Modulbeschreibung

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Titel
Title
Raumflugmechanik
Modulcode
Module Code
RFM
Modulverantwortliche
Responsible Members of Staff
Kompetenzziele des Moduls
Module Competence Goals
Kompetenzerwerb zum Verständnis und zum Beherrschen der bahnmechanischen Grundlagen von Raumflugkörpern mit Ausrichtung auf die Darstellung erdnaher und interplanetarer Missionen.

Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht vorbereitet und dann in Form von angeleiteten Übungsaufgaben im betreuten Selbststudium, durch Hausaufgaben und durch eigenständige Literaturstudien ausgebaut. Hierzu werden jeweils Literaturempfehlungen ausgegeben. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Kompetenzschwerpunkte gesetzt.
Lehrinhalte
Content
  1. Einführung
    • Historischer Überblick zur Bahnmechanik
    • Aktuelle Anwendung bei der Missionsauslegung
  2. Zweikörperproblem
    • Kreisbahnen
    • Allgemeine Lösung
    • Elliptische Bahnen
    • Parabolische Bahnen
    • Hyperbolische Bahnen
    • Zeit-Systeme
    • Koordinaten-Systeme
    • Bahnelemente
  3. Bahnmanöver
    • Bahnwechsel
    • Hohmann-Übergang
    • Bielliptischer Bahnübergang
    • Bahnebenenwechsel
    • Kombinierte Manöver
    • Antriebsbedarf für die Manöver
  4. Beobachtung des Zentralkörpers
    • Startplatzeinfluss
    • Bahnstörungen
    • Bodenspur
    • Sichtbereich des Raumfahrzeuges
  5. Spezielle Erdumlaufbahnen
    • Geosynchrone Bahn
    • Sonnensynchrone Bahn
    • Molnija-Bahn
    • Niedrige Erdumlaufbahn
  6. Interplanetare Missionen
    • Methode der angepassten Kegelschnitte
    • Vereinfachtes Beispiel
    • Vorgehensweise bei dieser Methode
    • Planetenstellung
    • Auslegung der Übergangsbahn
    • Auslegung der Abflug-Trajektorie
    • Auslegung der Ankunft-Trajektorie
    • Gravitationsunterstützte Maneuver
    • Umlaufbahn um den Zielplaneten
  1. Introduction
    • Historical Review of Orbital Mechanics
    • Actual Spacecraft Mission Design Application
  2. Two-Body Motion
    • Circular Orbits
    • General Solution
    • Elliptical Orbits
    • Parabolic Orbits
    • Hyperbolic Orbits
    • Time Systems
    • Coordinate Systems
    • Orbital Elements
  3. Orbital Maneuvers
    • In-Plane Orbit Changes
    • Hohmann Transfer
    • Bielliptical Transfer
    • Plane Changes
    • Combined Maneuvers
    • Propulsion for Maneuvers
  4. Observing the Central Body
    • Effect of the Launch Site
    • Orbit Perturbations
    • Ground Track
    • Spacecraft Horizon
  5. Special Earth Orbits
    • Geosynchronous Orbit
    • Sun-Synchronous Orbit
    • Molniya Orbit
    • Low Earth Orbit
  6. Interplanetary Missions
    • Patched Conic Approximation
    • Highly Simplified Example
    • Patched Conic Procedure
    • Locating the Planets
    • Design of the Transfer Ellipse
    • Design of the Departure Trajectory
    • Design of the Arrival Trajectory
    • Gravity-Assist Maneuver
    • Establishing a Planetary Orbit
Lehrende
Lecturers
Lehr- und Lernmethoden
Teaching Format
Seminaristischer Unterricht (SU), Modulbezogene Übung (MÜ)
Lernform
Study Format
Lehrmaterial, Beratung und Anleitung, Seminar (S), Laborübung (L), Modulbezogene Übung (MÜ), angeleitetes Selbststudium
Prüfungsform
Examination
Klausur nach Prüfungsordnung
Prüfungsdauer
Test Duration
90 Minuten
Voraussetzungen für die Teilnahme
Required Experience
Siehe aktuelle Prüfungsordnung
Verwendbarkeit
Applicability
LUR, ILST, DMPE
Studentische Arbeitsbelastung
Hours
56 + 124
Präsenzstudium
Contact Hours per week
56
Selbststudium
Self Study Hours
124
ECTS-Leistungspunkte
ECTS-Credits
6
Häufigkeit des Angebotes
Frequency
15 Wochen, einmal pro Studienjahr
Sprache
Language
Deutsch
Bemerkungen
Comments
Die aktuellen Literaturlisten werden den Studierenden zu Beginn des Semesters zur Verfügung gestellt.
Literatur
Literature
Die aktuellen Literaturlisten werden zu Beginn des Semesters verteilt.
Angebot
Courses
SemesterStudiengangSWSFormGültigkeitsbeginnGültigkeitsendeWahlpflicht
6LUR4Projekt20172100Wahlpflichtmodul