Interplanetare Raumfahrtmissionen
Skriptzusammenfassung - Bach - TU Dresden WS 18/19
Skriptzusammenfassung - Bach - TU Dresden WS 18/19
Kartei Details
| Karten | 97 |
|---|---|
| Lernende | 21 |
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Technik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 07.01.2019 / 31.01.2024 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/20190107_interplanetare_raumfahrtmissionen
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Wie ist die Temperatur bestimmbar?
- Gleichgewichtstemperatur bestimmbar aus Energiegleichgewicht zwischen solarer Einstrahlung und Abstrahlung nach Außen ( Probleme: Innere Wärmequelle, Treibhauseffekte, tages-, breitengrad und jahreszeitschwankende Abweichungen)
- Oberflächentemperatur durch:
- in situ Messungen
- Analyse der vom Körper ausgestrahlten Infraotstrahlung
Wie können Magnetfelder nachgewiesen werden?
- in situ Messungen --> Magnetometer
- Abstrahlung beschleunigter Ladungen
- Polarlichter und Leuchteffekte in der Atmosphäre
- 4 Gasriesen, Erde, Merkur & Ganymed produzieren im inneren
- Venus infolge Wechselwirkung Sonnenwind und Atmosphäre
- Mars & Mond lokale Felder in Planetenkruste
Wie enstehen Magnetfelder?
von planetaren Magnetfeldern nicht abschließend geklärt
- remanenter Ferromagnetismus unwahrscheinlich
- Wechselwirkung zwischen Sonnenwind und leitenden Regionen der Ionosphäre möglich
- Dynamo-Effekt: elektrisch leitende Flüssigkeiten im inneren sind Konvektion und Rotation ausgesetzt --> erhalten Magnetfeld aufrecht
Wie ist die Oberflächstruktur erfassbar?
- großflächig:
bildgebende Verfahren
- kleinflächig:
Ableitung aus Helligkeit des Radarechos in Abhängigkeit zur mit dem Phasenwinkel schwankenden Reflektivität
Wie bestimmt man die Oberflächenzusammensetzung?
- spektralen Reflexionsgrad
- thermales Infrarotspektrum
- Radar- Reflexionsgrad
- Röntgen- und Gammastrahlungsfluoreszenz
- chemische Analyse von Bodenproben
Nenne Hauptbestandteile der Atmosphärenzusammensetzung der Planeten im SS!
- Gasriesen: H2 + He
- Venus: CO2
- Erde: N2 + O2
- Mars: CO2
- Titan: N2
- Merkur: O, Na + He
- Mond: He + Ar
Wie ist die Zusammensetzung der Atmosphäre bestimmbar?
- spektralen Reflexionsgrad im sichtbaren Bereich
- thermale Spektren
- Photometrie mit Infrarot- und Radiowellen
- Profil stellarer Okkulationen
- in situ Massenspektrometrie
- Dämpfung von Radiosignalen atmosphäischer Sonden & Landern
Wie ist die innere Zusammensetzung bestimmbar?
- abhängig von Masse und Dichte
- abschätzbar bei Kenntniss von Masse, Radius, Oberflächen- und Atmosphärenzusammensetzung sowie heliozentrischen Abstand
Wie ist die innere Struktur bestimmbar?
- abhängig von Gravitationsfeld und Rotationsrate
- mit Seismometern
- Vulkanismus und Energieabstrahlung
Wie unterscheidet man aktive und passive Instrumente?
Aktive Instrumente verwenden eigene Energie und kontrollieren z.B Signalintensität, Richtung, Timing.. (z.B. Radar)
Passive nutzen Umgebungsenergie und verarbeiten vorhandene Eigenschaften z.B. Magnetometer
Worin unterscheiden sich Direct- und Remote Sensing Instrumente?
Direct: Kontaktinstrumente - Wahrnehmung von Eigenschaften durch Interaktion mit untersuchendem Phänomen z.B Staubdetektoren
Remote: Messung aus der Ferne - Erstellen eines Abbildes bzw. Charakterisierung der Quelle des untersuchenden Phänomens --> Verarbeitung durch Instrument z.B. Kameras
Was machen sogenannte Charged Particle Detectors?
- Messung der Energiespektren eingefanger Elektronen
- Messung Energie und Zusammensetzung eingefangener Atomkerne
Was sind die Funktionen eines Plasma Detectors?
- Charakterisieren geladener Teilchen mit sehr niedriger Energie
- Messung Dichte, Zusammensetzung, Temperatur, Geschwindigkeit und 3D Verteilung
Was sind die Aufgaben eines Dust Detectors?
Messung der Anzahl, Geschwindigkeit, Ladung und Flugrichtung eintreffender Staubteilchen, teilweise Materialzusammensetzung
Was sind die Aufgaben von Radio und Plasmawellendetektoren?
- 3D Vermessung von elektrostatischen und - magnetischen Plasma- bzw. Radiowellen
Nenne Direct-Sensing Instruments!
- Radio and Plasma Wave Detectors
- Magnetometer
- Dust Detector
- Plasma Detector
- Charged Particle Detector
Was sind die Aufgaben eines Altimeters?
- Messung Höhenunterschiede im Terrain
- Aussenden und Empfangen von Radio/Laserimpulsen
- Messung der Zeit --> Berechnung Entfernung
--> abhängig von Genauigkeit und Kentniss des Orbits
Was ist ein Photopolarimeter?
Kombination aus Polarimeter ( Messung Polarisation d. Lichts --> Bestimmung Zusammensetzung + mech. Struktur) und einem Photometer (Messung Intensität d. reflektierenden Lichtes --> Bestimmung Albedo)
Charakterisiere den Synthetic Aperture Radar!
- Synthetisieren enorm großer Antennen durch Ausnutzung der RFZ-Bewegung ( gleichmäßiges Raster fährt Boden ab)
- Abhängig von Kentniss und Genauigkeit des Orbits
- Bildgebung unabhängig von meteorologischen Effekten und Abdunklungen
Was misst ein Scatterometer?
- Messung von Windrichtung/geschwindigkeit über Wasseroberflächen unabhängig vom Wetter
Was sind die Aufgaben eines Imagers?
- Aufnahme hochauflösender Bilder --> Erzeugen von Bewegungsaufnahmen aus Bildsequenzen
- Charge-Coupled-Devices (CCD´s) sind State of the Art
Nenne Remote-Sensing Intruments!
- Altimeter
- Photopolarimeter
- Syntetic Aperture Radar
- Scatterometer
- Imager
Welche Instrumente messen direkt?
Welche der Instrumente sind Remote Instrumente?
Nenne weitere Charakteristiken bildgebender Verfahren!
- Filter
- Kühlung von CCD´s
- Farbbilder
- Oppositionseffekte
- Abhängigkeit von Ausleuchtung und Phasenwinkel
- Magnetospheric Imager
Welche Daten können mittels Spektralanalyse gewonnen werden?
- Druck
- Temperatur
- Dichte
- chemische Zusammensetzung
- relative Geschwindigkeit
- Ionisierung
Worin kann man Spektographen unterscheiden?
nach:
- Wellenlängenbereich
- Materie
- Aktive Spektrometer
Welche Spektographen arbeiten mit dem Wellenlängenbereich?
Welche Spektographen arbeiten mit der Materie?
Welche Spektographen sind Aktive?
Nenne ein Beispiel für ein Laser-Induced Remote-Sensing Instrument und charakterisiere es kurz!
- Mars Science Laboratory´s ChemCam:
- Nahaufnahmen kleiner Bildausschnitte in 2-9m Entfernung
- Analyse Emissionsspektren eines 1mm durchmessenden Punktes, der mit Laser 10000°C aufgheizt wurde
Nenne In-Flight Experimente!
- Solar/Stellar Occulations
- Radio Science Occulations
- Gravity Field Surveys
- Bistatic Radio Science Observations
Wie werden Infrarot-Spektrometer, Radio Science und Imager Kalibriert?
- IR Spec: Aufnahme dunkler Region des Alls ohne helle Objekte
- Radio: Minutenlange Sendung eines puren Signals zu Beginn und Ende einer Messung
- Imager: Mitführen einer beschichteten Platte bekanntem Graumaßstabs und Albedo
Was bedeutet Ground Truth?
- In-Situ Messungen dienen als "Ground Truth" --> Kalibrierung/Interpretationshilfe der Messdaten von Orbitern
Nenne Objectives von Cassini!
- Untersuchen der meist vorhandenen Elemente und die plausibelsten Szenarien für die Formierung und Evolution vom Titan und seiner Atmosphäre
- Untersuchen der relativen Verhältnisse verschiedener Komponenten der Atmosphäre
- Messen von Winden und globalen Temperaturen; Untersuchen der Wolken-Physik, der generellen Zirkulation und saisonalen Effekte in der Atmosphäre; Suche nach Blitzen
- Untersuchen des physischen Statuses, der Topographie, der Ionisation und seine Rolle als Quelle von neutralem und ionisierten Material für die die Magnetosphäre des Saturn.
Wie heißt der Doppel-Asteroid und wie ist er entstanden?
Ultima Thule:
rotierende Wolke kleiner, vereister Körper verschmelzen --> wahrscheinlich 2 größere Körper --> Ultima & Thule --> bewegten sich langsam spiralförmig auf einander zu --> bei Kontakt "verschmelzen" zu bekanntem Doppel-Asteroiden
Was ist das besondere am Merkurorbit?
Die Rotation des Perihels --> WInkelverschiebung (Unterschiedliche Werte für Aphel- und Perihelverschiebung durch unterschiedliche Ansätze: Newton <--> Allgemeine Relativitätstheorie)
Wieso hat der Merkur (bezogen auf seine Größe) eine so hohe Dichte?
Der flüssige Eisenkern nimmt 3/4 seines Radius ein --> Dünne Kruste/Mantel
Warum hat der Merkur Krater an den Polen?
Großer Einschlag am Nordpol --> Wellenausbildung in Kern und Mantel --> "Stauzone" am Südpol --> Verberstungen und Kraterbildung
Wie groß ist der Merkur?
Durchmesser 4878 km => ~10mal kleiner als Erde
