| CMPS - Teil 2 (Durchführung) |  |
Dann wollen wir doch mal sehen, ob alle Kalkulationen aus der Planung korrekt waren und ob mein Ceti Multi Purpose Satellit auch wohlbehalten im Orbit um Ceti ankommt. Der Start einer Rakete ist insbesondere für Anfänger bei KSP eine nervenaufreibende Sache. Bis ich das erste Mal erfolgreich in einen Orbit gestartet bin, sind sicherlich um die 30 Versuche notwendig gewesen. Der CMPS startet jedenfalls erfolgreich. Zunächst zünden die drei seitlich angebrachten Booster und beschleunigen auf ca. 200 m/s. Bei ungefähr 100 m/s gehe ich in eine leichte Neigung auf Ost (Richtung 90°), damit die abgesprengten Booster nicht auf die Startrampe zurückfallen. Das würde nämlich zu Schäden führen, die nur sehr kostspielig wieder zu reparieren sind.
Die CMPS-Rakete startet vom Space Center auf Gael:
[http://i.imgur.com/FwVaqft.png]
Nach dem Absprengen der Booster wird die zweite Stufe mit den drei "Swivel"-Motoren gezündet. Diese haben den Vorteil, dass sie leichte Lenkbewegungen unterstützen, d.h. man kann seinen Aufstieg recht gut kontrollieren und immer wieder leichte Kurskorrekturen vornehmen. Es gibt beim Aufstieg eine recht gefährliche Phase. Diese liegt bei ca. 12 bis 16 Kilometer Höhe. Die Rakete ist mittlerweile sehr schnell und daher lastet auf dem Gefährt von oben durch die immer noch sehr dicke Atmosphäre ein erheblicher Druck. Hinzu kommt, dass man die Rakete immer weiter Richtung Horizont kippen muss, da man ja in einen Orbit kommen möchte und nicht zu weit in den Weltraum geschossen werden will. In dieser Phase neigt die Rakete dazu, auszubrechen, sprich durch den Luftabrieb nach unten gedrückt zu werden. Hektische Korrekturmanöver klappen dann in der Regel gar nicht mehr und es gibt bei der Rückkehr zum Boden eine hübsche Explosion. Beim Aufstieg der CMPS-Rakete läuft jedoch alles glatt und ich beschleunige Richtung einer Apoapsis (höchster Punkt auf der elliptischen Flugbahn) von ungefähr 80 Kilometern.
Der Luftabrieb auf der Verkleidung ist beim Aufstieg der Rakete gut zu erkennen:
[http://i.imgur.com/oNwPeWq.png]
Auf dem folgenden Bild wird die zweite Stufe der Rakete zeitgleich mit der Verkleidung für den Satelliten abgesprengt. Mittlerweile ist die Rakete gut 70 Kilometer hoch und daher ist die Atmosphäre so dünn, dass die Apparaturen am Satellit keines Schutzes mehr bedürfen. Man kann im Vehicle Assembly Building sogenannte Stages bilden, d.h. in diesem Fall bestand mein Staging aus gleichzeitigem Abwerfen der leeren Stufe 2, dem Absprengen der Verkleidung und dem Zünden der Stufe 3. Wie im Planungsteil erläutert, hat Stufe 3 nur eine TWR vom 0,98, was sie nicht befähigen würde, alleine von Gael zu starten. Hier oben jedoch reicht dieses Verhältnis von Schub zu Masse absolut aus, um meine Rakete in den gewünschten Orbit von ca. 80 x 80 Kilometern zu bringen.
Stufe 2 und die Verkleidung werden abgesprengt, Stufe 3 übernimmt:
[http://i.imgur.com/O22t3oq.png]
Hat man bei KSP eine Apoapsis von 80 Kilometern erreicht, wird in der Regel der Motor abgestellt und man treibt in Richtung dieses höchsten Punktes. Würde man nun kein Gas mehr geben, fällt die Rakete nach Erreichen der Apoapsis wieder zurück auf den Planeten. Ein Orbit ist eigentlich ein ständiges Vorbeifallen am Planeten. Um diesen zu erreichen, muss ich also am höchsten Punkt weiter beschleunigen, um irgendwann auch auf der Gegenseite (Periapsis) eine Höhe von ca. 80 Kilometern zu erreichen. Nachdem meine dritte Stufe dieses Manöver durchgeführt hat, bin ich in einem stabilen erdnahen Orbit und kann die Solarpanele und Antennen des Satelliten ausfahren, um Strom- und Funkverbindung zu gewährleisten.
CMPS im Gael-Orbit:
[http://i.imgur.com/FccHRty.png]
Nach Erreichen des Orbits hat meine dritte Stufe immer noch einen Delta-V-Wert von 1.944 m/s. Wir erinnern uns, dass man ca. 925 Delta-V für den Flug nach Ceti braucht und ungefähr 700, um die Inklination (Neigung) des Orbits auf die von Ceti anzupassen. Das Einbremsen in den Ceti-Orbit benötigt dann noch einmal etwa 220 Delta-V. Insgesamt also 1.845 Delta-V, um unser Ziel zu erreichen. Das heißt, dass wir den Vorrat in Stufe 4 (der Satellit) eigentlich gar nicht mehr anrühren müssen. Sehr gut! Gut 1.000 Delta-V in Reserve. Als erstes passe ich nun also die Inklination des Orbits an. Auf dem folgenden Bild sieht man den eigenen Orbit (blauer Kreis) und den Orbit von Ceti (gelbe Linie). Würde man die Inklination nicht anpassen, wäre ein absolut exaktes Manöver an einem bestimmten Punkt des eigenen Orbits notwendig, so dass man eben auch auf der horizontalen Achse nach 11 Tagen genau im Einflussbereich Cetis ankommt. Die Apollo-Flüge haben den Mond ohne Inklinationsanpassung angeflogen, aber die haben ja auch die NASA im Hintergrund gehabt, die das alles ausgerechnet hat. Man sieht auf dem Screenshot sehr schön, dass es in meinem Orbeit einen Punkt AN gibt, der eine Abweichung zur Inklination von Ceti von 15,6° aufweist. An diesem Punkt "kreuzen" sich die Orbits vom CMPS und Ceti und das ist auch genau die Stelle, an der man ein Manöver durchführt, um den eigenen Orbit anzupassen. In diesem Fall, da ich gegen den Uhrzeigersinn um Gael fliege, muss ich also an dem "AN"-Punkt ein "Anti-Normal"-Manöver fliegen. Hierbei "drücke" ich den Orbit quasi in Flugrichtung nach unten. Über sogenannte Maneuver-Nodes lässt sich das alles sehr komfortabel steuern. Die verschiedenen Manöver-Möglichkeiten sind hier gut erläutert: [http://wiki.kerbalspaceprogram.com/wiki/Maneuver_node]
Der Orbit des CMPS-Satelliten im Vergleich zu Cetis Orbit:
[http://i.imgur.com/vsxgqDj.png]
Nachdem ich die Inklination angeglichen habe, folgt die sogannte translunare Injektion, d.h. ich gebe so Schub, dass ich nach ca. 11 Tagen von der Gravitation von Ceti eingefangen werde. Hierbei wird eigentlich nur in Flugrichtung solange Gas gegeben, bis sich der höchste Punkt des Orbits in der Nähe Cetis befindet. Tricky ist hierbei, dass Ceti natürlich nach 11 Tagen nicht am gleichen Punkt steht wie zu Beginn des Manövers. KSP bietet hier im Rahmen der Manöver aber eine sehr schöne "Vorschaufunktion, so dass man genau weiß, was man zu erwarten hat. Nach dem Burn Richtung Ceti kann ich mich nun erst einmal entspannt zurücklehnen und die Aussicht genießen.
Der CMPS-Satellit auf dem Weg nach Ceti (im Hintergrund Gael):
[http://i.imgur.com/6IGfIwF.png]
Nach 11 Tagen (Zeitraffer FTW!) bin ich am Ziel und kann erste wissenschaftliche Experimente im Einflussbereich Cetis durchführen und diese nach Gael zurücksenden. Im Rahmen dieser Mission habe ich knapp 100 Wissenschaftspunkte sammeln können, was nicht wirklich viel ist, aber immerhin haben mir meine Auftraggeber alles finanziert und da nimmt man diese Punkte natürlich gerne mit. Auch eine Schwarz-Weiß-Kamera habe ich an Bord (Farbkameras sind noch nicht freigeschaltet) und so kann ich erste übermittelte Bilder meiner Sonde bewundern.
Erstes Bild von Ceti (aufgenommen vom CMPS):
[http://i.imgur.com/BJnZULN.png]
Zuletzt muss ich mich noch in den Orbit um Ceti einbremsen. Meine Berechnungen haben sich als richtig erwiesen und ich muss den Treibstoffvorrat in Stufe 4 nicht anrühren, um das Manöver durchzuführen. Das Einbremsen passiert am Ceti am nächsten gelegenen Punkt der eigenen Flugbahn. Hierbei wird solange entgegen der Flugrichtung Schub gegeben, bis die Geschwindigkeit so niedrig ist, dass man komplett von der Gravitation des Mondes eingefangen wird. Sonst wäre es wie gesagt nur ein Fly-By und man würde kurze Zeit später den Einflussbereich Cetis wieder verlassen und durch die stärkere Gravitation von Gael wieder zurück zum Heimatplaneten zurückfallen. Diese Sicherheits-Rückkehr wurde auch im Apollo-Programm berücksichtigt. Im Falle eines Problems mit dem Motor beim Einbremsen in den Mond-Orbit wären die Astronauten also nicht im Weltraum geblieben sondern durch diese "Free Return Trajectory" auf jeden Fall Richtung Erde zurückgekehrt. Nach einiger Feinjustierung befinde ich mich nun in einem ca. 400 Kilometer hohen polaren Ceti-Orbit. Meine Aufträge 1 und 2 sind damit abgeschlossen. Auftrag 3 beinhaltet das Scannen von mindestens 75% der Oberfläche. Hierzu habe ich den "Altimetry Scanner" aktiviert und muss nun einige Zeit warten, bis dieser die Oberfläche gescannt hat. Mission accomplished!
Der CMPS mit aktiviertem Altimetry Scanner im Ceti-Orbit:
[http://i.imgur.com/0biic50.png]
"Over and out!"