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Physics

University, School

Hebel-Gymnasium Pforzheim

Grade, Teacher, Year

1,7, Januar 2013

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Referat Referat über die Pfahlbauten am Attersee Der Attersee Der Attersee (Abb. 1) ist ein Gletschersee, gelegen im oberösterreichi­sc­hen Salzkammergut und das größte Binnengewässer Österreichs. Er entstand während der letzten Eiszeit. Das Seebecken wurde vom Traungletscher ausgeschürft und nach dem Abschmelzen des Eisschildes vor ca. 10.000 Jahren konnte das Wasser nur mehr über die Ager im Norden entweichen, wodurch der See in seiner heutigen Form entstand.1 Die ersten Anzeichen auf menschliche Anwesenheit in der…
Referat über Raumfahrt - Sputnik, Voyager 1, Kosmische Geschwindigkeiten und Swing By

Sputnik

1957 wurde zum ersten Mal ein künstlicher Satellit ins Weltall geschossen. Er wurde von den Russen gebaut und "Sputnik 1" genannt. Sputnik ist russisch und heißt "Begleiter", weil der Satellit auf seiner Umlaufbahn die Erde umkreist. Er ist am 4. Oktober 1957 gestartet und ist 92 Tage auf der Erdumlaufbahn geblieben.

Als die Russen 1957 einen Satelliten ins Weltall schossen, war die ganze Welt geschockt:
Man konnte schon mit den einfachsten Radios Pieptöne der Sputnik aus dem All empfangen. Damit begann das Raumfahrtzeitalter. Und niemand rechnete damit, dass die damalige Sowjetunion dies einleiten würde.

Zwölf Jahre nach dem zweiten Weltkrieg war die Welt geteilt. Auf der einen Seite standen die westlichen demokratischen Staaten und auf der anderen Seite stand der so genannte "Ostblock". Die kommunistischen Staaten, die eigentlich auch Diktaturen waren.


Sputnik 1 war 83.6kg schwer. Er bestand aus einer 2mm starken Aluminiumlegierung, außen poliert. Er hatte einen Durchmesser von 58cm. Die Kugel enthielt einen Radiosender. Es war selbst für Funkamateure möglich das Piep-Piep zu empfangen. Die Energie für den Sender lieferten 3 Silber-Zink Batterien, welche eine Lebensdauer von ca. 3 Wochen besaßen.

Man hatte ihn mit Stickstoff gefüllt und einen kleinen Ventilator sowie ein einfaches Regulationssystem installiert gehabt, um die Temperatur im Innern zwischen 20° und 30° Celsius zu halten.

Amerikanische Wissenschaftler arbeiteten fieberhaft an ihrer ersten Rakete und berichteten öffentlich von ihren Fortschritten. Als dann im Radio die Piepstöne von Sputnik 1 hören waren und klar wurde, dass sie nicht von einem amerikanischen Satelliten stammten, stand die westliche Welt und damit auch die Amerikaner unter Schock.

Sputnik 1 konnte Piepstöne zur Erde senden, aber auch nicht mehr.1961 flog der erste Mensch ins Weltall. Und zwar der russische Kosmonaut Jurij Gagarin. 108 Minuten brauchte, um einmal um die Erde zu fliegen. 1969 war dann Neil Amstrong der erste Mensch der auf dem Mond landete.

Voyager 1

Anfang der 1970er Jahre beschloss man den Bau der Voyager 1. Die Konzeptphase war im März 1975 abgeschlossen und man begann mit dem Bau der Sonde. Am 05.09.1977 startete sie am Cape Canaveral .


Missionziele:

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Kosmische Geschwindigkeiten


Die Geschwindigkeiten die ein Körper braucht um auf die Bahn eines Himmelskörpers zu kommen oder ihn gar zu verlassen, nennt man Kosmische Geschwindigkeiten.

Es gibt gesamt vier Kosmische Geschwindigkeiten:

  1. Als erste Kosmische Geschwindigkeit bezeichnet man die Geschwindigkeit die man benötigt um eine erdnahe Umlaufbahn zu erreichen. Auch bekannt als die minimale Kreisbahngeschwindigkeit. Sie beträgt 7.9 km/s.

  1. Die zweite Kosmische Geschwindigkeit muss erreicht werden, wenn man das Gravitationsfeld der Erde verlassen möchte. Sie ist auch bekannt als die Fluchtgeschwindigkeit und beträgt 11.2 km/s

    1. Die dritte Kosmische Geschwindigkeit braucht ein Objekt, damit es unser Sonnensystem verlassen kann und diese beträgt 16.7 km/s.

      1. Um schliesslich noch die Galaxie zu verlassen, benötigen wir die vierte Kosmische Geschwindigkeit. Dafür wären 129 km/s nötig.






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Vergleichsweise ist das mit dem Spiel Squash in dem der Ball mit einem Tennisschläger gegen die Wand gefeuert wird. Er prallt gegen die Wand ab und verlässt mit der selben Geschwindigkeit und dem selben Winkel. So dasselbe Prinzip bei der Sonde. Auch sie verlässt mit dem selben Einfallswinkel den Planeten wie der Ball die Wand.




Das ist aber nur die Perspektive vom Planeten aus. Nun ist noch zu beachten das die Sonde sich auf der Sonnenumlaufbahn befindet. Hier sind zwei weitere Faktoren zu beachten:

  • Der Planet bewegt sich auch um die Sonne

  • Ein- und Austrittswinkel unterscheiden sich im Bezug auf die Sonne, da man noch den Geschwindigkeitsvektor des Planeten addieren muss.

    Gehen wir etwas genauer auf den zweiten Punkt ein. Wie vorhin gezeigt krümmt der Planet die Bahn der Sonde in eine andere Richtung, selbst wenn kein Geschwindigkeitsgewinn vorhanden ist.

    Viel wichtiger ist der zweite Punkt. Die Sonde hat wie der Planet eine Geschwindigkeit relativ zur Sonne. Auch hier kann man den Vorgang mit einer Sportart die uns bekannt ist vergleichen. Und zwar dem Tennis. Dort gibt es anders als zuvor einen Gegenspieler und der kann nun seinen Schläger auf den Ball zu bewegen, um ihn zu beschleunigen, oder sich von ihm wegbewegen, um ihn zu verlangsamen.




    Das selbe macht der Planet auch: Er bewegt sich auf einer Sonnenumlaufbahn und die Sonde kann sich entweder auf ihn zu bewegen oder ihn von .....

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Doch die Sonde kam erst zur Jahreswende 2000/2001 an und brauchte 43 Monate um zum Saturn zu gelangen. Die Voyager 1 schaffte das in 20 Monaten.



Zeitverzögerungen:

Ein Swing By Manöver kann zwar eine Mission beschleunigen, bestes Beispiel sind die beiden Voyager Sonden, aber durch mehrere Vorbeiflüge an zu kleinen Planeten kann man auch das Ziel verspätet erreichen.

  • Ein direkter Flug zum Saturn dauert 6 Jahre. Cassini brauchte für die gleiche Strecke mit 4 Vorbeiflügen 7 Jahre.

    • Ein direkter Flug zum Jupiter dauert 27 Monate. Galileo brauchte mit 3 Vorbeiflügen für diese Strecke 5 Jahre, 2 Monate.

      • Ein direkter Flug zu Merkur dauert 122 Tage. Messenger braucht mit 3 Vorbeiflügen 41 Monate dafür.

        Quellen

        SWING BY:

        KOSMISCHE GESCHWINDIGKEITEN:

keit.html

at/riedgym/physik/11/grav_feld/gravpotential.htm&docid=HMcvVlIlPepdXM&imgurl= rt=0&ndsp=19&ved=1t:429,r:3,s:0,i:91&tx=63&ty=81




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