
Im All
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Jedes von Menschenhand geschaffene Objekt, egal ob Raumschiff, Station oder Satellit, benötigt mindestens folgende Komponenten:
eine Thermalkontrolle, da Wärme im Vakuum nur durch Strahlung ausgetauscht werden kann
ein Lebenserhaltungssystem, wenn Menschen oder andere Lebewesen vorhanden sind
ein Kommunikationssystem
ein Energieversorgungssystem
ein Lageregelungssystem
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Ein Satellit (lat. für „Leibwächter“, „Begleiter“) ist in der Raumfahrt ein Raumflugkörper, der einen Himmelskörper – wie einen Planeten oder einen Mond – auf einer elliptischen oder kreisförmigen Umlaufbahn zur Erfüllung wissenschaftlicher, kommerzieller oder militärischer Zwecke umrundet.
Satellit
Satelliten, die auf einer eigenen Umlaufbahn einen anderen Körper als die Erde zu seiner Erforschung umlaufen, werden Orbiter genannt.
Raumfahrzeuge
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Als Raumschiffe werden im Allgemeinen alle Fahrzeuge bezeichnet, die zur Fortbewegung im Weltraum geschaffen wurden. Der Hauptantrieb im luftleeren Raum erfolgt durch konventionelle Raketentriebwerke.
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Sind Menschen an Bord, ist ein Lebenserhaltungssystem notwendig. Raketen die Einstufig sind, erreichen nur eine begrenzte Höhe und können deshalb den Anziehungsbereich der Erde nicht verlassen, darum werden Mehrstufenraketen verwendet. Sie bestehen aus mehreren aneinander gekoppelten Raketen.
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Raumstationen sind, da sie selbst nicht über einen Antrieb zur Fortbewegung oder Landevorrichtungen verfügen, auf Raumfahrzeuge für Transporte angewiesen.
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Sie beinhalten Labore, Wohnmodule, Luftschleusen und eine Energieversorgung. Technisch herausfordernd beim Betrieb einer Raumstation ist vor allem die Versorgung der Besatzung.
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Aufgrund der hohen Kosten für Transporte müssen Systeme entwickelt werden, die den Betrieb einer Raumstation weitgehend autark erlauben, das heißt in einem geschlossenen Kreislauf.
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Besonders bei der Aufbereitung von Wasser und Luft wurden dabei große Fortschritte erzielt. Zum Austausch von Personal werden Raumfahrzeuge eingesetzt, zur Versorgung mit Frachtgütern, Treibstoff und Experimenten werden Raumfrachter eingesetzt.
Raumstationen
Raumtransporter
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Um Raumstationen mit Fracht und Treibstoff zu versorgen, werden Versorgungsschiffe eingesetzt. Diese können auf bemannten Versionen von Raumfahrzeugen basieren, wie zum Beispiel das russische Progress. Andere sind ausschließlich für diesen Zweck verwendbar wie das japanische H-2 Transfer Vehicle.
Raumsonden
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Eine Raumsonde ist ein unbemannter Flugkörper, der zu Erkundungszwecken ins Weltall geschickt wird. Im Gegensatz zu einem (Erd-)Satelliten verlässt sie die Umlaufbahn der Erde und fliegt ein entferntes Ziel im Weltraum an, um dieses zu untersuchen.
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Wegen der oft jahrelangen Dauer von Raumsondenmissionen werden an die technischen Einrichtungen von Raumsonden höchste Anforderungen gestellt.
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Die Komponenten von Raumsonden werden aufwendigst getestet und im Reinraum zusammengebaut, was die hohen Kosten von Raumsonden erklärt.
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Ein großes Problem bei Raumsonden gegenüber erdumkreisenden Satelliten ist der große Erdabstand, der lange Laufzeiten der von der Bodenstation ausgesandten Steuerbefehle bewirkt.
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Aus diesem Grund müssen Raumsonden über Systeme verfügen, die sie in gewissem Umfang von Bodenstationen unabhängig machen. Je nach Aufgabenstellung unterteilt man Raumsonden in:
Weitere Objekte
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Vorbeiflugsonden – Sonden, die nur einen Vorbeiflug an einem Himmelskörper durchführen.
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Orbiter – Sonden, die eine Umlaufbahn um einen Himmelskörper einschlagen.
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Lander – Sonden, die auf einem Himmelskörper landen. Hier ist eine weitere Unterteilung sinnvoll:
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Hydrobot – eine Sonde, die selbständig die Tiefen unbekannter Gewässer erkunden kann.
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Kryobot – eine Sonde, die sich durch Eis hindurchschmilzt, um dieses und darunterliegende Medien zu erkunden.
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Penetrator – eine Raumsonde, die sich bei einer ungebremsten Landung bis zu einige Meter in den zu untersuchenden Himmelskörper bohrt.
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Rover – ein mobiles Landegerät, mit dem größere Regionen erkundet werden können.
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Probenrückführung (engl. Sample Return) – Sonden, die Proben eines Himmelskörpers oder im Weltraum eingesammelte Partikel zur Erde zurückführen.
