Navigation

Raumcon-Seiten

Benutzer im Chat: 6

19. August 2019, 04:34:01
Raumcon
Willkommen Gast. Bitte einloggen oder registrieren. Haben Sie Ihre Aktivierungs E-Mail übersehen?

Einloggen mit Benutzername, Passwort und Sitzungslänge
Neuigkeiten: Unser Unterforum für Rezensionen zu Büchern aus der Astronomie und Raumfahrt
   Erweiterte Suche

Autor Thema: Venus-Lander  (Gelesen 28986 mal)

McFire

  • Gast
Re: Venus Lander
« Antwort #50 am: 11. März 2013, 19:28:38 »
Ja, @websquid,
das ist das Einzige was ich auch fürchte, daß man zu tief rein muß. In 15 Jahren über 10m runter trau ich z.B. JPL schon zu, aber ein "unbrauchbares" Wärmeprofil wär halt Pech....naja.
Aber sage mir doch keiner, daß irgendetwas, das man an der Oberfläche macht, um Hitze gegen Hitze zu tauschen, nicht auch in Tonnen und Kompliziertheit ausartet. Ich meine etwas , das den Aufwand gerechtfertigt und wenigstens 5 Jahre arbeitet. D.h. solange muß ein Bereich von ca. 50kg auf unter 100°C gehalten werden, ein größerer Bereich auf ca 200°C. Alles andere sind Wunschvorstellungen. Z.B. auch daß man Elektronik-Chips längere Zeit bei 150° arbeiten lassen kann, weils so "auf der Packung" steht. Ja ok auf der Erde vlt. Weil da ein paar Kilo Überwachungselektronik, Redundanz etc. bereitstehen. Und ein 80 Kilo Techniker , der notfalls austauscht. Und andere Verfahren....? Ok, Stirlings - bitteschön unter welchen Bedingungen gelten die 25 % Wirkungsgrad?
Ich behaupte, auf der Venus darf man nicht kleckern, sondern muß klotzen. Ob man nun bohrt oder auch was Anderes nimmt. Ein Vergleich mit (z.B.) den tollen Fähigkeiten von Marslandern / Rovern ist leider überhaupt nicht möglich. Ich mein jetzt nicht hier im Forum, sondern beim "interessierten Bevölkerungsteil" ;)
Wie @HausD schon sagt : "Eine unendliche Wärmedämmung gibt es nicht, daher ist auch die Aussenwärme vom Innenteil, das gekühlt ist, nicht auf eine praktikabele und längere Dauer fernzuhalten. " Wenn man es nicht schafft, Kälte nachzuliefern , kann man die Venus komplett vergessen. Es sei denn, die geldvernichtenden Globalzocker werden gebremst, so daß man unbesehen mehr kleine Kurzzeitmissionen fahren kann....

websquid

  • Gast
Re: Venus Lander
« Antwort #51 am: 11. März 2013, 19:36:46 »
Aber sage mir doch keiner, daß irgendetwas, das man an der Oberfläche macht, um Hitze gegen Hitze zu tauschen, nicht auch in Tonnen und Kompliziertheit ausartet. Ich meine etwas , das den Aufwand gerechtfertigt und wenigstens 5 Jahre arbeitet. D.h. solange muß ein Bereich von ca. 50kg auf unter 100°C gehalten werden, ein größerer Bereich auf ca 200°C. Alles andere sind Wunschvorstellungen.
Da hast du leider recht, die Anforderungen sind sehr groß. Bevor man ernsthaft weiter über aktive Kühlung auf der venus nachdenkt sollte man wohl auch erstmal überhaupt aktive Kühlung zum Einsatz bringen im Weltraum - gerade Infrarotteleskope werden dafür wohl erstmal eine gute Spielwiese, wenn auch bei komplett anderen Temperaturen. Aber dann dürfte zumindest besser abschätzbar sein, wie groß der Aufwand werden könnte.

McFire

  • Gast
Re: Venus Lander
« Antwort #52 am: 11. März 2013, 22:48:41 »
Dat is woll wahr. - Na ich bin ja mal gespannt , ob bei James Webb alles klar geht. Wenn ich da so an den Aufrollmechanismus denke....oh oh. Ok, das gehört nicht hierher....:)

websquid

  • Gast
Re: Venus Lander
« Antwort #53 am: 11. März 2013, 22:52:47 »
Dat is woll wahr. - Na ich bin ja mal gespannt , ob bei James Webb alles klar geht. Wenn ich da so an den Aufrollmechanismus denke....oh oh. Ok, das gehört nicht hierher....:)
Stimmt, tut es nicht - denn das wird rein passiv gekühlt ;)
Aktive Kühler werden wir als erstes wohl bei SPICA sehen (JAXA/ESA Projekt, Start 2018 glaub ich) ;)

Offline tul

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 655
Re: Venus Lander
« Antwort #54 am: 11. März 2013, 23:39:08 »
SPICA kommt erst 2022.

Offline Schillrich

  • Moderator
  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 18494
Re: Venus-Lander
« Antwort #55 am: 12. März 2013, 06:02:47 »
Guten Morgen,

ich habe den Thread zu den Konzepten verschoben. Aus einer einzelnen Frage ist eine breite technische Diskussion geworden.
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

"Failures are ammo in your arsenal, not baggage that weighs you down." (JPL)

websquid

  • Gast
Re: Venus-Lander
« Antwort #56 am: 24. März 2013, 14:07:19 »
Mal ne Wärmepumpe ganz anderer Art: http://www.elektor.de/elektronik-news/led-mit-einem-wirkungsgrad-von-100.2433091.lynkx

Am MIT hat mans geschafft, eine LED so zu betreiben, dass sie bei 30pW elektrischer Leistung 69pW Lichtleistung abgibt. Die restlichen 39pW werden dabei aus der Umgebungswärme entzogen. Wenn daran weiter geforscht wird (höhere Gesamtleistung, höherer Wärmeleistungsanteil) wird  das ja vielleicht auch mal als statisches Kühlsystem für Raumfahrtsysteme in Frage kommen.

Möglicherweise entwickeln sich die Wirkungsgrade ja sogar so, dass ein komplett thermoelektrisches Energieversorgungssystem möglich wird - mit einem solchen System kühlen und aus der Temperaturdifferenz zwischen innen und außen die Betriebsleistung gewinnen?

PS: Danke Neutrino fürs verlinken im Chat ;)

Offline klausd

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 11405
    • spacelivecast.de
Re: Venus-Lander
« Antwort #57 am: 24. März 2013, 14:09:40 »

Verblüffend  :D

Gruß, Klaus

Offline runner02

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 2724
Re: Venus-Lander
« Antwort #58 am: 24. März 2013, 15:49:52 »
Wow. Klingt faszinierend!
(über Musk) “He wants to make people a multi-planet species, and he’s not going to quit. He’ll change the model, or he’ll spend more of his own money—he’ll do something. He’s not in it to build the rockets; that’s a means to an end. It’s a religion for him.”

Offline Schillrich

  • Moderator
  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 18494
Re: Venus-Lander
« Antwort #59 am: 24. März 2013, 16:19:31 »
Ich denke das wird nix mit Kühlsystem ;). Die LED an sich mag hier so "besonders" funktionieren, also diesen besonderen LED-Wirkungsgrad haben. Aber zu einer funktionierende LED gehört ja noch etwas drum herum, quasi die Versorgungseinrichtung, die erst mal die elektrische Grundleistung bringen muss. Deren Wirkungsgrad wurde nicht miteinbezogen (so verstehe ich den kurzen Meldungstext). Ich denke insgesamt wird so ein System nicht kühlen, sondern netto Wärme freisetzen, auch wenn die LED an sich abkühlen.
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

"Failures are ammo in your arsenal, not baggage that weighs you down." (JPL)

websquid

  • Gast
Re: Venus-Lander
« Antwort #60 am: 24. März 2013, 16:48:41 »
Tja Schillrich, das ist eben die Frage... ich würde dir auf jeden Fall zustimmen, dass das mit den derzeitigen Parametern keine Option ist. Aber man weiß ja nicht, wie sich das so weiterentwickelt ;)

Um mal eine optimistische Rechnung zu machen:
Wirkungsgrad thermoelektrische Umwandlung 35% (ASRG sollen 28% haben...)
elektrischer Wirkungsgrad Kühl-LED 500% (statt 230% wie jetzt)
Aufgenomme Wärmeleistung: 1000W

Dann hätte man 350W elektrische Leistung zur Verfügung.
Um die aufgenomme Leistung wieder abzugeben und damit die Systemtemperatur konstant zu halten, müssen die 1000W wieder abgegeben werden, was 200W erfordert. Bleiben 150W für den eigentlichen Betrieb.

Ist jetzt natürlich sehr ins Blaue hinein formuliert, ob solche Werte (vor allem so eine LED-Leistung) erreichbar sind, weiß ich natürlich nicht. Aber träumen darf man doch ;)

Offline Schillrich

  • Moderator
  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 18494
Re: Venus-Lander
« Antwort #61 am: 24. März 2013, 17:26:01 »
Das Gesamtsystem sollte nicht gegen die Thermodynamik verstoßen ;).

Mit Wärme kann man nur Arbeit verrichten, wenn es ein (ausreichendes) Temperaturgefälle gibt, also irgendo im System eine kältere Senke ist, in die die Wärme hineinströmt. Wenn ich mir selbst diese Senke erzeugen muss (hier mit der LED), kann ich mit dem dann laufenden System keine Energie mehr "gewinnen" für Nutzarbeit.
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

"Failures are ammo in your arsenal, not baggage that weighs you down." (JPL)

Offline runner02

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 2724
Re: Venus-Lander
« Antwort #62 am: 26. März 2013, 13:13:50 »
Zitat
Wirkungsgrad thermoelektrische Umwandlung 35% (ASRG sollen 28% haben...)

Der Carnotwirkungsgrad ist ja 1- (T2/T1).

Die Venus-Atmosphärentemperatur habe ich mit 450°C in Erinnerung.
Wie heiß kann so ein RTG werden? Ist das nur durch die Materialien begrenzt?
Das ist wohl durch die Peltier-Chips begrenzt.
Da es ein mechanischer RTG ist, doch nicht!

700°C ergibt dann 35,7% Wirkungsgrad - im besten Fall.


Zitat
Mit Wärme kann man nur Arbeit verrichten, wenn es ein (ausreichendes) Temperaturgefälle gibt, also irgendo im System eine kältere Senke ist, in die die Wärme hineinströmt. Wenn ich mir selbst diese Senke erzeugen muss (hier mit der LED), kann ich mit dem dann laufenden System keine Energie mehr "gewinnen" für Nutzarbeit.

Ich würde ja den RTG so weit als möglich von der Sonde wegtuen, dass keine Abwärme übergeht. Gekühlt wird mit 450°C heißer Luft ;)  Die LEDs erhalten dann den Strom über hitzeresistente Kabel, und kühlen dann die Sonde/Elektronik.
(über Musk) “He wants to make people a multi-planet species, and he’s not going to quit. He’ll change the model, or he’ll spend more of his own money—he’ll do something. He’s not in it to build the rockets; that’s a means to an end. It’s a religion for him.”

Jura

  • Gast
Re: Venus-Lander
« Antwort #63 am: 19. Januar 2015, 15:36:50 »
Venera-D erst 2025


Kurze Zusammenfassung zu Venera-D (D = Долгоживущий = Langliebig) mit der heutiger Nachricht:

1) Die Geburt des Projekts war in 2006.
2) Start war für 2016 vorgesehen.
3) Nach TSNIIMASH soll der Lander eine Funktiondauer von 24 Stunden haben.
4) Es wird aber auch untersucht die aktive Existenz auf 100 Stunden zu erhöhen.

Info nach Lavotschkin.

http://vz.ru/news/2015/1/19/725083.html

Offline Lumpi

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 2169
Re: Venus-Lander
« Antwort #64 am: 16. November 2015, 17:52:09 »
Inzwischen gibt es wieder Verhandlungen zwischen der NASA und Russland bzgl. einer gemeinsamen Venera-D-Mission. Wegen der Urkaine-Krise waren diese ausgesetzt worden. Neben einem Orbiter und einem Lander könnte auch noch ein Ballon, der für mehrere Tage Messungen in der Venusatmosphäre durchführen soll, hinzukommen. (...falls es wirklich zu einer gemeinsamen Mission kommt, wünschenswert wäre es allemal...  :)  )
https://spaceflightnow.com/2015/11/12/u-s-russian-talks-on-venus-mission-resume/
Das Bekannte ist endlich, das Unbekannte unendlich.

Offline Lumpi

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 2169
Re: Venus-Lander
« Antwort #65 am: 09. Februar 2017, 10:16:53 »
Ein Team von Wissenschaftlern des NASA Glenn Research Centers ist es gelungen elektronische Schaltkreise zu entwickeln, die den extremen Bedingungen auf der Venusoberfläche lange widerstehen können. Eine wichtige Voraussetzung für eine Lander-Langzeitmission.
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-glenn-demonstrates-electronics-for-longer-venus-surface-missions
Das Bekannte ist endlich, das Unbekannte unendlich.

Offline Doc Hoschi

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 2029
  • EmDrive-Optimist
Re: Venus-Lander
« Antwort #66 am: 09. Februar 2017, 11:59:02 »
"Coole" Sache...;)
521 Stunden bei knapp 500°C und Venusbedingungen. Das ist mal ne Hausnummer für Halbleiter.
Zwar wurden JFETs verwendet, also eine für Logikgatter eher unübliche Transistorgruppe, aber das kann einem späteren Venuslander ja relativ egal sein.

Douglas Adams: "In an infinite universe, the one thing sentient life cannot afford to have is a sense of proportion."

MaxBlank

  • Gast
Re: Venus-Lander
« Antwort #67 am: 09. Februar 2017, 19:42:07 »
Dieser Typ Elektronik wird ja primär entwickelt für Anwendungen in der thermischen Umgebung heisser Triebwerke - ob dafür auch alle sonst notwendigen Chiptypen (Prozessoren, Speicher, Bildsensoren usw) produziert werden (können), halte ich für fraglich ...
Auch NASA bzw JPL setzen hier nicht alles auf eine Karte : sehr interessant finde ich die Entwicklungen für einen rein mechanischen (!) Venus-Rover: angetrieben von einem kleinen Windrad schreitet er über die Venus-Oberfläche; seine innere Ablaufsteuerung ist ebenfalls rein mechanisch. Die Schwierigkeit mit der Datenübertragung kann so gelöst werden, dass ein "Kolben" auf der Oberseite ein- und ausgefahren werden kann, diese Stellung wird von einem fliegenden Relais (Ballon oder Flieger) per Radar abgefragt und so die Information bitweise übertragen !


   Bild:  JPL

Bei dieser Entwicklung hat sich JPL von dem holländischen Künstler Theo Jansen beraten lassen, der bereits einige solcher "Selbstschreiter" gebaut hat ("Strandbeester", hier in Aktion zu sehen :  http://www.strandbeest.com/)

Die Illustration sieht ein bißchen nach "Steampunk" aus ...

Offline tul

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 655
Re: Venus-Lander
« Antwort #68 am: 09. Februar 2017, 22:26:31 »
Würde das Windrad 90 bar Druck aushalten? Das gilt auch für die Beine, nachdem der Rover gegen den Boden gedrückt wird.  ???

Offline websquid

  • Full Member
  • ***
  • Beiträge: 142
Re: Venus-Lander
« Antwort #69 am: 09. Februar 2017, 22:34:26 »
Würde das Windrad 90 bar Druck aushalten? Das gilt auch für die Beine, nachdem der Rover gegen den Boden gedrückt wird.  ???

Wieso sollte der Rover zu Boden gedrückt werden? Die dichte Atmosphäre ist doch auf allen Seiten wirksam.

Und für die Turbine sollte das kein Problem sein - die dürfte überwiegend aus massiven Teilen bestehen und keine gas/vakuumgefüllten Hohlräume besitzen.

Offline Doc Hoschi

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 2029
  • EmDrive-Optimist
Re: Venus-Lander
« Antwort #70 am: 10. Februar 2017, 08:31:47 »
Dieser Typ Elektronik wird ja primär entwickelt für Anwendungen in der thermischen Umgebung heisser Triebwerke - ob dafür auch alle sonst notwendigen Chiptypen (Prozessoren, Speicher, Bildsensoren usw) produziert werden (können), halte ich für fraglich ...

Sämtliche Chiptypen basieren lediglich auf einer intelligenten Anordnung (Logikgatter) von Einzeltransistoren....zumindest Prozessor und Speicher. Daher kann man auch mit JFETs Logik und Speicher aufbauen, nur eben mit Abstrichen. JFETs verwendet man normalerweise wie erwähnt nicht für Logikgatter, aber hier hat man bei der NASA immerhin Ringoszillatoren daraus aufgebaut. Was Bildsensoren betrifft muss man diese über die Zeit eben thermisch schützen.

Man sollte die Sache mit der Hochtemperaturelektronik sowieso etwas relativieren. Die Elektronik (bzw. der Großteil davon) muss ja nicht zwangsläufig der Umgebungstemperatur ausgesetzt sein. Bisherige Venus Lander-Studien beschäftigten sich auch zu erheblichen Teilen mit platzsparenden und effizienten Kühlmechanismen (z.B. via Stirling-Generatoren).
Bei der Sensorik sieht das natürlich anders aus, denn diese braucht ja meist eine Anbindung nach außen, außer sie basiert auf optischen Prinzipien, mit denen sich aber nicht alles messen lässt.

Sehr schöne Präsentation (wenn auch etwas älter): http://www.lpi.usra.edu/vexag/oct2009/presentations/hunterVenusLanderTechnologies.pdf

Edit: Sehe gerade (Folie 27), dass man am NASA Glenn Research Center bereits 2009 hervorragende Ergebnisse bzgl. Hochtemperaturelektonik vorweisen konnte.
5000h bei 500°C (aber irdische Atmosphäre/Druck) ebenfalls auf SiC-Substraten
« Letzte Änderung: 10. Februar 2017, 09:45:44 von Doc Hoschi »
Douglas Adams: "In an infinite universe, the one thing sentient life cannot afford to have is a sense of proportion."

Offline Lumpi

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 2169
Re: Venus-Lander
« Antwort #71 am: 09. August 2017, 17:33:42 »
Dieser Typ Elektronik wird ja primär entwickelt für Anwendungen in der thermischen Umgebung heisser Triebwerke - ob dafür auch alle sonst notwendigen Chiptypen (Prozessoren, Speicher, Bildsensoren usw) produziert werden (können), halte ich für fraglich ...
Auch NASA bzw JPL setzen hier nicht alles auf eine Karte : sehr interessant finde ich die Entwicklungen für einen rein mechanischen (!) Venus-Rover: angetrieben von einem kleinen Windrad schreitet er über die Venus-Oberfläche; seine innere Ablaufsteuerung ist ebenfalls rein mechanisch. Die Schwierigkeit mit der Datenübertragung kann so gelöst werden, dass ein "Kolben" auf der Oberseite ein- und ausgefahren werden kann, diese Stellung wird von einem fliegenden Relais (Ballon oder Flieger) per Radar abgefragt und so die Information bitweise übertragen !


   Bild:  JPL

Bei dieser Entwicklung hat sich JPL von dem holländischen Künstler Theo Jansen beraten lassen, der bereits einige solcher "Selbstschreiter" gebaut hat ("Strandbeester", hier in Aktion zu sehen :  http://www.strandbeest.com/)

Die Illustration sieht ein bißchen nach "Steampunk" aus ...

Das Design für den "Automaton Rover for Extreme Environments" (AREE) wurde inzwischen in einen "Panzer-Look" abgeändert, so dass der Rover nun nicht mehr umkippen kann.  Das AREE-Team hat auch die Phase 2 der NIAC-Finanzierung erreicht und kann den Rover weiterentwickeln, der vielleicht doch Räder bekommen wird. http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/space-robots/jpl-design-for-a-clockwork-rover-to-explore-venus


Credit: NASA/JPL-Caltech
Das Bekannte ist endlich, das Unbekannte unendlich.

MaxBlank

  • Gast
Re: Venus-Lander
« Antwort #72 am: 09. August 2017, 18:11:39 »
Konzepte für solche autonom navigierende, weitgehend mechanische Roboter wurden bereits 1984 von dem Tübinger Kybernetiker Valentin Braitenberg präsentiert:

siehe auch:  https://de.wikipedia.org/wiki/Braitenberg-Vehikel

Er hat auch ein (deutsches) Buch dazu herausgegeben (wohl nur noch antiquarisch zu haben):
"Vehikel : Experimente mit künstlichen Wesen". Zu finden zB per Amazon.

 " In der Roboterszene wurde Braitenberg durch sein Buch "Vehikel" bekannt. Hierin beschreibt er in 14 Beispielen, wie mit Sensoren ausgestattete Fahrzeuge (die so genannten Braitenberg-Vehikel) autark auf Umweltreize reagieren können und wie scheinbar sehr komplexes Verhalten schon durch verblüffend einfache Mechanismen bewirkt werden kann. "

Offline Stefan307

  • Gold Member
  • *****
  • Beiträge: 1125
Re: Venus-Lander
« Antwort #73 am: 10. August 2017, 17:05:21 »
Was sollte ein Voll mechanisches Fahrzeug denn auf der Venus machen? Fortbewegung ist ja kein Selbstzweck. Und mechanische Experimente zur Erforschung der Oberfläche kann ich mir schlecht vorstellen...

MFG S

der_Keek

  • Gast
Re: Venus-Lander
« Antwort #74 am: 11. August 2017, 13:01:33 »
Steht im Artikel. 
Temperaturen, Windgeschwindigkeiten und Druck messen und alles was man sonst noch hinbekommt.
Datenübertragung per Radarreflektoren.



Tags: