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In KSP gibt es viele Begrifflichkeiten bzgl. Orbits und Physik, die auf einen Nicht-Techniker verwirrend wirken können. Zusätzlich werden viele allgemeine Vorgänge mit wissenschaftlichen Begriffen oder Abkürzungen beschrieben.

Dieses Blatt soll ein zusammengefasstes Nachschlagewerk der notwendigsten Begriffe sein um dir auf deinem Weg zum erfolgreichen Astronauten zu helfen!

Hilfreiche Begriffe

Mathematik & Geometrie

Kartesisches Koordinatensystem - benutzt X- und Y-Koordinaten (orthogonales Koordinatensystem)

Sphärisches Koordinatensystem (Polarkoordinaten - benutzt nur Winkel und Abstände

Elliptisch

Oval geformt, bezieht sich meist auf die Form eines Orbits.

Normalenvektor

Ein Vektor der senkrecht auf/zu einer Ebene steht.

Skalar

Ein Einzelwert ohne Richtung. Normalerweise folgt einem Skalar eine Maßeinheit um zu beschreiben, welche Dimension der Skalar hat z.B. sind 3 m/s, 3 m,3 s skalar: sie besitzen Einheiten, die Geschwindigkeit, Strecke/Distanz bzw. Zeit angeben, haben aber keine Richtung.

Vector

Eine Kombination aus einer Richtung und einem Wert, z.B. ergeben Flugrichtung (engl. heading) und Geschwindigkeit zusammen einen Vektor. Wie ein Vektor ausgedrückt wird, hängt vom verwendeten Koordinatensystem ab und wie viele Dimensionen mit einzubeziehen sind. <35°, 12> ist ein zweidimensionaler polarer Vektor, wohingegen <14, 9, -20> ein dreidimensionaler kartesischer Vektor ist. Es gibt zwar auch andere Koordinatensysteme, diese beiden sind aber die am häufigsten verwendeten.

<35°, 12> sieht wie ein 12 Einheiten langer Pfeil aus beginnend am Ursprung Null(der Winkel ist hier nicht von Belang, da es sich um einen Punkt ohne Länge handelt) und endend an einem Punkt 35° (und 12 Einheiten) von der Grundachse (normalerweise die x-Achse, positive Winkel laufen gegen den Uhrzeigersinn)

<14, 9, -20> sieht wie ein Pfeil aus beginnend am Ursprung (<0,0,0>) und endend an einem Punkt mit der x-Koordinate 14, der y-Koordinate 9 und der z-Koordinate -20.

Der Vorteil kartesischer Koordinaten ist, dass man den Endpunkt ganz genau kennt. Dafür ist es schwieriger die Länge zu bestimmen, was im sphärischen Koordinatensystem kein Problem darstellt. Im sphärischen Koordinatensystem ist es hingegen schwieriger die Position herauszufinden, da dazu Wissen über Trigonometrie wichtig ist.

Folgende physikalischen Eigenschaften sind alle Vektoren: Geschwindigkeit, Beschleunigung, Kraft

Ein dreidimensionales Koordinatensystem benötigt:

• Einen Bezugspunkt (welcher dem Ursprung entspricht).
• 3  Achsen (Vektoren). Diese bestimmen die grundlegende Maßeinheit der Messung entlang einer Achse und in Richtung dieser Achse.
• Eine Kombination aus 3 Skalaren, die entweder Winkel oder Koordinaten sein können, um Punkte/Orte im Koordinatensystem zu beschreiben.

Orbitale Begrifflichkeiten

Visualisierung der am häufigsten benötigten orbitalen Eigenschaften

Apoapsis

In einem elliptischen Orbit der Punkt, der am weitesten vom Planeten entfernt ist.

Periapsis

In einem elliptischen Orbit der Punkt, der am nächste am Planeten liegt.

Peri-* and Apo-*

Wenn über Orbits gesprochen wird, wird meistens das "-apsis" in Periapsis und Apoapsis durch etwas ersetzt, was sich auf den entsprechenden Planeten bezieht. Im Spiel werden -kee und -kerb beide häufig benutzt um Orbits um Kerbin zu beschreiben, woraus dann die Begriffe Perikee/Perikerb und Apokee/Apokerb entstehen.

Ascending Node (Aufsteigender Knotenpunkt)

Der Punkt an dem ein Orbit die gedachte Referenzebene (Ekliptik) nordwärts überschreitet. "Norden" ist hierbei auf die Orbitalebene der Referenzebene (also einem äquatorialem Orbit) bezogen.

Descending Node (Absteigender Knotenpunkt)

Der Punkt an dem ein Orbit die gedachte Referenzebene (Ekliptik) südwärts überschreitet.

Eccentricity (Exzentrizität)

Ein Skalar, der beschreibt wie kreisförmig ein Orbit ist.

• ecc = 0 → kreisförmiger Orbit.
• 0 < ecc < 1 → elliptischer Orbit.
• ecc = 1 → parabolischer Orbit - entspricht einem Fluchtkurs.
• ecc > 1 → hyperbolischer Orbit - entspricht einem Fluchtkurs.

Inclination (Inklination)

Der Winkel zwischen der Orbitalebene in Relation zur Referenzebene (z.B. würde ein Orbit mit einer Inklination von 90° zur äquatorialen Referenzebene polar genannt werden, da er senkrecht auf der Referenzebene "steht" und über die Pole verläuft).

Low Kerbin Orbit (Niedriger Kerbin Orbit)

Auch bekannt als LKO. Ein "niedriger Orbit" existiert für die meisten Himmelskörper mit einem Gravitationsfeld und beschreibt einen Orbit, der niedrig aber stabil und außerhalb der Atmosphäre ist. Niedrige Orbits sind Zwischenstationen nach dem Aufstieg und vor dem Beginn von Rendezvous-Manövern mit anderen Objekte (Planeten/Schiffen), da das Austrittsmanöver aus der Bahn zu jedem beliebigem Zeitpunkt im Orbit vollzogen werden kann. Ein Vorteil eines niedrigen Orbits ist darüberhinaus, dass es im Vergleich zum sofortigen Erreichen eines höheren Orbits von der Oberfläche aus, weniger Treibstoff benötigt.

Zenith (Zenit)

"Oben" in Bezug auf oberflächenbasierte Koordinaten. Der Zenit entspricht normalerweise der Richtung in die die Rakete auf der Abschussrampe zeigt, aka: "der höchste Punkt im Himmel".

Nadir

gegensätzliche Richtung zum Zenit.

Orbital Nodes (Orbitaler Knotenpunkt)

Spezifische Referenzpunkte in jedem Orbit, wie z.B. Apoapsis, Periapsis, Schnittpunkte mit anderen Orbits usw.

Orbit Normal (Orbitalnormale)

Ein Normalvektor der Orbitalebene. Er kann berechnet werden durch Überkreuz-Multiplikation der Geschwindigkeit eines Schiffes und der Gravitation. Da er der "Rechte Hand"-Regel folgt, zeigt er für ein Schiff, dass sich gegen den Uhrzeigersinn auf einem Orbit bewegt nach "oben" und für ein Schiff, das sich im Uhrzeigersinn auf einem Orbit bewegt nach "unten". "Oben" wird oft auch als "Norden" oder "N+" bezeichnet und "unten" dementsprechend als "Anti-Normal", "Süden" oder "N-".

Orbital Plane (Orbitalebene)

Eine imaginäre Ebene (Scheibe) die vom Orbit eines Objektes um einen Körper beschrieben wird (wird normalerweise beim Beschreiben von Inklinationen benutzt).

Prograde (Prograd)

Die "direkte" Richtung eines Orbits. Da Orbits elliptisch sind, handelt es sich hierbei eigentlich um die Tangente eines Orbits an dem Punkt, an dem sich ein Schiff befindet.

Retrograde (Retrograd)

Die Umkehrung von "prograd", quasi "rückwärts".

Reference Plane (Referenzebene)

Jede Ebene, die als Referenz zum Beschreiben des aktuellen Orbits herangezogen wird. Für Orbits um einen Planeten ist dies meist die Äquatorialebene. Wenn mehrere Himmelskörper in einem Sonnensystem involviert sind kann die Ekliptikebene (meist nur Ekliptik genannt) genutzt werden. Um einen anderen, sich im Orbit befindenen Himmelskörper abzufangen wird normalerweise dessen Orbitalebene benutzt. Eine Orbitalebene kann vollkommen beschrieben werden durch die Parameter Inklination und die geografische Länge des aufsteigenden Knotenpunktes relativ zur Referenzebene.

Semi-major axis (große Halbachse)

Die große Achse bezeichnet die längere Achse einer Ellipse und die große Halbachse ist demnach die Hälfte davon. In KSP wird die große Halbachse durch ${\displaystyle {\text{sma}}={\text{radius}}+{\frac {Ap+Pe}{2}}}$ berechnet. Sie ist der Durchschnitt der Apoapsis und der Periapsis berechnet relativ zum Zentrum des Himmelskörpers. Da beide relativ zur Oberfläche des Körpers sind, muss der Radius des Körpers hinzu addiert werden. Alle Orbits mit der gleichen großen Halbachse habe die gleiche Umlaufzeit unabhängig von ihrer Exzentrizität.

Sub-Orbital

Beschreibt einen Orbit, bei dem die Periapsis im Himmelskörper liegt, was schlussendlich zu einem Aufschlag auf dem entsprechenden Körper führt.

Thrust-Weight-Ratio (Schub-zu-Gewicht-Verhältnis

Im Englischen auch kurz TWR. Das Verhältnis zwischen der Gesamtmasse eines Schiffes und dem verfügbaren Schub aller Triebwerke. Ein TWR > 1 bedeutet dabei, dass genug Schub vorhanden ist um abzuheben und aufzusteigen. Ein TWR < 1 bedeutet hingegen, dass nicht genug Schub vorhanden ist um Schwerkraft und Luftwiderstand zu überwinden. Ein TWR < 1 kann im Weltraum hingegen genügen.

Weltraum-Manöver

Atmospheric Braking (Atmosphären-Bremsen)

→ Hauptartikel: Aerobraking

Verringerung der Periapsis, so dass sie innerhalb der Atmosphäre liegt. Dies führt zum Abbremsen des Schiffs durch den Luftwiderstand. Das Manöver kann zum Wiedereintritt genutzt werden (siehe unten) oder um Treibstoff/Brennzeit zu sparen beim signifikaten Veränderungen des Orbits .

Burn (Antriebszündung)

Zündung und Betrieb der Antriebe, normalerweise um die Flugbahn zu ändern.

Circularizing (Erreichen eines Kreisförmigen Orbits)

ein Manöver, nach dem die Exzentrizität eines Orbit gleich Null oder nahe Null ist. Dies wird normalerweise durch eine Antriebszündung nahe der Apsis erreicht.

Re-entry (Wiedereintritt)

Wiedereintritt in die Atmosphäre und Ausnutzung des Luftwiderstands um eine bodenweisende Flugbahn zu erreichen. Dies bedeutet im Normalfall eine große Hitzebelastung für das wiedereintretende Objekt, da das Schiff ausreichend Geschwindigkeit benötigt um von der Atmosphäre nicht in den Weltraum zurückgeworfen zu werden (Abprallen). Der Wiedereintritt ist zurzeit nur teilweise mit Effekten umgesetzt. Hitze und etwaiges Abprallen sind nicht implementiert, können aber durch Mods hinzugefügt werden.

Retroburn (rückwärtige Antriebszündung)

Eine "rückwärts" gerichtete Antriebszündung, z.B. mit den Antrieben prograd und der Nase retrograd (daher der Name) zeigend . Dies ist ein häufig benutztes Manöver um die Höhe eines Orbits ohne Änderung anderer orbitaler Parameter zu verringern.

Physics

Acceleration

Rate of change to your velocity. Acceleration is a vector, measured in "m/s²".

Ballistic trajectory

A falling object's trajectory is ballistic. In rocketry it usually indicates that the object in question is only influenced by gravity and does not exert any force (ie. thrust) of its own.

Delta-v (Δv)

The change in velocity that has or can be exerted by your spacecraft. This is measured in meters per second (m/s). More mass can reduce the delta-v, while more propulsion can increase it. This makes it a useful value to calculate efficiency of launch vehicles. For example, a launch vehicle requires about 4,000 m/s of delta-v to escape Kerbin's atmosphere and achieve a stable orbit.

Energy

The energy of an object in an orbit is the sum of its potential and kinetic energy. Potential energy is ${\displaystyle E_{p}=-{\frac {G\cdot M\cdot m}{R}}}$ and Kinetic Energy ${\displaystyle E_{k}=-{\frac {1}{2}}\cdot m\cdot v^{2}}$ where G is the gravitational constant, M is the mass of the planet, m is the mass of the vehicle, R is the distance from the center of the planet and v is the velocity. So ${\displaystyle E_{k}=-{\frac {1}{2}}\cdot m\cdot v^{2}-{\frac {G\cdot M\cdot m}{R}}}$. When the energy is greater than zero the vehicle is on an escape trajectory. All orbits with the same semi-major axis have the same energy.

Escape Velocity

The velocity needed to escape a given planet's gravity well.

G

A measurement of force as expressed in the sea-level force of Earth's gravity. In other words, right now you're under 1 G. 2 G's is equivalent to twice earths gravity at sea level, and so on.

Gravity

The force exerted by all objects with mass. Very weak. Usually only objects with very high mass - ie. planets, moons - have any noticeable effect. Diminishes with the square of distance from the center of mass. So for an object twice as far, experiences only 1/2² = 1/4 of the gravity.

Gravity Well

The area around a planet affected by gravity. Actually extends to infinity, but as gravity decreases exponentially with distance, it is only significant within the planet's sphere of influence.

Orbit

When an object has sufficient tangential velocity (and is outside the atmosphere, so drag won't slow it down) so that it will keep falling "next" to the planet (never touching ground) its trajectory is called an orbit. Stable orbits are elliptical (a circle is an ellipse with zero eccentricity). If the objects tangential speed exceeds escape velocity it's orbit will be either para- or hyperbolic.

Sphere of influence

The radius around a celestial body where its gravity well is non-neglectable. Commonly known as SoI/SOI.

Tangential velocity

The component of your velocity that's perpendicular to your trajectory. Instantaneous velocity - velocity when the time of measurement approaches zero - is always tangential to your trajectory.

Trajectory

A trajectory is the path that a moving object follows through space as a function of time.

Velocity

Rate of change of your position. Your speed and direction. Velocity is a vector, measured in meters per second (m/s).

See also

• Tutorials