Raumfahrtmission: Start und Algorithmen
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Kursabschnitte

Abschnitt 1
Einführung
1
Was ist unsere Mission?
2
Wie startet eine Rakete?
3
Aufstiegsprofil einer Rakete
4
Einblick in die Programmierung der Saturn 5
Abschnitt 2
Planung des Algorithmus
1
Anforderungen an den Algorithmus
2
Grundbausteine des Algorithmus: Variablen
3
Grundbausteine des Algorithmus: Schleifen
4
Grundbausteine des Algorithmus: Bedingungen
Abschnitt 3
Programmierung
1
Wiederholung: Planung unseres Algorithmus
2
Programmierung des eigenen Algorithmus

Planung des Algorithmus

Anforderungen an den Algorithmus

Bevor man mit der Programmierung anfängt, muss man sich genau überlegen was das Ziel ist und wie man am besten vorgeht, um es zu erreichen.

Während dem Start der Rakete überprüft der Computer verschiedene Größen, um die Rakete zu steuern. Diese Größen ändern sich dynamisch, während dem Start und geben vor, wie die Rakete gesteuert wird. Hier sind einmal die grundlegenden Attribute gelistet (drück einfach auf die lila Infosymbole):
Die Hauptaufgabe des Algorithmus ist es die Richtung der Rakete so zu steuern, dass sie in einen Orbit kommt. Dazu muss die Rakete zunächst senkrecht steigen und nur langsam drehen, da sie vor allem in Bodennähe gegen die Gravitation der Erde kämpfen muss.
Die erste Stufe einer Rakete hat sehr viel Schub, um gut von der Erde wegzukommen, hat aber deshalb auch nicht sehr viel Treibstoff. Wenn der Treibstoff in der ersten Stufe leer ist muss diese abgeworfen werden (beachte, dass die zweite Stufe deutlich weniger Schub erzeugt, dafür aber länger brennen kann).
Nachdem die Rakete höher gestiegen ist kann auch die Richtung der Rakete immer mehr seitwärts zeigen. Am Ende sollte die Rakete horizontal beschleunigen.

Unser Ziel, ein Orbit, ist erreicht, wenn die Rakete eine Mindesthöhe von 100km erreicht hat und eine horizontale Geschwindigkeit von ca. 7,6 km/s. Dann kann auch das Triebwerk abgeschaltet werden.

Das Wort Algorithmus kommt von der lateinischen Übersetzung des Namens des persischen Rechenmeisters Abu Dschaʿfar Muhammad ibn Musa al-Chwārizmī.

Ein Algorithmus hat zunächst einmal nichts mit Computern zu tun, sondern ist nur eine Handlungsvorschrift, die eine Schritt für Schritt Anleitung gibt, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen.

[1]

  • Eine Höhe von mindestens 100 km
  • Eine horizontale Geschwindigkeit von ca. 7,6 km/s
  • Bei leerem Tank soll die Stufe abgeworfen werden

Wir haben nun einen Plan für den Aufsteig der Rakete. Nun gucken wir uns Elemente des Algorithmus einzeln an bevor wir alles in einem großen Programm zusammenfügen.

[1] de.wikipedia.org/wiki/Algorithmus; Abgerufen am 04.08.2022

Einführung Einblick in die Programmierung der Saturn 5
Vollständig
Planung des Algorithmus Grundbausteine des Algorithmus: Variablen