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Thema: Fragen zu Raumsonden

  1. #1
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    Standard Fragen zu Raumsonden

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    Hallo
    Wie weit war Pioneer10 1980 von der Sonne entfernt?

    Welche Sonden sind bisher weiter geflogen als wo
    Pioneer10 1980 war?

    fragende Grüße rene

  2. #2
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  3. #3
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    Standard

    Hallo rene.eichler2,

    eine sehr gute und ausführliche Seite über Raumsonden ist:
    www.bernd-leitenberger.de
    bzw. für Pioneer 10 und 11:
    http://www.bernd-leitenberger.de/pioneer10-11.shtml

    Laut Wikipedia (http://de.wikipedia.org/wiki/Pioneer-Anomalie) ist von 20AE die Rede, bei Herrn Leitenberger "über 10AE" (wobei er sich mit über inhaltlich retten dürfte).
    Wenn ich bei 20AE bleibe (3Mrd. Kilometer), können nur die Raumsonden die Strecke zurückgelegt haben (ausgenommen mehrfache Sonnenumrundungen, die zu einer größeren hinterlegten Strecke führen als sie von der Sonne entfernt sind), deren Ziel weiter als Saturn war (Große Halbachse von Uranus beträgt 19,2 AE und seine Entfernung zur Sonne schwankt zwischen 18,3 und 20 AE).

    Raumsonden ab Missionsziel bzw. Sonnenentfernung von Uranus wären demnach:

    Voyager 1
    Voyager 2
    Pioneer 10
    Pioneer 11
    New Horizons (voraussichtlich 2015 bis zum Pluto)

    Ziele mit einer Sonnenentfernung im zweistelligen AE-Bereich sind bisher weitgehend unerforscht und daher gibt es nur wenige Raumsonden, die weiter als Saturn geflogen sind.

    Gruß!
    infiniti
    Geändert von Infinity (29.12.2008 um 11:15 Uhr)

  4. #4
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    Standard

    Hallo René,

    wenn Dich das wirklich interessiert, dann empfehle ich Dir:


    http://ssd.jpl.nasa.gov/?horizons



    Für Pioneer 10 z.B. findest Du dort für den 2008-Dec-29 00:00 801.161235 Lichtminuten


    Current Settings
    Ephemeris Type [change] : OBSERVER
    Target Body [change] : Pioneer 10 Spacecraft [-23]
    Observer Location [change] : Geocentric [500]
    Time Span [change] : Start=2008-12-29, Stop=2008-12-30, Step=1 d
    Table Settings [change] : QUANTITIES=1,21
    Display/Output [change] : default (formatted HTML)

    --------------------------------------------------------------------------------

    Object Data Page
    Revised: Jul 27, 2005 Pioneer 10 Spacecraft (interplanetary) / (Sun) -23
    http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/tmp/1972-012A.html

    BACKGROUND
    This mission was the first to be sent to the outer solar system and the
    first to investigate the planet Jupiter, after which it followed an
    escape trajectory from the solar system.

    The spacecraft achieved its closest approach to Jupiter on December 4, 1973
    (UTC), when it reached approximately 2.8 Jovian radii (about 200,000 km).

    Last fully successful acquisition of signal was March 3, 2002. Pioneer 10
    signal at the Earth (185 dBm) is now at DSN threshold limit of reception.

    Launched : 1972-03-03 at 01:49:00 UTC
    On-orbit dry mass : 258 kg
    Nominal Power Output: 165 W

    SPACECRAFT TRAJECTORY: ("pfile10.nio")

    NOTE: This trajectory is suitable for general historical purposes, but should
    be used cautiously for high precision or tracking data applications. This is
    due to potential dynamical mismatches between the Pioneer-10 era models
    (DE-118, Lieske's E3 satellite theory of JUP035, etc.) and the current modern
    solutions used by Horizons. For example, if the Pioneer-10 solutions used
    here planet or satellite ephemeris corrections estimated at the time.
    However, the transformation from the original DE-118 planetary ephemeris
    coordinate system to the modern frame IS computed by Horizons.

    Trajectory was provided by JPL Navigation Team. JPL Multimission NAV and
    Solar System Dynamics Group source files merged:

    PN10A, PN10B, PN10C, PN10D, PN10E, PN10F, PN10G, DE118

    The circumstances pertaining to the regeneration of the spacecraft
    trajectory source files, PN10*, are not well known.

    DE118 is a standard JPL planet ephemeris for the P10 Jupiter flyby era.


    Results
    ************************************************** *****************************
    Ephemeris / WWW_USER Mon Dec 29 03:06:36 2008 Pasadena, USA / Horizons
    ************************************************** *****************************
    Target body name: Pioneer 10 Spacecraft (-23) {source: pfile10.nio}
    Center body name: Earth (399) {source: DE405}
    Center-site name: GEOCENTRIC
    ************************************************** *****************************
    Start time : A.D. 2008-Dec-29 00:00:00.0000 UT
    Stop time : A.D. 2008-Dec-30 00:00:00.0000 UT
    Step-size : 1440 minutes
    ************************************************** *****************************
    Target pole/equ : No model available
    Target radii : (unavailable)
    Center geodetic : .000000000,.000000000,.00000000 {E-lon(deg),Lat(deg),Alt(km)}
    Center cylindric: .000000000,.000000000,.00000000 {E-lon(deg),Dxy(km),Dz(km)}
    Center pole/equ : High-precision EOP model {East-longitude +}
    Center radii : 6378.1 x 6378.1 x 6356.8 km {Equator, meridian, pole}
    Target primary : Sun {source: DE405+DE406}
    Interfering body: MOON (Req= 1737.400) km {source: DE405}
    Deflecting body : Sun, EARTH {source: DE405}
    Deflecting GMs : 1.3271E+11, 3.9860E+05 km^3/s^2
    Atmos refraction: NO (AIRLESS)
    RA format : HMS
    Time format : CAL
    EOP file : eop.081226.p090319
    EOP coverage : DATA-BASED 1962-JAN-20 TO 2008-DEC-26. PREDICTS-> 2009-MAR-18
    Units conversion: 1 AU= 149597870.691 km, c= 299792.458 km/s, 1 day= 86400.0 s
    Table cut-offs 1: Elevation (-90.0deg=NO ),Airmass (>38.000=NO), Daylight (NO )
    Table cut-offs 2: Solar Elongation ( 0.0,180.0=NO )
    ************************************************** *****************************
    Date__(UT)__HR:MN R.A._(ICRF/J2000.0)_DEC 1-way_LT
    ************************************************** *******
    $$SOE
    2008-Dec-29 00:00 05 07 58.20 +25 57 21.6 801.161235
    2008-Dec-30 00:00 05 07 55.71 +25 57 17.8 801.268342
    $$EOE
    ************************************************** *****************************
    Column meaning:

    TIME

    Prior to 1962, times are UT1. Dates thereafter are UTC. Any 'b' symbol in
    the 1st-column denotes a B.C. date. First-column blank (" ") denotes an A.D.
    date. Calendar dates prior to 1582-Oct-15 are in the Julian calendar system.
    Later calendar dates are in the Gregorian system.

    The uniform Coordinate Time scale is used internally. Conversion between
    CT and the selected non-uniform UT output scale has not been determined for
    UTC times after the next July or January 1st. The last known leap-second
    is used over any future interval.

    NOTE: "n.a." in output means quantity "not available" at the print-time.

    R.A._(ICRF/J2000.0)_DEC =
    J2000.0 astrometric right ascension and declination of target center.
    Corrected for light-time. Units: HMS (HH MM SS.ff) and DMS (DD MM SS.f)

    1-way_LT =
    1-way down-leg light-time from target center to observer. The elapsed time
    since light (observed at print-time) would have left or reflected off a point
    at the center of the target. Units: MINUTES


    Computations by ...
    Solar System Dynamics Group, Horizons On-Line Ephemeris System
    4800 Oak Grove Drive, Jet Propulsion Laboratory
    Pasadena, CA 91109 USA
    Information: http://ssd.jpl.nasa.gov/
    Connect : telnet://ssd.jpl.nasa.gov:6775 (via browser)
    telnet ssd.jpl.nasa.gov 6775 (via command-line)
    Author : Jon.Giorgini@jpl.nasa.gov

    ************************************************** *****************************
    Herzliche Grüße

    MAC

  5. #5
    Registriert seit
    27.06.2008
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    Standard

    Hallo Renè,

    falls Du auch wissen möchtest, wie weit diese 5 von infiniti genannten Sonden mittlerweile gereist sind, so findest Du diese Entfernungen hier sekündlich aktualisiert in "Realtime" :

    http://www.dmuller.net/realtime/farewell.php

    New Horizons, die Mission zum Pluto und darüber hinaus, wird die Uranusbahn übrigens am 18.03.2011 überqueren.

    Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko

  6. #6
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    Standard

    Hallo redmoon,

    weißt du, ob bei dmuller.net die möglicherweise stattfindenden FlyBy's eingerechnet sind oder handelt es sich permanent um dieselben Kilometerabständen pro Sekunde?

    Gruß!

  7. #7
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    19

    Lächeln

    Hallo infinity,

    kann ich leider nicht mit Sicherheit beantworten. Aber ich verstehe das Programm so, dass es schon die wirklich zurückgelegten Strecken und die momentan aktuellen Geschwindigkeiten anzeigt.

    Beispiel New Horizons ( NH ) : Die Distanz zur Erde wird jetzt gerade mit 13,011 AU angegeben. Die NASA-Website gibt zeitgleich 13,01 AU an. Das ist also schon einmal sehr genau.

    Siehe dazu : http://pluto.jhuapl.edu/mission/whereis_nh.php

    Erde, Sonne und NH bilden gerade fast eine Linie. ( Die Sonde befindet sich übrigens bis Anfang Januar im Funkschatten der Sonne ! ) Die Distanz NH - Sonne beträgt 12,033 AE. Dazu kommt dann, ganz grob geschätzt, eine weitere AE, da die Erde auf der anderen Seite der Sonne steht. Die zurückgelegte, also geflogene Strecke von NH beträgt jedoch 13,705 AE. Die sich daraus ergebende Differenz dürfte beim Umfliegen der Sonne sowie beim Jupiter-FlyBy 2007 entstanden sein.
    Und wenn ich die zurückgelegte Distanz nach 10 Sekunden auf eine Stunde umrechne, dann komme ich auf rund 60.000 Kilometer pro Stunde. Unter Berücksichtigung des Messfehlers kommt das also auch hin.

    Leider lässt sich Deine Frage auch nicht durch ein "dauerhaftes Beobachten" der Seite von d.muller beantworten. Die nächste, extrem minimale und sehr wahrscheinlich auch letzte Korrektur der Geschwindigkeit und des Kurses von New Horizons soll im Sommer 2009, evtl. aber auch erst im Jahr 2010 erfolgen. Bei der momentanen Richtung und Geschwindigkeit würde NH den Pluto um 40.000 Kilometer verfehlen.

    Aber trotzdem, wer es gelegentlich überprüfen möchte :
    Momentan bewegt New Horizons sich mit einer Geschwindigkeit von 62.858 km/h.

    Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko

  8. #8
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    Standard

    Interessant sind auch die Unterschiede zwischen den Relativgeschwindigkeiten zur Sonne und jenen zur Erde, die ja ihrerseits mit 107'000 km/h um die Sonne kurvt:
    ........v rel. S...v rel.E.
    ........km/h......km/h (ca.)

    V1....61'526.....24'000
    V2....55'873.....70'000
    P10...43'542.....81'000
    P11...41'425.....44'000
    NH....62'858.....45'000

    Gruss Orbit

  9. #9
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    Standard

    Die Flugbahndaten der realtime simulations auf dmuller.net werden von SSD Horizons genommen (dass ja auch schon in diesem Thema genannt wurde: http://ssd.jpl.nasa.gov/?horizons). Für die New Horizons werden die SSD Horizons Daten einmal am Tag geladen (um Mitternacht UTC), und dann für den Rest des Tages interpoliert. Bei stark gekrümmten Flugbahnen (z.B. bei einem Planetenvoreiflug oder nahe der Sonne wie z.B. MESSENGER) wird dieses Intervall verringert (MESSENGER z.B. ladet die Daten alle 6 Stunden). Die SSD Horizons Daten beinhalten daher alle Vorbeiflüge und grosse Kursänderungsmanöver; sie sind oft sehr gut und genau, benötigen aber manchmal minimale Änderungen v.a. bei Vorbeiflügen (z.B. MESSENGER Mercury 2 hatte im SSD Horizons eine Abweichung von etwa 2 Stunden).

    Die „distance from Sun“ und „distance from Earth“ sind die aktuellen Entfernungen der Sonde von Sonne und Erde (auf geraden Linien). „Distance flown“ ist die eigentliche geflogene Distanz mit allen Umwegen (siehe z.B. MESSENGER [http://www.dmuller.net/messenger] … 1.5AU von der Erde, aber schon 32.5AU weit geflogen)

    Übrigens, der Solar System simulator vom JPL (http://space.jpl.nasa.gov) nimmt die Daten auch von SSD Horizons.

    Orbit: ich habe mal auf einem anderen Forum die "hyperbolic excess" dieser Raumsonden berechnet (=Geschwindigkeit beim Verlassen unseres Sonnensystems). Das sieht dann wie folgt aus (jetzige Geschwindigkeit von Deinem Beitrag):

    Sonde ... Jetzt ... Hyp. Excess
    Voyager 1 ... 61526 ... 59760
    Voyager 2 ... 55873 ... 53640
    New Horizons ... 62858 ... 45000*
    Pioneer 10 ... 43542 ... 40680
    Pioneer 11 ... 41425 ... 37440
    * wird sich noch aendern

    Hmmm vielleicht sollte ich diese Zahlen auch in die realtime simulation einbauen!

    Na ich hoffe dass mein Deutsch noch verständlich ist. Lebe seit langem in Australien und da spricht man halt nicht allzu oft auf Deutsch.


    Daniel

  10. #10
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    Hallo Daniel
    Schön, dass Du Dich persönlich meldest, und besten Dank für Deinen Service!
    Was die hintere Kolonnen in Deiner und meiner Tabelle miteinander zu tun haben, verstehe ich zwar nicht. Ich habe meine Zahlen aus Deinem Ticker für die Distanz der Sonden zur Erde geschätzt. Dabei habe ich angenommen, dass die Angaben im Sekundentakt ticken.

    Deinem Deutsch merkt man übrigens nicht an, dass Du es nur noch selten benützt.

    Herzliche Grüsse
    Orbit

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