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Gimmick
Guest
Divergenz geht umgekehrt proportional zum Strahldurchmesser -> muss man halt nen g'scheiten Spiegel polieren
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Der "Naturwissenschaften" Thread
- Ersteller RyzA
- Erstellt am
Divergenz geht umgekehrt proportional zum Strahldurchmesser -> muss man halt nen g'scheiten Spiegel polieren
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TE
TE
RyzA
PCGH-Community-Veteran(in)
Dann muß man abwägen... gerade soviel wie zum abbremsen vor dem anderen System benötigt wird.
Threshold
Großmeister(in) des Flüssigheliums
Dann muß man abwägen... gerade soviel wie zum abbremsen vor dem anderen System benötigt wird.
Wie viel chemischen Treibstoff -- und was besseres als chemischen Treibstoff haben wir schlicht nicht -- brauchst du denn, um eine Sonde abzubremsen, die mit 1/5 der Lichtgeschwindigkeit fliegt?
Und wann musst du mit dem Bremsen anfangen?
TE
TE
RyzA
PCGH-Community-Veteran(in)
Das weiß ich nicht. Frag das mal einen NASA Wissenschaftler!
War ja nur ne (fixe) Idee. Kennt man ja aus SciFi Filmen und Computerspielen.
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Rotkaeppchen
Guest
Mäuschen, du brauchst zum Abbremsen soviel, wie zum Beschleunigen. Ich habe es Dir oben noch ergänzt. Es wird so lappidar von einem 100GW Laser gesprochen. 100GW ist die Leistung von hundert Kernkraftwerken.Dann muß man abwägen... gerade soviel wie zum abbremsen vor dem anderen System benötigt wird.
TE
TE
RyzA
PCGH-Community-Veteran(in)
Man muß ja keine Laser zum abbremsen benutzen. Nur für den Antrieb.
Für das abbremsen (muß nicht 100% abgebremst werden, nur die GEschwindigkeit deutlich verringert), dann "konventionelle" Triebwerke.
Oder habe ich etwas übersehen oder völlig falsch verstanden?
R
Rotkaeppchen
Guest
Ja, ganz massiv. Berechne einfach mal die Energie, die Du benötigst, um 20g auf 30.000km/s zu beschleunigen. Das ist die erste Aufgabe für heute. Such Dir als angehender Jungforscher die Formel dazu heraus und rechne einfach mal.Man muß ja keine Laser zum abbremsen benutzen. Nur für den Antrieb.
Für das abbremsen (muß nicht 100% abgebremst werden, nur die GEschwindigkeit deutlich verringert), dann "konventionelle" Triebwerke.
Oder habe ich etwas übersehen oder völlig falsch verstanden?
Kleiner Hinweis:
E= 1/2 m * v²
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Gimmick
Guest
100 GW Laserleistung -> Da sollte man sich mal die so üblichen Wirkungsgrade von Lasern anschauen
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compisucher
Lötkolbengott/-göttin
Die Energieaufwand, eine Sonde von 20% LG auf fotofreundliche 1-2% abzubremsen ist so gewaltig, dass man den Treibstoff nicht wirklich aus Gewichtsgründen mitnehmen kann.
Eine mögliche Lösung wäre, lange vor erreichen des Zielsystems wieder ein Sonnensegel zu entfalten, ob das reicht - keine Ahnung.
Es sollte eben verhindert werden , dass die Eigengeschwindigkeit der Sonde höher ist, als die Fluchtgeschwindigkeit aus dem System und die Sonde letztlich in eine Umlaufbahn um das System gerät = Idealfall.
Eine mögliche Lösung wäre, lange vor erreichen des Zielsystems wieder ein Sonnensegel zu entfalten, ob das reicht - keine Ahnung.
Es sollte eben verhindert werden , dass die Eigengeschwindigkeit der Sonde höher ist, als die Fluchtgeschwindigkeit aus dem System und die Sonde letztlich in eine Umlaufbahn um das System gerät = Idealfall.
TE
TE
RyzA
PCGH-Community-Veteran(in)
Ok. Ich weiß schon was du meinst.
Ja die gute alte Formel vom Albert.
Dachte nur das man zum abbremsen deutlich weniger Energie braucht. Aber ok, danke!
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Rotkaeppchen
Guest
Energieerhaltungssatz und so...Dachte nur das man zum abbremsen deutlich weniger Energie braucht. Aber ok, danke!
F=m * a, das ist die Grundgleichung der Mechanik seit Newton. Ob Du beschleunigst oder verzögerst macht keinen Unterschied, Es macht natürlich Unterschiede in der praktischen Umsetzung, weil z.B. die Düsenaustrittsgeschwindigkeit die Maximalgeschwindigkeit beeinflusst, dass ist beim Abbremsen etwas einfacher.
Weiter brauchst Du einfachste Bewegungsgesetze, also
s = 1/2a *t²
Und damit kann man losrechnen und einen Daumenwert bekommen, um was es geht. Und die Massenvergrößerung nach Einstein brauchen wir bei 20% Lichtgeschwindigkeit noch nicht wirklich zu berücksichtigen, um einen ersten Daumenwert zu bekommen.
Es geht darum, das Problem zu verstehen. Im ersten Ansatz rechnet man immer mit 100% Wirkungsgrad, um untere oder obere Schranken zu bestimmen. Und dann steigt man in reale Systeme ein. Was haben denn Raketen für einen Wirkungsgrad, also resultierende Bewegungsenergie der Sonde durch eingesetzte chemische Energie? Viel Spaß beim Suchen der Daten dazu.100 GW Laserleistung -> Da sollte man sich mal die so üblichen Wirkungsgrade von Lasern anschauen
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Threshold
Großmeister(in) des Flüssigheliums
Wie groß soll das Sonnensegel denn sein?
Und wieder eine Komponente, die massig Gewicht mit sich bringt.
Ich persönlich halte es für stimmiger, große Teleskope zu bauen, bzw. sie weltweit zusammenzuschalten um damit besser schauen zu können als heute.
R
Rotkaeppchen
Guest
Ja, habe ich, aber wir befinden uns noch in achter Klasse Physik, zumindest haben wir damals die Grundgleichung der Mechanik in der achten Klasse durchgenommen, auch Themen wie "action gleich reactio" wurden da angesprochen. Bewegungsgleichungen waren dann glaube ich erst ab der zehnten Klasse in Mathematik dran, ist zu lange her, weiß ich nicht mehr. In Chemie haben wir auch ungefähr in der achten Klasse Kalorimetrie gehabt, also den Energiegehalt von chemischen Verbindungen. Mehr braucht man nicht, für erste grobe Daumenabschätzungen, um ein Gefühl für eingesetzte Energien zu bekommen und resultierende Massen an chemischen Treibstoff.@interessierterUser:
Jetzt wird es richtig wissenschaftlich... aber das finde ich gut!
Du hast ja glaube ich auch Physik studiert oder nicht?
Rechnen wir es doch einfach mal aus, Du machst es ja nicht, Du "faule Zecke"....
E= 1/2 m * v²
mit 0,02kg und 30.000km/s kommt man also zu 90 GJ, oder 90 GWs oder 25 MWh. Das ist der Energiegehalt an Bewegungsenergie der Sonde. (Zur als Hinweis: 1 Joule [J] = 1 Wattsekunde [Ws] = 1 Newtonmeter [Nm], letzter ist nicht mit dem Drehmoment zu verwechseln, es geht um den Energiegehalt
Dann schaut man in Heizwerttabellen und findet z.B. für Benzin einen Heizwert von 40MJ/kg oder 11 kWh/kg.
Heizwert – Wikipedia
du brauchst also brauchst also grob (90/40 ist ungefähr 2) 2000kg Benzin, um auf 90GJ zu kommen. Dann nochmal eine menge Sauerstoff, Tanks für das ganze und hast dann einen grotten schlechten Wirkungsgrad in chemischen Raketen. Auch Dir mal eine Saturn V Rakete an und sete den chemischen Treibstoff ins verhältnis zur Nutzlast und bedenke dann, das die gerade mal auch 1km/s beschleunigt wurde.
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
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Gimmick
Guest
Darum ging es mir nicht.
Ich wollte nur auf die völlig absurden Probleme hinweisen, die man theoretisch noch beachten müsste, wenn man sowas tatsächlich bauen wollen würde - genau wie auch das Problem mit der Divergenz.
Man redet davon mit 100 GW auf ein Sonnensegel zu strahlen; bekommt aber weder die Energie in den Laser, die Wärme aus dem Laser, noch die Optik ins All oder die lästige Atmosphäre aus dem Weg.
Aber hauptsache wieder ein Materiel für ein Sonnensegel gefunden
.
TE
TE
RyzA
PCGH-Community-Veteran(in)
Ok, bei mir ist das auch sehr lange her. Aber kann man ja auffrischen.
Solche Formeln verstehe ich auch noch denke ich.
Aber wenn es Richtung lineare Algebra, Vektoren, Tensoren, Matrizen usw geht muß ich passen! Da hört mein mathematisches Verständnis auf.
compisucher
Lötkolbengott/-göttin
Da es sich grundsätzlich um gigantisch benötigte Energiemengen für einen interstellaren Raumflug handelt,
nehme ich stark an, dass derzeit ein Konzept mit Nano-Sonden größten Erfolg versprechen würde.
Hawkings Projekt: Nach 20 Jahren kaemen erste Bilder von Alpha Centauri - WELT
Theoretisch sind Generationenraumschiffe eine weitere Wahl, nur haben wir derzeit nicht den Willen, den finanziellen Aufwand zu betreiben, noch sind die soziologischen und gesundheitlichen Aspekte weitgehend unbekannt.
Nur weil man ein Jahr erdnah im Orbit in einer Raumstation verbringt, heisst das noch lange nicht, dass eine in sich geschlossene Minigesellschaft schadlos ein paar hundert Jahre überlebt.
Ich hoffe hier sehr, dass die derzeitigen Forschungen in den großen Teilchenbeschleunigern der Welt Grundlagen zur industriellen Herstellung von Antimaterie bildet.
Wann auch immer die sein mag, ist es mir klar, dass wir auf solch einen Antrieb noch Jahrzehnte, wenn nicht Jahrhunderte warten werden.
Aber nur mit solche einer oder einer mir bislang unbekannten Antriebsart, werden wohl Menschen in ihrer Lebenszeit fremde Sonnensystem entdecken können.
nehme ich stark an, dass derzeit ein Konzept mit Nano-Sonden größten Erfolg versprechen würde.
Hawkings Projekt: Nach 20 Jahren kaemen erste Bilder von Alpha Centauri - WELT
Theoretisch sind Generationenraumschiffe eine weitere Wahl, nur haben wir derzeit nicht den Willen, den finanziellen Aufwand zu betreiben, noch sind die soziologischen und gesundheitlichen Aspekte weitgehend unbekannt.
Nur weil man ein Jahr erdnah im Orbit in einer Raumstation verbringt, heisst das noch lange nicht, dass eine in sich geschlossene Minigesellschaft schadlos ein paar hundert Jahre überlebt.
Ich hoffe hier sehr, dass die derzeitigen Forschungen in den großen Teilchenbeschleunigern der Welt Grundlagen zur industriellen Herstellung von Antimaterie bildet.
Wann auch immer die sein mag, ist es mir klar, dass wir auf solch einen Antrieb noch Jahrzehnte, wenn nicht Jahrhunderte warten werden.
Aber nur mit solche einer oder einer mir bislang unbekannten Antriebsart, werden wohl Menschen in ihrer Lebenszeit fremde Sonnensystem entdecken können.
Threshold
Großmeister(in) des Flüssigheliums
Man redet davon mit 100 GW auf ein Sonnensegel zu strahlen; bekommt aber weder die Energie in den Laser, die Wärme aus dem Laser, noch die Optik ins All oder die lästige Atmosphäre aus dem Weg.
Aber hauptsache wieder ein Materiel für ein Sonnensegel gefunden
Wo wir dann wieder auf der anderen Seite des Mondes wäre.
Auf dem Mond gibt es Helium 3. Das könnte man als Energieträger für Fusionskraftwerke nutzen. Damit kann man dann einen Laser mit Energie versorgen.
Aufm Mond gibt es keine störende Atmosphäre und man ist von den elektromagnetischen Strahlen, die von der Erde kommen, abgeschirmt.
Ach ja, oder man baut eine gigantische Railgun und feuert damit die Sonden wie Projektile ab.
R
Rotkaeppchen
Guest
Darum ist das Ganze ja auch ein phantastisches Projekt, um Neues zu erreichen. Geld ist immer der Schlüssel dazu. Wichtiger fände ich aktuelle einen Weltraumfahrstuhl. Auch da ist alles an Wissen vorhanden, ihn zu bauen wäre grandios.Man redet davon mit 100 GW auf ein Sonnensegel zu strahlen; bekommt aber weder die Energie in den Laser, die Wärme aus dem Laser, noch die Optik ins All oder die lästige Atmosphäre aus dem Weg.
Aber hauptsache wieder ein Materiel für ein Sonnensegel gefunden
Weltraumlift – Wikipedia
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Gimmick
Guest
Ich hätte ja sowas von Schi.. und würde auf einem Breitengrad ganz weit weg wohnen
. Wie würde man da eigentlich bauen? Von unten nach oben geht ja nicht, von oben nach unten würde bedeuten den ganzen Kram hochfliegen zu müssen oder mit Schwung aufrichten wie beim Segelfliegen?
