Grundlagen der Raumfahrzeugführung

In den letzten Jahren hat die Raumfahrttechnik bcdeutende Fortschritte gemacht. Bemannte Satellitenfliige haben stattgefunden. Konkrete Oberlegungen iiber die Ausfiihrung des bemannten, interplanetaren Raumfluges werden angestellt. Hier fiir sind zwei V oraussetzungen gegeben: Entwicklung, Konstruktion und Bau von Raumfahrzeugen und die Fiihrung derselben. Wahrend diese Gebiete sich in der herkommlichen Luftfahrt nacheinander und spater weitgehend nebeneinander entwickelten, beeinflussen sie sich in der Raum fahrt in viel starkerem MaBe gegenseitig. Die Griinde hierfiir liegen auf der Hand: Die Flugzeiten konnen Jahre betragen, wahrend langer Freiflugphasen bewegt sich das Fahrzeug ungelenkt, kleine Fehler fiihren daher zu groBen Abweichun gen und zu betrachtlich erhohtem Startgewicht usw. Konstruktion, Bau und Erprobung von GroBraketen Hnden in der Offentlich keit seit langerem eine starke Beachtung. Dagegen bleibt die Arbeit an der Ver besserung der Raumfahrzeugfiihrung fast unbemerkt. Es ist daher Anliegen dieses Berichtes, einen Oberblick iiber den Stand und die technischen Moglichkeiten der Fiihrung von Raumfahrzeugen zu geben und dariiber hinaus ein einheitliches wissenschaftlich-Iogisches Konzept dieses Gebietes vorzulegen. Ais erstes miissen dazu die verwendeten Begriffe definiert und ihrem Sinngehalt nach erlautert werden (Abschnitt 1). Hierbei wird eine strenge in der Luftfahrt im allgemeinen nicht iibliche Trennung von Navigation und Ortung vorgenommen. Die Raum fahrzeugfiihrung selbst erscheint als das Zusammenwirken dreier subordinierter Regelvorgange.

Inhalt

1. Einführung.- 2. Navigation.- 3. Raumfahrzeugortung.- Anhang A: Kommunikation im Raum.- 1. Einführung.- 2. Informationstheorie.- 2.1 Definition der Information.- 2.2 Die Informationsquelle.- 2.2.1 Die diskrete Quelle.- 2.2.2 Die kontinuierliche Quelle.- 2.3 Der Informationsverbraucher.- 2.4 Der Kommunikationskanal.- 2.4.1 Allgemeines.- 2.4.2 Der ungestörte Kanal.- 2.4.2.1 Diskrete Nachrichten im ungestörten Kanal.- 2.4.2.2 Kontinuierliche Nachrichten im ungestörten Kanal.- 2.4.3 Der gestörte Kanal.- 2.4.3.1 Allgemeines.- 2.4.3.2 Diskrete Nachrichten im gestörten Kanal.- 2.4.3.3 Kontinuierliche Nachrichten im gestörten Kanal.- 2.5 Der Code.- 2.5.1 Allgemeines.- 2.5.2 Codes zur Redundanzverminderung.- 2.5.3 Fehlerkennende und fehlerkorrigierende Codes.- 2.5.4 Decodierung.- 3. Kommunikationssysteme.- 3.1 Allgemeines.- 3.2 Geräuschquellen.- 3.2.1 Allgemeines.- 3.2.2 Äußere Geräusche.- 3.2.2.1 Atmosphärische Geräusche.- 3.2.2.2 Störungen durch die Ionosphäre.- 3.2.2.3 Künstliche irdische Störungen.- 3.2.2.4 Galaktische Geräusche.- 3.2.2.5 Störungen durch Radiosterne.- 3.2.2.6 Störungen durch die Sonne.- 3.2.2.7 Störungen durch die Planeten.- 3.2.3 Innere Geräusche.- 3.3 Ausbreitung informationstragender elektromagnetischer Wellen.- 3.4 Kommunikation mit Radiowellen.- 3.5 Kommunikation mit optischen Wellen.- 3.5.1 Verwendung von Lasern.- 3.5.2 Verwendung von Sonnenlicht.- Anhang B.- 1. Umrechnungsfaktoren zwischen metrischen und nichtmetrischen Einheiten.- Längeneinheiten.- Flächeneinheiten.- Volumeneinheiten.- Zeiteinheiten.- Geschwindigkeitseinheiten.- Winkeleinheiten.- Masseneinheiten.- Krafteinheiten.- Druckeinheiten.- Energie-, Arbeits-, Wärmeeinheiten.- Leistungseinheiten.- Temperaturskalen.- Lichttechnische Einheiten.- 2. Ausgewähltephysikalische Konstanten.- 3. Einheit der Strahlungsdosis.- Anhang C: Tafeln.- 1. Die Sonne.- 2. Die Erde.- 2.1 Allgemeines.- 2.2 Die Lufthülle der Erde.- 2.3 Optische Beobachtung von der Erde aus.- 2.4 Der Strahlungsgürtel.- 3. Der Mond.- 4. Planeten, Planetoiden und Meteore.- 4.1 Die großen Planeten.- 4.2 Die kleinen Planeten.- 4.3 Die Meteore.- 5. Der interplanetare Raum.- 6. Sterne.- 7. Der Mensch (Bioastronautik).- 8. Strahlungsempfänger.- Literatur.