Moses - Grundlagen der Raumfahrttechnik

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Diese Modulbeschreibung gilt nicht im aktuellen Semester.

Die Version für das aktuelle Semester (SoSe 2024) finden Sie hier: Modulbeschreibung des SoSe 2024

Modul / Version:
#50337 / #6

Gültigkeit:
Seit SoSe 2022

Standard-Anzeigesprache:
Deutsch

Titel des Moduls:
Grundlagen der Raumfahrttechnik

Leistungspunkte:
6

Modulverantwortliche*r:
Reinert, Steffen

Benotung:
benotet

Prüfungsform:
Portfolioprüfung

Zugehörigkeit

Fakultät:
Fakultät V

Institut:
Institut für Luft- und Raumfahrt

Fachgebiet:
35341200 FG Raumfahrttechnik

Prüfungsausschuss:
Verkehrswesen

Kontakt

Sekretariat:
F 6

Ansprechpartner*in:
Reinert, Steffen

E-Mail-Adresse:
steffen.reinert@tu-berlin.de

Webseite:

http://www.raumfahrttechnik.tu-berlin.de

Lernergebnisse

Das Modul vermittelt Grundlagen der Raumfahrttechnik. Raumfahrtsystemingenieurinnen und -Ingenieure benötigen allgemeines Wissen über verschiedene technische und programmatische Themen der Raumfahrttechnik. Dieses Wissen ermöglicht es ihnen, ihre Raumfahrtprojekte in Bezug auf den Anwendungsbereich, die Raumfahrtgeschichte, die Weltraumumgebung, mögliche Umlaufbahnen, Trägerraketenoptionen und viele andere Aspekte einzuordnen. Das Modul stellt Software-Tools vor, die für Raumfahrtingenieure relevant sind. Die Studierenden werden in der Lage sein, diese Werkzeuge zu nutzen und die erworbenen Kenntnisse in anderen Modulen und in ihrer beruflichen Laufbahn anzuwenden. Nach erfolgreichem Abschluss dieses Kurses sind die Studierenden in der Lage: - verschiedene Raumfahrtaktivitäten aufzulisten und zu beschreiben - historische Ereignisse und Persönlichkeiten der Raumfahrtgeschichte zu nennen - Beschreibung - erklären der Eigenschaften unterschiedlicher und spezieller Umlaufbahnen - Koordinaten- und Zeitsysteme wiederzugeben - Kepler Elemente zu beschreiben und zu kategorisieren - Berechnung impulsiver Bahnmanöver und Delta v Bedarf - unterscheiden und einordnen von räumlichen und planaren Bahnmanövern - erläutern von interplanetaren Bahnen - die Grundprinzipien der Raketentechnik und die Hauptelemente eines Raketentriebwerks erklären - berechnen grundlegender Parameter einer Rakete (z. B. Massen, Schubkraft, spezifischer Impuls, Wirkungsgrade und Geschwindigkeiten) - den grundlegenden funktionellen und strukturellen Aufbau von Trägerraketen mit Fest- und Flüssigtreibstoff erklären - beschreiben von Raumtransportsystemen und Elemente von Trägerraketen - die für den Bau und den Betrieb von Trägerraketen relevanten Verfahren und Logistik zu beschreiben (z. B. Integration, Tests, Startkomplex, Startverfahren, Bergung) - unterschiedliche Antriebsarten und -Systeme zu differenzieren - Verbrennungs-Zyklen erkennen, sowie bewerten zu können - Herausforderungen der Weltraumumgebung für eine Weltraummission zu erklären - Unterscheidung und Benennung von Satellitennutzlasten sowie Satellitenbus und deren Subsysteme - resümieren von Technik und Nutzen von Raumstationen - erörtern von Herausforderung beim Wiedereintritt - wissenschaftliche Hilfsmittel zur Durchführung numerischer Simulationen und Berechnung von Aufstiegsbahnen und Bahnmanövern anzuwenden - nutzen von Softwaretools zur Dokumentation wissenschaftlicher Arbeiten in einem professionellen Umfeld

Lehrinhalte

Die Inhalte des Moduls Raumfahrttechnik I umfassen die folgenden Themengebiete: - Grundlegende Raumfahrtaktivitäten - Geschichte der Raumfahrt - Raumflugmechanik: - Keplersche Gesetze - Kepler Elemente - Zeitsysteme - Koordinatensysteme - Planare Bahnmanöver - Hohmann-Transfer - Bi-Elliptischer Transfer - Räumliche Bahnmanöver - Spezielle Orbits - Delta v Bedarf - Two Line Elements - Interplanetare Bahnen - Spiralbahnen - Raketentechnik: - Raketengrundgleichung - Spezifische Impulse - Wirkungsgrade - Stufungsprinzipien - Aufstiegsbahnen - Raumtransportsysteme - Raketenstrukturen - Herstellung und Integration - Tests - Launch Komplex Layout - Launch Prozeduren - Wiederverwendbare Raketen - Raumfahrtantriebe: - Antriebsarten (chemisch, elektrisch, ...) - Antriebssysteme (Einstoff, Zweistoff, Feststoff) - Schubprofile - Verbrennungs-Zyklen - Treibstoffkombinationen - Gruppierung elektrischer Antriebe - Satellitensubsysteme - Weltraumumgebung - Technik einer Raumstation - Weltraumschrott - Wiedereintritt

Modulbestandteile

Pflicht:

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

Lehrveranstaltungen	Art	Nummer	Turnus	Sprache	SWS	VZ
Grundlagen der Raumfahrttechnik	IV	3534 L 230	WiSe/SoSe	Deutsch	4

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Grundlagen der Raumfahrttechnik (IV):

Aufwandbeschreibung	Multiplikator	Stunden	Gesamt
Präsenzzeit	15.0	4.0h	60.0h
Vor-/Nachbereitung	15.0	8.0h	120.0h
			180.0h(~6 LP)

Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Es kommen Vorlesungen und Übungen zum Einsatz. Die Übungen werden zumeist in Form von Hausaufgaben durch die Kursteilnehmenden erarbeitet.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Um zu den Klausuren zugelassen zu werden müssen jeweils mindestens 50% der Hausaufgabenpunkte erreicht sein. erforderlich: - Analysis I - Lineare Algebra I - Einführung in die Informationstechnik wünschenswert: - Einführung in die Luft- und Raumfahrttechnik - Python für Ingenieure - Physik - Numerik

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

benotet

Prüfungsform

Portfolioprüfung

Art der Portfolioprüfung

100 Punkte insgesamt

Sprache

Deutsch

Prüfungselemente

Name	Punkte	Kategorie	Dauer/Umfang
Bahnmechanische Problemstellung	40	schriftlich	60
Hausaufgaben	30	schriftlich	6 Hausauftgaben, je 5 Punkte
Multiple Choice und freie Fragen	30	schriftlich	60

Notenschlüssel

Notenschlüssel »Notenschlüssel 2: Fak IV (2)«

Gesamtpunktzahl	1.0	1.3	1.7	2.0	2.3	2.7	3.0	3.3	3.7	4.0
100.0pt	95.0pt	90.0pt	85.0pt	80.0pt	75.0pt	70.0pt	65.0pt	60.0pt	55.0pt	50.0pt

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Insgesamt können 100 Portfoliopunkte erreicht werden. Die Gesamtnote gemäß §47 (2) AllgStuPO wird nach dem oben aufgeführten Notenschlüssel ermittelt. Bahnmechanisches Problem: Den Studierenden wird ein bahnmechanisches Problem aus der Satellitentechnik zur Bearbeitung gegeben. Die Bearbeitung erfolgt innerhalb von 60 Minuten schriftlich. Multiple Choice und freie Fragen: Den Studierenden wird ein Test bestehend aus Multiple Choice Fragen, sowie Freitext Fragen zur Bearbeitung innerhalb von 60 Minuten gestellt. Die Bearbeitung der freien Fragen erfolgt schriftlich, wobei auch das Erstellen von Skizzen zur Aufgabenstellung gehören kann. Hausaufgaben: Es werden insgesamt sechs Hausaufgaben zu je fünf Portfoliopunkten im Verlauf des Semesters gestellt. Die Hausaufgaben werden über die ISIS-Plattform der TU Berlin durchgeführt. Dabei kommt eine Mischung verschiedener Fragetypen zum Einsatz; z.B. Rechenaufgaben, Multiple-Choice-Aufgaben, das Erstellen von Programmcode mit Octave oder auch Zuordnungen von Beschreibungen zu Abbildungen. Um eine feinere Bewertung jeder einzelnen Hausaufgabe zu ermöglichen, werden je nach Art und Umfang der Hausaufgabe mehr als fünf Punkte vergeben. Diese werden dann auf maximal fünf Portfoliopunkte normiert. Prüfungszeit und Hausaufgabenzeit sind in den oben genannten Präsenz- und Vor-/Nachbereitungszeiten enthalten.

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
1 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Winter- und Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Dieses Modul ist nicht auf eine Anzahl Studierender begrenzt.

Anmeldeformalitäten

Anmeldung zur Lehrveranstaltung in der ersten Vorlesung. Für die Anmeldung zur Anerkennung der Studienleistung sind die Anmeldefristen der jeweiligen Studienordnung zu entnehmen.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit: nicht verfügbar

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit: verfügbar

Zusätzliche Informationen:
http://www.raumfahrttechnik.tu-berlin.de

Literatur

Empfohlene Literatur
Handbuch der Raumfahrttechnik, Hallmann, W. und Ley, W., München, Wien, Hanser 1999, 792 S
International Reference Guide to Space Launch Systems, Isakowitz, Steven J., American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc., Reston, VA, London, Eurospan 2003. - 550 S
Literatur: Raumfahrtsysteme : eine Einführung mit Übungen und Lösungen, E. Messerschmidt ; S. Fasoulas. - Berlin u.a.: Springer, 2000. 533 S
Rocket propulsion elements, G. P. Sutton; O. Biblarz, 7. ed.,New York [u.a.] Wiley, 2001, 751 S
Space Stations. Systems and Utilization, E. Messerschmid, R. Bertrand, Springer 1999, 566 S

Zugeordnete Studiengänge

Semester:

Zeige auch ausgelaufene Studiengänge und StuPOs

Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

	Studiengang / StuPO	StuPOs	Verwendungen	Erste Verwendung	Letzte Verwendung
Dieses Modul findet in keinem Studiengang Verwendung.

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

Das Modul ist insbesondere geeignet für die Studienrichtung BSc Luft- und Raumfahrt des Studiengangs Verkehrswesen sowie für andere Studiengänge der Ingenieurwissenschaften. Es bildet die Grundlage für die weiterführenden Module Satellitentechnik I, Raumfahrtplanung und -betrieb I sowie Projekt Raumfahrttechnik (MSc).

Sonstiges

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