Wie konnte die Apollo 11 die Thermospähre überstehen?
Hey zusammen,
im Rahmen meines Astronomiekurses werde ich in 4-5 Wochen einen Vortrag über die Apollo 11 halten. Bei der Vorbereitung bin ich auf die Information gestoßen, dass es über der Atmosphäre die sogenannte Thermosphäre geben soll, in welcher teilweise über 1000° herrschen. Da Aluminium jedoch hauptsächlicher Bestandteil der Rakete gewesen sein soll und dieses bei 660° schmilzt, frage ich mich nun wie man dieses Problem gelöst hat.
Danke für jede Hilfe!
3 Antworten
- darfst Du die Temperatur nicht mit der am Boden vergleichen. Die Bewegungsenergie der Luftteilchen entspricht einer hohen Temperatur, das ist alles. Du kannst ja auch einen Finger durch eine offene Kerzenflamme bewegen, ohne Dich zu verbrennen.
- dauert der Aufenthalt beim Durchflug nicht lange, die Einwirkdauer ist also begrenzt und damit vergleichbar mit dem Durchfliegen der beiden Van-Allen-Strahlungsgürtel, welche die Erde umgeben. Hier wäre ein langer Aufenthalt tödlich und bemannte Raumfahrt zu anderen Himmelskörpern unmöglich, aber durch die nur wenigen Minuten, die man zum Durchfliegen braucht, geht es dann doch.
Weil die teilchendichte dort oben sehr niedrig ist. Auch wenn die wenigen teilchen sehr hohe temperaturen haben, ist die wärmeenergie, die von ihnen auf eine raumschiffshülle übertragen wird, in der gesamtheit nicht sehr groß.
Ungefähr so, wie in einer kalten kirche im winter, wo zur messe eine menge kerzen brennen. Die einzelnen kerzenflammen sind zwar sehr heiß, aber es sind zu wenige, um die kirche so weit aufzuheizen, dass die kirchgänger nicht mehr frieren würden.
Hallo Mamkuk,
erst einmal besaß die Kapsel selbstverständlich Hitzeschilde und Wärmeisolierung. Die waren beide schon aus ganz anderen Gründen notwendig.
Vor allem aber lässt Du einen ganz wichtigen Parameter außer Acht: Die Dichte. Die Gasdichte nimmt in der Atmosphäre etwa exponentiell mit der Höhe ab. Obwohl die Thermosphäre eine sehr hohe Schicht ist - von etwa 80 bis 500 km - beträgt ihr Massenanteil an der Atmosphäre der Erde gerade einmal lausige 0,002 %.
Weil der Wärmeübertrag von der Atmosphäre auf einen darin befindlichen Körper aber über Stöße der Luftteilchen auf den Körper erfolgt, wird hoffentlich dadurch klar, dass die Dichte - oder besser die "Dünne" - hier entscheidend ist: eine hohe Temperatur bedeutet nur, dass die wenigen Gasteilchen sehr schnell unterwegs sind. Dennoch sind es so wenige, dass sich die Kapsel während des vergleichsweise kurzen Durchflugs nicht nennenswert erhitzt.
Sogar die ISS, die sich ständig in dieser Schicht aufhält, wird hier nicht nennenswert aufgeheizt.
Dein Fehler liegt also darin, die Wirkung einer solchen Schicht mit einer dichten, 660° heißen Flamme zu vergleichen: Da hast Du ganz andere Wärmeübertragung auf das Aluminium als im All - Du vergleichst Äpfel mit Birnen, mit dem zu erwartenden Ergebnis der Verwirrung. ;-)
Grüße
Die Antworten von ute aus München sind grundätzlich sehr fundiert und zuverlässig.
Danke für die Antwort! :) Was du erzählst macht Sinn. Du bekommst die "Hilfreichste Antwort" - Auszeichnung sobald ich sie vergeben kann, aber, und das ist natürlich viel wichtiger mein ausgesprochenes Dankeschön :) du scheinst echt ahnung zu haben. Viele Grüße und noch einen schönen Abend