Mondlandung

Mein lieber Scholli! Diese ausgefuchste Frage ist ja noch schwerer zu beanworten als die Frage "Wie lange dauerte der 30jährige Krieg?" :)

Ich hab jetzt 75 Seiten A4 voll geschrieben mit unterschiedlichen Rechenarten und Formeln. Aber ich komm einfach nicht drauf, wärst du so nett und würdest du endlich auflösen?

@smokehead

mit wem sprichst Du?

Ups, hab das @rambaldi
vergessen

@smokehead

Man braucht weit weniger als 1/36 der Menge. Weit weniger. Würde schätzen, ca. 1/100 bis 1/500.

Um mal genau zu sein:

S-IC[Bearbeiten]
Die erste Stufe der Saturn V, die S-IC, war eine komplette Neukonstruktion, die mit den Erststufen der Saturn I und IB außer der verwendeten Treibstoffkombination nichts gemeinsam hatte. Die Stufe hatte bei einer Länge von 42 m einen Durchmesser von 10 m. In der Stufe befanden sich zwei separate Tanks. Unten befand sich der Tank für 810.700 Liter[1] RP-1 (Rocket Propellant 1), durch den die Sauerstoffleitungen auf geradem Weg zu den Triebwerken hindurch liefen, und darüber der Tank für 1.311.100 Liter[1] flüssigen Sauerstoff (LOX). Die Stufe verwendete fünf der neuen ebenfalls riesigen F-1-Triebwerke. Die Triebwerke waren in ihrem Schubgerüst so angeordnet wie die fünf Punkte auf einem Würfel, wobei die vier äußeren Triebwerke zur Steuerung schwenkbar waren. Um die Beschleunigung der Rakete nicht zu stark ansteigen zu lassen, wurde während des Fluges das mittlere F-1-Triebwerk vorzeitig abgeschaltet. Die S-IC wurde von Boeing in der Michoud Assembly Facility in New Orleans gebaut.

S-II[Bearbeiten]
Die zweite Stufe (S-II) war ebenfalls eine Neukonstruktion mit 10 m Durchmesser. Sie verwendete die Treibstoffkombination Wasserstoff/Sauerstoff und hatte einen Tank, der durch einen isolierten Zwischenboden in zwei Räume für die beiden Treibstoffkomponenten getrennt wurde. Dabei befand sich der Tank für den flüssigen Sauerstoff (LOX), die dichtere Komponente, unten. Der Wasserstofftank fasste 1.000.000 Liter und der Sauerstofftank 331.000 Liter[1]. Die Stufe verwendete fünf J-2-Triebwerke, die genauso angebracht waren wie die Triebwerke der Erststufe. Die S-II wurde von North American Aviation's Space Division in Kalifornien gebaut. Diese beiden Stufen waren so groß, dass sie auf dem Seeweg vom Süden bzw. der Westküste der USA nach Florida transportiert werden mussten.

S-IVB[Bearbeiten]
Die dritte Stufe war eine leicht modifizierte S-IVB-Stufe, die unmodifiziert auch schon als zweite Stufe der Saturn IB verwendet wurde. Die Modifikationen beschränkten sich auf eine in den Tanks angebrachte Isolation, damit der Treibstoff mehrere Stunden flüssig blieb. Dieser Zustand war erforderlich, damit die Stufe auch nach mehreren Erdumläufen wiederzündbar war, wie für Mondflüge nötig. Sie fasste 253.200 Liter Wasserstoff und 92.500 flüssigen Sauerstoff[1]. Die S-IVB wurde mit einem Spezialflugzeug, dem "Super Guppy", auf dem Luftweg an die Ostküste gebracht. Auf der S-IVB befand sich die Instrument Unit (IU), eine von IBM gebaute Steuerungsanlage, die die Rakete während des Fluges kontrollierte und auch für den korrekten Eintritt in die Mondtransferbahn sorgte.

Quelle;

Wikipedia: Saturn (Rakete)#Saturn V

@Wolfi2000
Ich versuche mir an dieser Stelle mal vorzustellen wie es sich angefühlt haben muss, als Astronaut auf dieser Menge Treibstoff und Technik zu sitzen.
Ich glaube, ich muss mal kurz raus .... macht einfach ohne mich weiter!
;)

Denk mir wäre es so gegangen. Irgendwann schau ich mir das mal im Orginal an. Mus schon gewaltig sein.

@FF
Die einzige beruhigende wäre, dass man sicher absolut nichts mitbekommt wenn es da knallt mit dem Treibstoff.
Hab mal ein Interview gesehen mit einen Astronauten, und der sagte das das schlimmste das durchschütteln ist und mit dann das Gefühl oder die Angst"Hoffentlich hält das alles" :D

@smokehead

Um das mal kurz auszuführen:

1. Auf dem Mond brauche ich weniger Treibstoff, weil nur 1/6 der Schwerkraft herrscht - daher die 1/36 (quadratische Relation zwischen Anziehungskraft und nötigem Treibstoff nicht vergessen).

2. Auf dem Mond brauche ich weniger Treibstoff, weil ich keine Atmosphärenreibung (Luftwiderstand) habe.

3. und wichtigstens: ich brauche weniger Treibstoff, weil ich weniger Treibstoff dabeihabe. Wenn ich eine Million Liter tanke, muss der 1. Liter, den ich verbrenne, 999999 Liter Treibstoff mitbeschleunigen, der 2. Liter nur noch 999998, und so weiter...

@Rho-ny-theta
Da gibt es eine Raketengleichung, die abhängig von g ist.
In der ist auch die abnehmende Treibstoffmenge in Abhängigkeit des Weges/Zeit mit dabei.
Wir hatten das damals im Physikleistungskurs mal angeschnitten. Das ist aber schon zu lang her.

Muss mal schauen, ob ich das auf Anhieb finde. Dann sollte man mehr oder minder genau Berechnen können.
Wobei einige Parameter noch offen wäre. Bis wohin geht man "vom Mond" wegkommen.
Wieviel Treibstoff ist noch in den Tanks, damit ich das genaue Gewicht bestimmen kann.


Das vorher mit den

smokehead schrieb:Ich hab jetzt 75 Seiten A4 voll geschrieben mit unterschiedlichen Rechenarten und Formeln. Aber ich komm einfach nicht drauf, wärst du so nett und würdest du endlich auflösen?

war eigentlich mehr spaßig gemeint! :P
Mittel und Wege das zu berechnen wäre kein Problem, solang man die Parameter hat.

@smokehead

Ja, die Raketengleichung ist mir wohlbekannt. Übrigens musst du nicht definieren, was "vom Mond wegkommen" heißt, mann kann das auch als Grenzwertberechnung für eine "unendliche" Entfernung machen, ist kein Problem.

@Rho-ny-theta
Na klar. Das ist schon richtig.
Aber "vom Mond" wegkommen ist ja nicht ganz richtig formuliert, da damit nicht gesagt wird, wo der räumliche Schnitt ist. Von der Oberfläche entfernen bis auf welche höhe,
Denn im Einflussgebier ist man meiner Meinung nach immer, wenn man von Mond Richtung Erde fliegt.

Für jeden, den die Raketengleichnung interessiert:
http://www.leifiphysik.de/themenbereiche/erhaltungssaetze-und-stoesse/lb/raketenphysik-theorie-zur-rakete (Archiv-Version vom 01.11.2014)

(im Übrigen eine gute und übersichtliche Physikseite für Schüler wohl bemerkt)

smokehead schrieb:Von der Oberfläche entfernen bis auf welche höhe,...

Die Höhe ist beim Mond unwichtig, da es keine Atmosphäre gibt, der Orbit sollte nur über den höchsten Mondbergen liegen. Nur die Fluchtgeschwindigkeit ist interessant, um in diesen Orbit zu gelangen. Zum Erreichen der 2. Fluchtgeschwindigkeit hatte dann das CSM ja den Treibstoff.

@Spiff
du hast Recht, mein Denkfehler.
Reibung gibt es ja nicht in dem Sinne wie auf der Erde.

@smokehead
Das CSM umkreiste den Mond in ca. 100km Höhe.

@smokehead
@Rho-ny-theta
Die Realität habt ihr ja schon gut abgedeckt :-) vielleicht noch einen Punkt 4 dazu:

Die Saturn mußte die gesamte Masse für die ganze Mission befördern, also komplettes LM, CSM und jeweils deren Treibstoffvoräte etc, die Aufstiegsstufe nur sich selbst


Aber eine Alternativrechnung für Jos Füsükkenntnisse und Realitätsallergie (die *hüstel* Ungenauigkeiten sind Absicht) wäre wohl eher:

Die Saturn brauchte Treibstoff für Mond und zurück, sagen wir also 750000km, die Aufstiegsstufe mußte nur bis zum CSM im Orbit also 100kmh.

Also braucht die Aufstiegsstufe ein 7500stel des Saturntreibstoffs. Ist doch logisch...

@rambaldi
Man sollte ihm mit dem Füsüknobelpreis auszeichnen.
Die Milchmädchenrechnung hätte ich nicht live sehen wollen, wenn man sich auf die Verlassenhätte.
Armstrong würde uns dann immernoch vom Mond zuwinken.
(Den Sauerstoffverbrauch kann man ja auch vernachlässigen) :D

leader schrieb:Die einzige beruhigende wäre, dass man sicher absolut nichts mitbekommt wenn es da knallt mit dem Treibstoff.
Hab mal ein Interview gesehen mit einen Astronauten, und der sagte das das schlimmste das durchschütteln ist und mit dann das Gefühl oder die Angst"Hoffentlich hält das alles" :D

Naja es gab ja sogra noch ne Rettungsrakete die die Kapsel abgestoßen hätte. Von daher war die Gefahr in einem Fehlstart zu verbrennen wesentlich geringer als beim Shuttle.

Btw die Rechnungen sind dann doch etwas komplizierte. Zumal man weniger den Treibstoff, SChwerkraftfaktor braucht sondern die Delat Vs in den Orbit.

und das schwierigest ist numal von der Erde in den LEO, Die Relation zum Mond oder Mond Erde sind relativ gering.

Fedaykin schrieb:Btw die Rechnungen sind dann doch etwas komplizierte. Zumal man weniger den Treibstoff, SChwerkraftfaktor braucht sondern die Delat Vs in den Orbit.

Eben, und deswegen finde ich es schon absurd, dass man bei den Freigeistern da einfach nur diese Formel genommen hat und nicht einmal den richtigen Start verglichen.
Das wäre dann nur über den Daumen gepeilt