Duna Science Laboratory

Da ich gerne mit RemoteTech sowie unbemannten Sonden und Rovern spiele stellt die Zeitverzögerung bei einer unbemannten Mission nach Duna die entscheindende Rolle. Denn: eine direkte Steuerung der Sonde ist nicht mehr möglich. Eine Landung ohne Hilfsmitteö ist allenfalls mit Fallschirmen möglich.
Was aber wenn der Lander oder der Rover zu schwer sind? Dann bleibt nur die Möglichkeit eines Landetriebwerks oder eines Skycranes. Da diese aber direkt gesteuert werden müssten wird das schwierig. 2 beinahe fertige Lösungen gibt es:
1. Mechjeb
Mechjeb stößt bei mir aber etwas auf. Nicht weil ich es nicht mag sondern weil es mit RT nur begrenzt kompatibel ist. Befehle werden größtenteils in Echtzeit ausgeführt, was aber nicht Sinn der Mission sein soll.
2. kOS
kOS fällt bei mir weg da es mir etwas zu kompliziert erscheint aufgrund meiner begrenzten Programmierkenntnisse.

Ich habe nun eine dritte Möglichkeit gefunden mit Hilfe einiger Mods das Ziel zu erreichen. Eine Kombination aus mehreren einzelnen Mods die man dann zu einer Art Autopilot zusammenbauen kann. Dabei muß man aber sehr auf die korrekte Abfolge achten.

Allgemeine Info: Diese Mission werde ich im Sandboxmodus durchführen da ich in meiner aktuellen Karriere mal gerade bei den ersten Orbits um Kerbin bin. Es würde also noch Monate dauern bis ich nach Duna fliegen könnte. Außerdem soll es bei diesem Projekt weniger um die wirtschaftlichen Aspekte (Credits, Science etc.) gehen sondern um die technische Machbarkeit und deren Ausführung.

Hier der Ablauf der Mission:
- Starten einer Sonde nach Duna
Bauteile der Sonde: - Rover
- Skycrane
- Kapsel
- Marscheinheit
- Einschwenken in einen Duna-Orbit ? Steuerung über den RT-Flightcomputer
- Bremsmanöver um die Landung einzuleiten ? Steuerung über den RT-Flightcomputer

Ab hier soll nun alles automatisch und vorprogrammiert ablaufen:

- vor dem Eintritt soll die Marscheinheit getrennt und SAS auf Retrograde eingeschaltet werden. Ebenso soll zur besseren Lagekontrolle RCS eingeschaltet werden.
- nach dem Wiedereintritt soll in einer Höhe von etwa 6000 Metern ein Bremsfallschirm geöffnet werden. Zur Verringerung des Gewichts wird gleichzeitig das Hitzeschild abgeworfen. SAS wird erstmal wieder abgeschaltet da für die Abbremsung mit Fallschirm nicht nötig.
- In einer Höhe von 1000 Metern löst sich der Skycrane mit dem Rover von der Kapsel. Im gleichen Schritt sollen die Landetriebwerke, Vertical Velocity, die Bremsen des Rovers (um ein wegrollen nach der Landung zu verhindern) sowie SAS wieder aktiviert werden.
- Vertical Velocity soll den Skycrane dann in einer Höhe von ca. 10 Metern abfangen.
- Ist die Höhe erreicht soll per KAS-Winde der Rover abgelassen werden und die eingeklappten Räder ausgefahren werden.
- Erreicht der Rover den Boden, wird die Winde ausgeklinkt. Die Triebwerke des Skycranes bekommen dann über eine Funkverbindung (da ja jetzt kein Kontakt mehr zum Rover besteht) vollen Schub, wobei der Schub auf einer Seite etwas geringer sein sollte um den Skycrane seitlich vom Rover wegfliegen zu lassen. Der Skycrane wird dann in etwas Entfernung auf der Oberfläche aufschlagen.
- Per Timer sollen etwa 1 Minute nach der Landung der Kamera-Mast sowie alle Antennen ausgefahren werden.

Benötigte Mods:
RemoteTech
SmartParts
Automate Vertical Velocity and Altitude Control
ModActions: Control mods via Actiongroups
Actions everywhere ? ermöglicht fast alle Funktionen über die Actiongroups zu steuern die sonst nur per Maus angewählt werden können. Z.B. SAS auf Retrograde oder Prograde stellen, Ressourcen sperren oder entsperren etc.

Optionale Mods:
TweakScale ? Anpassung der Bauteile damit diese möglichst kompakt sind
KAS ? für Windensystem am Skycrane
KIS ? für Windensystem am Skycrane
Magic Smoke Industries Infernal Robotics ? ausklappbare Räder, Antennenmast, Roboterarm
Magic Smoke Industries Infernal Robotics. Model Rework ? ausklappbare Räder, Antennenmast, Roboterarm

Hier werde ich den Projektstatus dokumentieren:

Stand 01.07.2015
Einige einfache Landetests durchgeführt um die Abläufe bei der Landung zu optimieren und mich mit den einzelnen Mods vertraut zu machen.
Dafür wurde ein einfach Lander konstruiert welcher mit einer kleinen Rakete auf etwa 6000 Meter gebracht wurde.
Von insgesamt 10 versuchten autonomen Landungen sind 7 erfolgreich gewesen.

Info: Bilder werden folgen und der Text wird noch ergänzt.

Kleines Update:
Gestern hab ich mich mal mit den Seilwinden von KAS auseinandergesetzt (bisher hab ich die noch nie gebraucht oder benutzt). Das funktioniert schonmal sehr gut. Irgendwo hab ich auch gelesen wie man in einer config die Seillänge begrenzen kann da das Teil sonst ewig weit ausrollt. Für unseren Rover benötigen wir aber nur 5-10 Meter.
Ebenso habe ich gestern versucht die Seilwinde über die Smart-Parts anzusteuern. Das hat noch nicht funktioniert. Lag aber vermutlich daran dass ich die Winde nur auf der Rampe von einem Launchtower aus gestartet habe. Möglicherweise waren die SmartParts da noch nicht aktiv. Werde das heute abend mal mit einem Raketenstart testen. Gleichzeitig werde ich dann Vertical Velocity so einstellen dass der Skycrane etwa 10 Meter über dem Boden schwebt.

Habe das Projekt leider einige Tage vernachlässigt. Allerdings habe ich gemerkt dass ich in meiner Karriere gerade mitten in einem Startfenster nach Duna bin. Also hab ich mal ein wenig weitergebaut.
Hier mal ein Bild des bisherigen Entwicklungsstandes:

Hierbei handelt es sich aber lediglich um einen Prototypen, sozusagen eine Machbarkeitsstudie.
Zur Erklärung:
1. Booster - Hiermit wird der Skycrane nach dem Absetzen des Rovers seitwärts weggeschossen. Dazu wurde bei 2 der 4 Booster der Schub auf 75% verringert
2. KAS-Seilwinde
3. Kameraarm - wird nach dem Absetzen automatisch aufgestellt
4. Roboterarm - wird mit wissenschaftlichen Experimenten bestückt und ist voll beweglich
5. 2 Radioisotopengeneratoren stellen die Stromversorgung sicher
6. die Roverräder werden während des Fluges eingeklappt damit der Rover in die Kapsel passt. Gleichzeitig mit dem Abseilen werden diese ausgeklappt.
7. Smartparts - diese messen die derzeitige Höhe bzw. sind als Timer verbaut und lösen Ereignisse aus

Hm, ein Video hab ich noch nie gemacht. Wäre aber ne gute Idee.

Ich hab gestern noch etwas am Rover weitergearbeitet. Er ist jetzt fast fertig. Muß mir nur noch etwas die Gewichtsverteilung anschauen. Hier mal ein paar Pics:

Als nächstes wird der Skycrane neu designed.

Kleines Update.
Der Grobentwurf des Skycranes, der Kapsel und der Marscheinheit ist fertig. Hier mal ein Gesamtbild:

Derzeitiges Problem: Das momentane Gewicht liegt inkl. Treibstoff bei 10.150 kg. Das ist aber zu schwer für einen geplanten Start mit Kartoffelkuchens Delta V (541) oder alternativ mit der Delta V (551).
Momentanes Gewicht inkl Treibstoff: 10.150 kg. Das muß noch sehr optimiert werden.

Nächste Schritte werden also sein:
- Gewichtsoptimierung
- Entwicklung der DCU (Descent Control Unit), bestehend aus Smartparts, Actiongroups und den Mods Vertical Velocity und Landing Aid.

Hm ,bei mir funktioniert das problemlos, sowohl die Anzeige der Bilder als auch der Rücksprung ins Forum. Werd die Bilder in Zukunft aber hier hochladen.

So, die Techniker im VAB haben ganze Arbeit geleistet. Das DSL (Duna Science Laboratory) wurde auf die Saturn I-B gesetzt.

Im Moment sind sie damit beschäftigt die benötigte Software für die Landesequenz zu installieren. Anschließend wird die Nutzlastverkleidung angebracht und die Rakete zum Startplatz gebracht.

Voraussichtlicher Start: 20.07.15 22:00:00 Uhr.

Der Rover ist teilweise aus Stockparts. Die Räder, den Kameramast und den Wissenschaftsarm kann man mit Infernal Robotics einklappen. Für den Skycrane und die Kapsel habe ich teilweise Bauteile aus FASA verwendet. Werde heute Abend mal nen Bild reinsetzen wo man den Rover und Skycrane in der Kapsel sehen kann. Der Skycrane im ersten Post war nur eine Studie und wurde zwischenzeitlich komplett überarbeitet.
Das Hitzeschild ist von Oblivion. Die gefallen mir so ziemlich am besten.
Der Tank des Marschmodules (die Scheibe wo die Thermoelemente dran sind) wurde mit Procedural Parts erstellt.

Vielleicht täuscht das auch etwas. Die Kapsel hat 3,75 Meter Durchmesser. Dabei wurde der Rovermate nicht mit Tweakscale verkleinert. Der ist Original. Ebenso die Roverräder. Da hab ich aber auch die kleinen Roverräder benutzt. Gewicht des Rovers ohne Skycrane: Etwa 1700kg. Gesamtgewicht der kompletten Sonde inkl. Treibstoff: ca. 10 Tonnen.

Genauere Angaben mache ich später mal.

2,5 Meter Tanks? Soviel brauchst du doch gar nicht. Der Skycrane soll nur so viel Treibstoff haben dass er die letzten 100-200 Meter abbremsen kann. In meinem Fall hab ich den Treibstoff so berechnet dass er bei voller Leistung etwa 30-35 Sekunden brennt. Da die Triebwerke aber selbst auf Kerbin schon sehr stark sind benötige ich gar nicht die komplette Leistung. Daher brennen die länger. Das nutze ich dafür dass der Skycrane in 15 Metern Höhe schwebt, den Rover per Seilwinde herabläßt, ausklinkt und dann kurz maximalen Schub gibt um den Skycrane wegzuschießen. Der schlägt dann einige hundert Meter vom Rover entfernt auf. Das herablassen des Rovers beginnt dabei schon in 20 Metern Höhe und dauert insgesamt nur etwa 15 Sekunden. Ein Timer löst nach etwa 20 Sekunden das wegfliegen aus.
Schicke später noch Bilder.

Edit: So, hier mal ein erstes Bild der kompletten Sonde in geöffnetem Zustand:

Der Skycrane besteht eigentlich nur aus einem Probecore, 4 dieser Metallträger auf die die 4 Tanks aufgesetzt wurden und an deren Ende die 4 Triebwerke angebracht wurden. Oben drauf befindet sich noch der Bremsschirm, an dessen Gehäuse die Steuerdüsen angebracht wurden, welche die seitlichen bewegungen beim schweben ausgleichen. Am Probecore ist dann die Seilwinde befestigt (die hab iach aus Platzgründen etwas in den Probecore verschoben.

1. Meinst du links in der Partliste? Das ist Raidernicks US-Probes-Pack. In dem Pack sind jede Menge Satelliten und Sonden die die USA hochgeschossen haben. Unter anderem Yoyager, Deep Space, New Horizons, Deep Impact, Gallileo uvm. Davon gibts auch eins mit sowjetischen Satelliten und Sonden sowie noch einige andere Packs. Die sind aber alle sehr detailliert und daher Speicherfresser.
Hier der Link zu den Mods. Raidernick hat sich aus dem Forum zurückgezogen und bietet die Mods nur noch über Github an. Arbeitet aber immer noch daran.

2. Der Tank ist mit Procedural Parts gebaut. Daher ist der so flach.

3. Ja, Radiatoren. Eigentlich zu nix zu gebrauchen. Aber das MSL hatte die auch dran. Also hab ich sie wegen der Optik angebaut.

Die Marscheinheit ist für Bahnkorrekturen, um einen Orbit um Duna zu brennen und anschließend den Deorbit einzuleiten.