Astronomie/Astrophysik

[Iniesta]

Hakuna Matata Arena schrieb vor 6 Stunden:

ca. 40AU hoch 2 = 1600x weniger Sonnenenergie/m² als auf der Erde

Natürliche Einheiten sind geil

is mir schon klar, aber das könnte ja für die messwerte noch immer zu viel sein (mal gemutmaßt) wenn man im IR-bereich messen will, davon mal abgesehen ist das bei der heutigen technik, den kosten für's teleskop und den wohl ca. 15 jahren die man dort hin bräuchte, ja irrsinnig 1 teleskop dorthinzufliegen, dass dann womöglich nicht, oder nur eingeschränkt funktioniert.

firewhoman schrieb vor 6 Stunden:

Sichtbar, ja ... aber eben schon sehr, sehr geringe Einstrahlung.

Das wäre tatsächlich ein Punkt für einen Aufstellungsort so weit draußen.

siehe einige andere, von mir vorhin erwähnten, gründe die da sehr dagegen sprechen.

[firewhoman]

Iniesta schrieb vor 5 Minuten:

 

siehe einige andere, von mir vorhin erwähnten, gründe die da sehr dagegen sprechen.

Du meinst das Video? Das sind aber schon Trickaufnahmen, CGI, oder?

Ich kann mir echt nicht vorstellen, dass die Sonne in der Entfernung noch derart viel Licht gibt. Und wir reden ja nicht vom sichtbaren Licht, sondern von Wärmeeinstrahlung - wie von @Hakuna Matata Arena richtig gesagt, 1/1600 von der auf der Erde!

Außerdem, ICH war ja nicht der, der Webb dort auf dem Pluto stationieren wollte. Eben aus den bereits Gründen.
Die Sonnenwärme wäre aber der geringste, der mir Sorgen machen würde.

[Iniesta]

firewhoman schrieb vor 22 Minuten:

Du meinst das Video? Das sind aber schon Trickaufnahmen, CGI, oder?

Ich kann mir echt nicht vorstellen, dass die Sonne in der Entfernung noch derart viel Licht gibt. Und wir reden ja nicht vom sichtbaren Licht, sondern von Wärmeeinstrahlung - wie von @Hakuna Matata Arena richtig gesagt, 1/1600 von der auf der Erde!

Außerdem, ICH war ja nicht der, der Webb dort auf dem Pluto stationieren wollte. Eben aus den bereits Gründen.
Die Sonnenwärme wäre aber der geringste, der mir Sorgen machen würde.

ich meine die distanz, die kosten und die dauer die es dorthin braucht und dass das hochriskant is wenn man nicht direkt vor ort forschen will oder muss. also wozu es dann machen? das ist mmn etwas das erst späteren generationen mit besserer antriebstechnik vorbehalten sein wird. 

[dialsquare]

firewhoman schrieb vor einer Stunde:

Außerdem, ICH war ja nicht der, der Webb dort auf dem Pluto stationieren wollte. Eben aus den bereits Gründen.

Die Sonnenwärme wäre aber der geringste, der mir Sorgen machen würde.

Ich hätte auch einen näheren Planet/Mond/Zwergplanet genommenen

An die eingeschränkte Sicht hab ich nicht gedacht zusätzlich wäre wohl auch die Energieversorgung schwierig, ohne Sonnenlicht, weil das Teleskop im Dunkeln ist, da ist L2 wohl bei weitem sinnvoller

Aber mit zukünftiger Technologie wer weiß was da alles möglich ist

 

 

btw. 

Hab beim herumgoogeln diesen Comic wiederentdeckt, für Kinder aber auch für Erwachsene sehr empfehlenswert

 

 

[sherif]

zwecks james webb space telescope, ein paar argumente, die neben den bereits genannten auch etwas darüber hinausgehen:

 

L2 ist der perfekte ort für dieses weltraumteleskop, da es

1) dort einfacher ist, das teleskop zu kühlen, als zb in einem orbit um die erde (wie es bei hubble der fall ist). bei L2 sind sowohl erde, mond und natürlich sonne immer hinter jwst, d.h. das hitzeschild kann alle drei körper gleichzeitig abdecken (es kommt auch reflektierte strahlung von erde und mond). das wäre zb bei L1 nicht der fall und natürlich bei einem orbit um die erde auch nicht.

2) bei L2 ist außerdem das sichtfeld besser als bei der erde, da weder die erde, noch der mond oder künstliche satelliten im weg sind. beobachtet man nämlich ein objekt nahe der ekliptik, während man die erde umrundet, wird einem irgendwann mal die erde selbst ins sichtfeld geraten, das kann bei L2 natürlich nicht passieren und verbessert die beobachtungsmöglichkeiten.

3) L2 ist dennoch recht nahe und befindet sich quasi immer am selben ort in relation zur erde. je näher zur erde, desto mehr daten lassen sich nämlich übertragen (siehe auch weiter unten) und je schneller kann man das teleskop steuern. man kann außerdem auch immer daten zur erde übertragen, was an anderen stellen (siehe weiter unten) nicht der fall sein muss.

4)  schließlich ist L2 zb nicht nur näher als L3 oder L4 sondern auch stabiler, weswegen man weniger treibstoff für kurskorrekturen benötigt.

 

aber warum setzt man das teleskop jetzt nicht auf einem planeten oder mond ab, wie hier bereits vorgeschlagen? es kamen eh bereits einige argumente. ich bereite darunter nochmal alle kurz auf (inklusive ein paar neuer, die mir einfallen):

1) es wurde bereits beschrieben, dass james webb gekühlt werden muss - bis auf 7°C über den absoluten nullpunkt (i.e., 0K) übrigens. warum also nicht an einen ort bringen, der permanent in dunkelheit liegt? solche gibt es sehr wenige in unserem sonnensystem, nämlich gerade einmal zwei. i) den ein oder anderen krater an den polen des merkur und ii) ebenso ein paar krater an den polen des mondes. der mond hätte dementsprechend sogar die kältesten orte im sonnensystem mit bis zu -238°C, also noch immer ca. 35°C über 0K. das heißt aber auch, dass man jwst dennoch noch immer kühlen müsste (7°C vs 35°C über 0K) - selbiges würde auch bei pluto gelten mit 7°C vs ~44°C über 0K. außerdem - und das wiegt viel schwerer - wäre das sichtfeld des teleskopes dann enorm eingeschränkt, immerhin sitzt man in einem krater und man könnte dann nur geringe ausschnitte des weltalls beobachten. diese wären zusätzlich weit ab von der ekliptik, da wir uns ja an den polen von mond oder merkur befinden würden. beobachtungen innerhalb des sonnensystems würden somit praktisch gar nicht funktionieren und auch weite teile des weltalls wären dem teleskop nie zugänglich.
bei einer stationierung auf pluto wiederum, dreht man sich außerdem mit dem planeten mit und muss dementsprechend das teleskop immer nachführen, was treibstoff kostet und natürlich auch dazu führt, dass man jedes objekt nur für begrenzte zeit beobachten kann.

2) man bräuchte einen weiteren satelliten, der die daten von jwst weiter zur erde sendet, da das teleskop selbst natürlich aus den kratern von merkur oder mond nicht mit der erde kommunizieren könnte.
selbiges gilt zb auch für plutos oberfläche (oder man sendet daten immer nur 50% der zeit, wenn man der erde also zugewand wäre. das würde weiter unten stehendes problem der übertragungsrate aber noch weiter verstärken).

3) die landung und platzierung wäre natürlich problematisch. so ein großes instrument hat man noch nie auf einem fremden himmelskörper automatisch gelandet. auch wenn nasas landungen auf dem mars sehr gut und sicher funktionieren (au contraire zur esa leider), ist jwst nochmal ein ganz andres kaliber und damit steigt auch das risiko. höhere kosten sind damit natürlich auch verbunden.

4) der verschleiß wäre auf dem mond und merkur bzw. wohl noch mehr auf dem pluto wohl größer als auf L2. auch wenn diese körper keine bzw nur marginale atmosphären besitzen, kann sich zb staub absetzen durch mikrometeoriten, die in der nähe einschlagen oder durch die interaktion des sonnenwindes mit der oberfläche, welche ebenfalls zur leichten umverteilung der oberfläche beiträgt (nennt man "sputtering"). ich muss aber zugeben, ich habe keine ahnung, ob diese effekte über die lebenszeit von jwst tatsächlich irgendwelche nachweisbaren auswirkungen hätten. müsste ich ausrechnen.
bei pluto gäbe es außerdem eine atmosphäre - wenn auch nur eine dünne - die die qualität der daten wohl beeinflussen würde.

5) abgesehen vom mond wäre die anreise zu zb merkur und pluto auch suboptimal. nicht nur kostet es mehr, es dauert auch lange. BepiColombo zb benötigt 8 jahre (messenger 7), um in einen orbit um merkur zu gelangen, da der energieaufwand, um einen orbit im inneren sonnensystem zu erreichen, viel höher ist, als im äußeren. die gravitation der sonne beschleunigt nämlich das spaceraft am weg nach innen. man muss also viel mehr abbremsen, um tatsächlichi einen orbit um merkur zu erreichen. somit braucht man also entweder viel mehr treibstoff, als das zb bei mars oder jupiter der fall wäre, womit man aber wesentlich schwerer wird und eine stärkere rakete benötigen würde. alternativ spart man beim treibstoff und macht stattdessen einige swing-bys zur abbremsung um die inneren planeten, was aber natürlich wesentlich länger dauert, bei bepicolombo und messenger aber gemacht werden musste. denn erstere möglichkeit steht derzeit wohl nicht zur diskussion. james webb ist nun aber sogar nochmal um einiges schwerer als bepicolombo. um in einen orbit um merkur zu kommen und dann gar noch an den polen zu landen, wäre also eine noch höhere herausforderung und würde wohl auch noch wesentlich länger dauern.

6) noch schlimmer stellt es sich bei pluto dar. es hat einen grund warum new horizons nur vorbeiflog und so leicht war (~500 kg new horizons, vs ~6500 jwst). new horizons benötigte "nur" 9 jahre zum pluto und ist somit eine der schnellsten (oder sogar die schnellste) je gestartete weltraummission. das geht aber nur wenn die mission so leicht ist. hätte man new horizons stattdessen in einen orbit um pluto schicken wollen, hätte man wesentlich höhere mengen an treibstoff benötigt, um es abzubremsen. so viel treibstoff nämlich, dass es viel schwerer sein hätte müssen und dementsprechend wiederum auch viel langsamer in seiner fluggeschwindigkeit. new horizons wäre also wahrscheinlich noch immer auf seinem weg zu pluto und das wohl noch für einige zeit. jwst ist nun aber 6400 kg schwer und hätte gleich noch mehr treibstoff benötigt, um es dann dementsprechend abzubremsen - oder jwst hätte nochmal viel länger gebraucht, um überhaupt bis zu pluto zu gelangen. wir hätten dann also wahrscheinlich erst in den 2040ern die ersten bilder erhalten...

7) ...und diese bilder hätten wir von pluto auch nur sehr, sehr langsam erhalten. denn abgesehen von der zeitdifferenz von rund 4.5 stunden, gibt es vom pluto auch probleme mit der datenübertragungsrate. je weiter weg von der erde wir sind, desto leistungsschwächer wird das zu empfangende radiosignal. man braucht also entweder stärkere receiver (also mal wieder viel mehr gewicht) oder größere antennen (und selbst das hilft irgendwann nicht mehr, da die signal to noise ratio steigt). bei pluto ist das bereits ein riesenproblem, so hatte new horizons eine datenübertragungsrate von ungefähr 1kbps, und selbst diese konnte nur mit 70m+ radioteleskopen empfangen werden. ein 2.5 megabit-bild von new horizons benötigte also mehr als 40 minuten, um zur erde gesendet zu werden. die gesamten daten von nur einem flyby benötigten dementsprechend gar eineinhalb jahre (!), um zur erde zu gelangen. der nutzen von jwst auf pluto wäre mit dem derzeitigen stand der technik also quasi null (selbiges ist übrigens auch ein problem bei missionen, die um einen orbit um uranus und neptun wären, wenn auch in etwas kleinerem maßstab).

 

tldr: es macht weder sinn jwst in einem krater auf mond oder merkur zu platzieren, noch auf der oberfläche von pluto, da es sowohl technisch, aus zeitlicher sicht und vor allem auch aus wissenschaftlicher derzeit quasi nicht durchführbar wäre.

 

kleiner nachsatz: was allerdings sinn machen würde, wäre ein fettes radioteleskop (oder ein ganzes array) auf der rückseite des mondes, da wir uns dort im funkschatten der erde befinden würden. die gravitation wäre auch geringer, was zusätzlich noch größere antennen ermöglichen könnte.

 

ich hoffe, der text wird trotz der länge von dem ein oder andern gelesen und als interessant befunden 

bearbeitet 29. Dezember 2021 von sherif

[sockn]

sherif schrieb vor 3 Minuten:

ich hoffe, der Text wird trotz der länge von dem ein oder andern gelesen und als interessant befunden 

Ja, danke dafür 

[firewhoman]

Yesss!

[tirnweth]

sherif schrieb vor 4 Stunden:

zwecks james webb space telescope, ein paar argumente, die neben den bereits genannten auch etwas darüber hinausgehen:

ich hoffe, der text wird trotz der länge von dem ein oder andern gelesen und als interessant befunden 

Absolut, zum einen super zusammengefasst und zum anderen natürlich sehr fein erklärt warum L2 der perfekte Platz ist. Danke

[dialsquare]

sherif schrieb vor 5 Stunden:

 Ich hoffe, der text wird trotz der länge von dem ein oder andern gelesen und als interessant befunden 

Genialer Post, vielen Dank dafür 

Und bitte mehr davon 😊

[dialsquare]

 

 

[dialsquare]

Ein Selfie aus der Mars Umlaufbahn, einer chinesischen Raumsonde 

bearbeitet 6. Januar 2022 von dialsquare

[firewhoman]

dialsquare schrieb vor 3 Stunden:

Ein Selfie aus der Mars Umlaufbahn, einer chinesischen Raumsonde 

Wie macht die eigentlich so ein Selfie ... ich seh keinen Selfiestick! Und Astronaut auf EVA wird ja auch keiner dabei gewesen sein ...

[tirnweth]

firewhoman schrieb vor 6 Minuten:

Wie macht die eigentlich so ein Selfie ... ich seh keinen Selfiestick! Und Astronaut auf EVA wird ja auch keiner dabei gewesen sein ...

Ja das wollt ich auch schon fragen

[beni2710]

firewhoman schrieb vor 38 Minuten:

Wie macht die eigentlich so ein Selfie ... ich seh keinen Selfiestick! Und Astronaut auf EVA wird ja auch keiner dabei gewesen sein ...

Durch eine kleine Sonde, an der Sonde. 

Diese tritt vielleicht in die Atmosphäre ein und sendet Daten zur Muttersonde. 

Beim abkoppeln hats sie halt ein Foto gemacht 

So in der Art.... 

bearbeitet 6. Januar 2022 von beni2710

[dialsquare]

firewhoman schrieb vor 1 Stunde:

Wie macht die eigentlich so ein Selfie ... ich seh keinen Selfiestick! Und Astronaut auf EVA wird ja auch keiner dabei gewesen sein ...

https://futurezone.at/digital-life/china-mars-orbiter-selfie-foto-zhurong-tianwen-1-roter-planet/401862029

Eine kleine Kamera Sonde hat das erledigt