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Artemis II - JPL Horizons Flugdaten
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Astro

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Astro

2. April 2026IS
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Artemis II - JPL Horizons Flugdaten

Eine Computeranalyse der NASA-Mission Artemis II — des ersten bemannten Fluges jenseits der niedrigen Erdumlaufbahn seit 1972. Mit Python, NumPy und Matplotlib replizieren wir Berechnungen der Orbitmechanik vom Start über das Mondfenster bis zur Wasserung: Tsiolkovsky-Raketengleichung, vis-viva Orbitalenergie, patched-conic-Trajektorie und hyperbolisches Mondfliegenvorbei. Jede Zelle läuft live im Browser.
Erfahren
60-90 Minuten

Anweisungen

1

Missionsübersicht

Am 1. April 2026 um 22:35 Uhr UTC startete die NASA Artemis II — den ersten bemannten Flug jenseits der niedrigen Erdumlaufbahn seit Apollo 17 im Jahr 1972. Vier Astronauten an Bord des Orion-Raumfahrzeugs fliegen auf einer freien Rückkehrbahn um den Mond und zurück zur Erde. Besatzung: Reid Wiseman (Kommandant), Victor Glover (Pilot), Christina Koch (MS-1), Jeremy Hansen — CSA (MS-2). Was wir berechnen werden: Mit Python, NumPy und Matplotlib — frei in jedem Browser verfügbare Werkzeuge — werden wir die Schlüsselberechnungen der Orbitmechanik replizieren, die Wolfram Research mit Mathematica demonstrierte. Jede Konstante stammt aus NASA-Faktenseiten.

Materialien für diesen Schritt:

Modellraketen-Bausatz (Hochleistung)Modellraketen-Bausatz (Hochleistung)1 (SLS Block 1 reference) Stück
WasserstoffWasserstoff144,000 kg (core stage) kg
SauerstoffSauerstoff840,000 kg (core stage) kg
Feststoff-RaketentreibsatzFeststoff-Raketentreibsatz1,000,000 kg (2 boosters) kg
Raumschiff OrionRaumschiff Orion1 (CM-003 Integrity) Stück
AstronautenbesatzungAstronautenbesatzung4 Stück

Benötigte Werkzeuge:

RaketenstartrampeRaketenstartrampe
2

Bibliotheken importieren

Jupyter-Notebook wird geladen …
3

Parameter für Erde und Mond

Jupyter-Notebook wird geladen …
4

SLS Block 1 Raketendaten

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Schritt 4 - Image 1
5

Zirkuläre Orbitalgeschwindigkeit

Jupyter-Notebook wird geladen …
6

Fluchtgeschwindigkeit

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7

Tsiolkovsky-Raketengleichung

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8

Mond-Transferbahn

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9

Freie Rückkehrbahn

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Schritt 9 - Image 1
10

Hyperbola beim Mondfenster

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11

Schwerkraft an Schlüsselpunkten

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12

Atmosphärischer Wiedereintritt

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Schritt 12 - Image 1
13

Missionszeitleiste

Jupyter-Notebook wird geladen …
14

Trajektoriendarstellung

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15

Energiebilanz-Zusammenfassung

Jupyter-Notebook wird geladen …
16

Python gegenüber Wolfram

What free Python can do vs Wolfram Mathematica

CapabilityPython (free)Mathematica ($$$)
Orbital mechanics equationsNumPy/SciPy — full coverageBuilt-in symbolic + numeric
JPL Horizons ephemeris dataREST API + gzip/json (as shown above)HorizonsEphemerisData[] function
Unit-aware calculationsPint libraryBuilt-in Quantity framework
2D/3D trajectory plotsMatplotlib (4-panel dashboard above)Built-in Graphics3D + Manipulate
Real-time ephemeris dataAstropy + JPL Horizons APIBuilt-in AstronomicalData[]
Interactive animationipywidgets / PlotlyManipulate[] — seamless
Symbolic algebraSymPyNative — Mathematica's core strength
DeploymentRuns anywhere (browser via Pyodide)Requires Wolfram licence or Cloud

Verdict: Using the same JPL Horizons data source as Wolfram, Python reproduces the Artemis II trajectory with identical data points — 428 state vectors covering the full 10-day mission. The analytical model (Hohmann transfer + patched conics) predicts TLI speed within 3% and flyby distance within 0.4% of reality.

Mathematica's edge is in symbolic manipulation and the seamless Manipulate[] 3D animation. But for numerical computation, data analysis, and reproducibility, Python is fully capable — and this entire blueprint runs in the browser via Pyodide. No server, no licence, no installation.

Materialien

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Benötigte Werkzeuge

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CC0 Gemeinfrei

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