Wie wurde es bei den Apollo-Mission ermöglicht, daß die zum
Rückflug gestartete Mondlandefähre ihr Mutterschiff wiederfindet?

Ist es nicht sehr schwer, die Mondlandefähre so zu
navigieren, daß sie schließlich die richtige Position und
Geschwindigkeit hat, um wieder an das Mutterschiff anzudocken?

Dabei gibt es vermutlich drei Phasen: Einmal erst einmal
ohne Sicht grob die Richtung zum Mutterschiff finden und auf
dessen Bahngeschwindigkeit beschleunigen. Dann fein
navigieren, wobei man das Mutterschiff eventuell schon sehen
kann. Schließlich noch eine Feinstnavigation, um genau
anzukoppeln (eventuell mit einer kleinen Restgeschwindigkeit
zum »Einrasten« in eine Haltemechanik? Oder ohne
Restgeschwindigkeit mit manuellem Auslösen einer
Haltemechanik?)

Welcher Teil der Navigation wurde dabei vom Bordcomputer
erledigt und welcher von Menschen?

Wie wurde dabei die Position der Mondlandefähre und des
Mutterschiffs bestimmt (insbesondere in der ersten Phase)?
(Ich nehme einmal an, es gab damals kein GPS auf dem Mond.
Es würde ja vielleicht reichen, wenn man die relative
Position eines der beiden Gefährte und möglichst auch die
relative Geschwindigkeit bestimmen könnte.)

Stefan Ram schrieb:
> Ist es nicht sehr schwer, die Mondlandefähre so zu navigieren,
> daß sie schließlich die richtige Position und Geschwindigkeit
> hat, um wieder an das Mutterschiff anzudocken?

Das Landen ohne nennenswerten Computer, ohne Fallschirm, ohne
Echolot und ohne zu rotieren stelle ich mit schwerer vor.
Das Mutterschiff könnte man anpingen.

Grüße,
Joachim

Stefan Ram schrieb:
> Ist es nicht sehr schwer, die Mondlandefähre so zu navigieren,
> daß sie schließlich die richtige Position und Geschwindigkeit
> hat, um wieder an das Mutterschiff anzudocken?

Das Landen ohne nennenswerten Computer, ohne Fallschirm, ohne
Echolot und ohne zu rotieren stelle ich mir schwerer vor.
Das Mutterschiff könnte man anpingen, und jenes könnte
bremsen, wenn es zu schnell ist.

Grüße,
Joachim

Joachim Pimiskern schrieb:

> Das Mutterschiff könnte man anpingen, und jenes könnte
> bremsen, wenn es zu schnell ist.

Ich habe den leisen Verdacht, dass Du von Bahnmechanik nicht allzu viel
verstehst.


Chris

Am 2009-11-07 10:41, schrieb Stefan Ram:

> Dabei gibt es vermutlich drei Phasen: Einmal erst einmal
> ohne Sicht grob die Richtung zum Mutterschiff finden und auf
> dessen Bahngeschwindigkeit beschleunigen. Dann fein
> navigieren, wobei man das Mutterschiff eventuell schon sehen
> kann. Schließlich noch eine Feinstnavigation, um genau
> anzukoppeln

so ungefähr...
http://history.nasa.gov/afj/loressay.htm

--
Matthias

Matthias Kahlert writes:
>so ungefähr...
>http://history.nasa.gov/afj/loressay.htm

Beeindruckend wie viel Gedanken man sich über Redundanz bei
der Ermittlung und Berechnung der Daten gemacht hat und wie
man diese dann auch verwirklicht hat. Den Ingenieuren lag
das Leben der Astronauten wirklich am Herzen! Aus einer
anderen Quelle weiß ich, daß eine Sorge wohl auch war, daß
die Raketen auf dem Mond einfach nicht zünden könnten und
das war's dann.

Aus der obigen Quelle sind mir jetzt zwei Stücke noch
besonders in Erinnerung:

»By using a collection of specialized charts and tables,
the LM crew could plot their position and calculate the
required burns by hand«

und - direkt vor dem Wiederandocken:

»Several minutes of "station keeping", or orbital
formation flying, are performed to allow the crews to
photograph each others spacecraft.«

Stefan Ram schrieb:

> Wie wurde dabei die Position der Mondlandefähre und des
> Mutterschiffs bestimmt (insbesondere in der ersten Phase)?
> (Ich nehme einmal an, es gab damals kein GPS auf dem Mond.
> Es würde ja vielleicht reichen, wenn man die relative
> Position eines der beiden Gefährte und möglichst auch die
> relative Geschwindigkeit bestimmen könnte.)

Hallo,

die Mondlandefähre hatte doch gleich zwei Radargeräte, eines für den
Abstand zum Mond bei der Landung, das andere für den Abstand zum
Mutterschiff bei der Rückkehr. Mit den Radargeräten konnte man ja nicht
nur den Abstand messen, sondern durch Benutzung des Dopplereffekts auch
die Relativgeschwindigkeit zwischen beiden.

Übrigens gab es damals auch auf der Erde kein GPS, sondern nur Omega,
Decca und Loran zur Positionsbestimmung mittels spezieller Karten mit
aufgedruckten Hyperbelscharen. Das erste Satellitennavigationssystem
Transit http://de.wikipedia.org/wiki/Transit_(Satellitensystem) gab es
allerdings schon.

Bye

Stefan Ram schrieb:

> Dabei gibt es vermutlich drei Phasen: Einmal erst einmal
> ohne Sicht grob die Richtung zum Mutterschiff finden und auf
> dessen Bahngeschwindigkeit beschleunigen. Dann fein
> navigieren, wobei man das Mutterschiff eventuell schon sehen
> kann. Schließlich noch eine Feinstnavigation, um genau
> anzukoppeln (eventuell mit einer kleinen Restgeschwindigkeit
> zum »Einrasten« in eine Haltemechanik? Oder ohne
> Restgeschwindigkeit mit manuellem Auslösen einer
> Haltemechanik?)

Hallo,

vermutlich gibt es vorher noch zwei wichtige Phasen, die Landefähre muß
genau zum richtigen Zeitpunkt starten damit das Mutterschiff in der
optimalen Position für das Rendezvous ist und sie muß in die richtige
Bahnebene starten sowie die gleiche Bahnform erreichen.

Bye

Uwe Hercksen wrote:

> vermutlich gibt es vorher noch zwei wichtige Phasen, die Landefähre muß
> genau zum richtigen Zeitpunkt starten damit das Mutterschiff in der
> optimalen Position für das Rendezvous ist und sie muß in die richtige
> Bahnebene starten sowie die gleiche Bahnform erreichen.

Es ist wichtig, dass dieselbe Bahnebene (Knoten und Inklination)
erreicht werden. Die Phase (d.h., die Position auf der jeweiligen
Bahn), braucht nicht ganz identisch zu sein, das lässt sich dirch
Wahlt einer geringfügig kleineren oder groeßeren Bahnperiode der
Landefähre ausgleichen. Ganz unterschiedlich sollte die Phase aber
auch nicht sein.

Michael Khan schrieb:

> Es ist wichtig, dass dieselbe Bahnebene (Knoten und Inklination)
> erreicht werden. Die Phase (d.h., die Position auf der jeweiligen
> Bahn), braucht nicht ganz identisch zu sein, das lässt sich dirch
> Wahlt einer geringfügig kleineren oder groeßeren Bahnperiode der
> Landefähre ausgleichen. Ganz unterschiedlich sollte die Phase aber
> auch nicht sein.
>
Hallo,

zur Anpassung einer stark unterschiedlichen Phase würde man ja zwar
nicht wesentlich mehr Energie (Treibstoff für Bahnkorrekturmanöver)
brauchen als die Anpassung geringer Phasenverschiebungen aber eben
wesentlich mehr Zeit, die man aber nicht hat.

Welche Instrumente konnte man denn benutzen um die richtige Bahnebene
sicherzustellen? Die vorhandenen Trägheitsnavigationssysteme von
Mutterschiff und Landefähre sicherlich, das Radargerät wird dafür wohl
weniger hilfreich gewesen sein. War das Teleskop zur Messung von
Sternenpositionen auch dafür hilfreich? Man brauchte ja die Resultate
ziemlich schnell um Bahnkorrekturen so früh wie möglich zu machen.

Bye