| Kerbin Relay Network |  |
Noch bevor Star Theory auf der Gamescom KSP2 angekündigt hat, habe ich mal wieder eine neue KSP-Karriere begonnen. Das Spiel hat derzeit den Versionsstand 1.73 und es sind seit meinen letzten Karriere-Gehversuchen (mit 1.4.1) einige schicke Dinge hinzugekommen. Insbesondere die Planeten haben neu zu entdeckende Anomalien und Gesteinsformationen erhalten, so dass es nun mehr Gründe gibt, Forschungsexpeditionen loszusenden. Während ich bei meiner letzten Karriere das Hauptaugenmerk auf den Bau einer Kolonie auf Minmus (zweiter Mond von Kerbin) gelegt habe, möchte ich dieses Mal lieber das Sonnensystem möglichst vollständig erkunden. Außerdem würde ich dabei gerne immer Sonden vor Kerbals schicken, also in erster Linie unbemannte Missionen durchführen, bevor ich Lebendmaterial unnötigen Risiken aussetze.
Da ich mit aktiviertem CommNet spiele, benötige ich für unbemannte Missionen jedoch eine ständige Funkverbindung zum Kerbin Space Center (KSC), was gar nicht so einfach zu bewerkstelligen ist, weil einem natürlich aufgrund des durch Wissenschaftspunkte freizuschaltenden Tech-Trees nicht zu Beginn bereits alle Arten von Antennen zur Verfügung stehen und insbesondere die Deep-Space-Antennen sehr weit hinten im Tech-Tree liegen. Deep Space ist aber auch im Moment nicht meine Baustelle, sondern ich möchte zunächst den Mun (erster Mond von Kerbin) autark mit Sonden bereisen können.
Hierzu brauche ich zunächst ein Relay Network rund um Kerbin. Die hierfür notwendigen Technologien (Sonde, Solarpaneele, Antenne, Batterien) habe ich mittlerweile freigeschaltet und auch die für die Trägerrakete relevanten Teile sind bereits verfügbar, so dass ich gestern diesen ersten Schritt vollziehen konnte. Es folgt nun also eine ungefähre Beschreibung dessen, wie ich das Kerbin-Netzwerk plane und durchführe.
Die grundsätzliche Idee ist es, drei Relay-Satelliten so in einem Orbit um Kerbin zu platzieren, dass mindestens immer ein Satellit eine Funkverbindung zum KSC hat und auch immer eine Verbindung zu den beiden anderen Satelliten besteht. Man kann das theoretisch auch mit vier oder noch mehr Satelliten machen, aber drei sind die Mindestvoraussetzung für die ständige Verbindung und es bedeutet, dass man mit einem relativ geringen Gewicht in den Orbit muss, um alle drei Satelliten mit nur einer Trägerrakete dorthin zu schaffen. Die Satelliten bestehen dabei aus folgenden Komponenten: Eine Steuereinheit (quasi die Sonde), Solarpaneele, zwei HG-20 Relay-Antennen, einer Batterie, einem kleinen Treibstofftank und einem Motor/Raketenantrieb. Die Rakete, welche diese drei Satelliten in den Kerbin-Orbit bringen soll, sieht dann so aus:
[https://i.imgur.com/hTYcOrB.jpg]
Die beiden Booster links und rechts helfen dem Haupttriebwerk auf den ersten 2-3 Kilometern Aufstieg dabei, eine gewisse Grundgeschwindigkeit zu erreichen. Sind diese leer, werden sie abgeworfen und das Haupttriebwerk kann einen Großteil des Gravity Turns aus der Atmosphäre heraus bewerkstelligen. Sind die Tanks für das Haupttriebwerk leer, kommt ein zweites Triebwerk zum Einsatz, welches im besten Fall den Orbit herstellt. Dann gibt es noch eine dritte Stufe, die den Orbit auf die gewünschte Höhe bringen soll und beim Aussetzen der Satelliten immer wieder kleine Korrekturen fliegen muss, um den Orbit in der gewünschten Konstellation zu halten. Ganz oben unter dem Fairing befinden sich dann die drei Satelliten. Diese sind hier zu sehen:
[https://i.imgur.com/sGvee2L.jpg]
Nach dem Start ist zunächst einmal oberste Priorität, die Trägerrakete in einen stabilen Orbit um Kerbin zu befördern. Hierfür bin ich auf ca. 100 km gestiegen und habe dann den Orbit hergestellt. Die Berechnungen bezüglich der benötigten Stufen und des Treibstoffs habe ich dabei mehr als großzügig gestaltet, so dass bis hierhin alles gut verlaufen ist. Im 100-Kilometer-Orbit habe ich dann das Fairing abgesprengt und prophylaktisch jeweils eine der beiden Antennen der Satelliten ausgeklappt, so dass sich diese später beim Abkoppeln auch direkt ansprechen lassen (ich spreche hier aus Erfahrung, denn das habe ich auch schon manchmal vergessen und dann sind die Sonden mit nicht aktivierten Antennen nicht steuerbar). Folgend ein Bild der Trägerrakete mit Blick auf die drei Satelliten:
[https://i.imgur.com/0sEhlew.jpg]
Die drei Satelliten sollen nun einzeln abgesetzt werden und dann ein gleichseitiges Dreieck um Kerbin bilden. Dabei sollen die gedachten Verbindungslinien zwischen den einzelnen Satelliten natürlich nicht durch Kerbins Oberfläche durchbrochen werden, also wird eine Mindesthöhe über dem Planeten benötigt. Die hierzu notwendigen Berechnungen haben glücklicherweise schon andere Leute vorgenommen und dementsprechend kursieren hier Tabellen im Netz, die diese Daten bereithalten. Hierbei ist es für eine einfachere Berechnung empfehlenswert, die Dauer für eine komplette Satelliten-Umrundung Kerbins so zu wählen, dass sie sich gut durch drei teilen lässt. Das Ziel ist es, eine Orbithöhe zu erreichen, welche dazu führt, dass eine Umrundung genau 1 Stunde und dreißig Minuten dauert, d.h. wenn die drei Satelliten in der korrekten zeitlichen Abfolge abgesetzt werden, kommt immer jede halbe Stunde einer der Satelliten am gleichen Punkt vorbei. Nach eineinhalb Stunden haben dann alle drei Satelliten eine Kerbin-Umrundung hinter sich. Als Nicht-Physiker ist es immer schwierig so was zu formulieren, aber ich hoffe, die drei Personen, die bis hierhin gelesen haben, konnten mir folgen. :)
Ich bringe also zunächst die Trägerrakete in den gewünschten Orbit, welcher eineinhalb Stunden für die Umrundung Kerbins benötigt. Dieser liegt auf einer Höhe von gut 776 Kilometern über Kerbin. Dann gebe ich solange Prograde (in Flugrichtung) Schub, bis sich die Dauer der Umrundung auf genau zwei Stunden beläuft, d.h. ich bin jetzt nur noch auf der niedrigsten Stelle meines Orbits auf der gewünschten Zielhöhe und das ist auch genau die Stelle, an der ich die drei Satelliten absprenge, allerdings jeweils nach einer vollzogenen Umrundung auf dem zweistündigen Orbit. Immer wenn ich eine Sonde abtrenne, korrigiere ich deren Orbit wieder auf einen eineinhalbstündigen Umlauf, d.h. ich bremse an der 776 km-Höhe die gegenüberliegende Höhe des Orbits wieder auf 776 Kilometer ein. Meine Sonde braucht nun eineinhalb Stunden um Kerbin, während die Trägerrakete weiterhin zwei benötigt. So hat die erste Sonde nach der nächsten Trägerraketen-Umrundung bereits ein Drittel ihres zweiten Orbits absolviert (0,5 Stunden). Unten sehen wir die Situation kurz nach Absprengen der ersten Sonde und deren Orbitkorrektur:
[https://i.imgur.com/B7xP5Mf.jpg]
Sehr schön ist hier zu erkennen, dass sich die beiden Orbits ganz links einmal berühren. Das ist die Stelle, an der die Sonden nach dem Loslösen Retrograde (gegen die Flugrichtung) Schub geben, um den Orbit wieder einheitlich auf 776 km Entfernung zu Kerbin zu bringen. Man sieht auch, dass der Kerbin Relay Satellite durch die größere Erdanziehungskraft schneller ist und somit schon ein Stückchen vor dem Carrier liegt. Diesen Vorgang habe ich dann noch zweimal wiederholt, so dass nach dem Abtrennen des dritten Satelliten und dessen Bremsmanöver ein perfektes gleichseitiges Funkdreieck um Kerbin eingerichtet ist. Die Trägerrakete durfte dann mein Sohn so weit abbremsen, dass sie hübsch in der Atmosphäre verglüht, bzw. explodiert ist. Die jungen Leute kann man bei KSP schließlich hauptsächlich mit Explosionen und Fails ködern! ;) Hier die Mapansicht nach der gelungenen Mission:
[https://i.imgur.com/nuXFgg9.jpg]
Man erkennt, dass der Kerbin Relay Satellite II ein Signal von Kerbin (dem KSC) erhält, aber auch eine ständige Funkverbindung zu den anderen beiden Satelliten besteht. Mein Kerbin Relay Network steht also. Es ist übrigens egal, ob die Orbits der drei Satelliten ganz genau an jedem Punkt in der Höhe identisch sind (das sind sie nämlich nicht), sondern es kommt nur darauf an, dass sie für die Umrundung alle genau eineinhalb Stunden brauchen. Mit bloßem Auge sind aber die Unterschiedlichen Orbits hier kaum auszumachen, also alles top!
Gut, jetzt muss ich die gleiche Aktion noch einmal am Mun durchführen, denn dann kann ich an jedem Punkt der Oberfläche des Mondes (ausgenommen die Polregionen) mit unbemannten Sonden landen und auch wieder starten. Hierfür war das Überdimensionieren des Relay Carriers gar nicht so schlecht, denn ich muss ihn nun gar nicht einmal groß umkonfigurieren und kann ihn quasi unverändert nochmals im Vehicle Assembly Building (VAB) laden und direkt zum Mun schicken.
Sehr schön, das war's. Relativ trocken, ich weiß! Aber mit Ambient-Mucke im Hintergrund und einem klaren Ziel vor Augen gibt es - wie schon so oft betont - nichts spieletechnisch Befriedigenderes als eine Session KSP am Abend! Zu guter letzt noch ein Bild eines Kerbin Relay Satellite vor Kerbins Tagseite in 776 Kilometer Höhe:
[https://i.imgur.com/GfiAZ3f.jpg]
Wie immer hoffe ich, dass der ein oder andere bis hierher gelesen hat und vielleicht auch Lust bekommt, dem besten Spiel aller Zeiten mal eine Chance zu geben. Bis zum nächsten Mal!
Over and out!