überall Strassen, auch in Südbritannien. Nach dem Abzug der Römer geriet das Wissen über Strassenbau in Vergessenheit, aber die römischen Strassen blieben ja erhalten und wurden weiter genutzt. Bedingt durch die Spurrinnen war es aber nicht möglich ordentlich mit einer Kutsche zu fahren, deren Räder nicht in die Spurrinnen passten. Also setzte sich im Kutschenbau über die Jahrhunderte eben die oben genannte Spurweite durch.


    Später als die ersten Lorenbahnen aufkamen, für Bergwerke etc. wurden die Loren mit dieser Spurbreite konstruiert weil dann die Werkzeuge der Kutschenbauer nicht umgestellt werden mussten. Als Stephenson die erste echte Eisenbahn vorstellte, griff der nun wieder auf Loren zurück. Bei der ersten Bahnfahrt führen die Leute tatsächlich in Kohleloren. So war die Spurbreite der englischen Eisnebahn geboren. Und da die Eisenbahn in ihrer Form zu Beginn aus Großbritannien kam, wurde auch die englische Gleisbreite gleich überall hin mitgenommen.


    Übrigens geht es nicht um den Tank der sich auf keinem Bahngleis transportieren ließe, sondern um den Durchmesser der Feststoffbooster von 3,71m die zwischen Aufbereitung und Start jeweils mit der Bahn von Florida nach Utah und wieder zurück kutschiert werden und auf dem Weg durch einen Bahntunnel müssen.


    Die Tanks werden bzw. wurden von Lockheed Martin in Luisiana angefertigt und wurden per Schiff direkt aus der Montagehalle bis zum Kennedy Space Center transportiert.

  • Vielen Dank für die zusätzliche Anekdote, man lernt jeden Tag was neues.


    Und da die Eisenbahn in ihrer Form zu Beginn aus Großbritannien kam, wurde auch die englische Gleisbreite gleich überall hin mitgenommen.


    Nicht ganz, besonders Spanien und im Osten Russland hatten diese Gleisbreite nicht übernommen.


    Ich weiß wieso in Spanien jedoch nicht was der Grund in Russland war.


    In Spanien wählte man eine andere Spurweite damit Feinde nicht über Züge ins Land einfallen konnten, oder das Bahnnetz ausnutzen konnte. (Züge voller Panzer etc..)


    Später wurde ja das ein Problem darum baute man das erste Umspurwerk der Welt an der Grenze, mit Zügen bei der man die Spurbreite verändern konnten.

  • Die Anekdote kann nur falsch sein. Der externe Tank der Shuttles wurde nicht wiederverwendet, der verglühte größtenteils beim Wiedereintritt, die Überreste landeten im indischen Ozean. Also auch kein Rücktransport ins Space Center.

  • Zitat

    Die Anekdote kann nur falsch sein. Der externe Tank der Shuttles wurde nicht wiederverwendet, der verglühte größtenteils beim Wiedereintritt, die Überreste landeten im indischen Ozean. Also auch kein Rücktransport ins Space Center.


    Völlig richtig.
    Dennoch stimmt die Anekdote tatsächlich. Es geht nur nicht - wie ich weiter oben schon schrieb - um den Tank, sondern um die Feststoffbooster. Allan Sche Schar hat das also richtig geschrieben, nur das Teil verwechselt.


    Die Feststoffbooster müssen tatsächlich durch einen Eisenbahntunnel und haben deswegen tatsächlich einen kleineren Durchmesser als er von der NASA ursprünglich gewünscht war.

  • Die Anekdote kann nur falsch sein. Der externe Tank der Shuttles wurde nicht wiederverwendet, der verglühte größtenteils beim Wiedereintritt, die Überreste landeten im indischen Ozean. Also auch kein Rücktransport ins Space Center.


    Im nachhinein betrachtet passt es nicht. Aber wie schon gesagt wurde, nicht der Tank sondern der Feststoffbooster wird wiederverwendet.

    Für den Triumph des Bösen reicht es, wenn das Gute nichts unternimmt.