"Echte" Science Fiction, und was einmal dazu werden könnte.

[caesar_andy]

Ich weiss nicht, ein stationärer Laser, der als Energiequelle für ein Sonnensegel dient?
Viel beschelunigung dürftest du damit gerade bei einem bemannten Raumschiff nicht herkriegen.

Zumindest aber wohl mehr, als ohne, denn wenn das Segel beschossen wird, dient der Sonnenwind ja trotzdem noch als Antriebsquelle. Der Laser ist nur unterstüzung um die Beschleunigungsphase zu verkürzen, die dauert nach meinen derzeitigen Berechnungeneh schon fast ein Jahr. Zudem dürfte ein gebündelter Laser doch eine größere "nutzbare" Reichweite haben, als einfaches sonnenlicht, oder? Ich meine mich erinnern zu können, das ein sonnengetriebenes Photonensegel jenseits der Jupiterbahn keinen nennenswerten Schub mehr liefert, weil die Sonnenstrahlung an diesem Punkt zu klein wird.
Laserkanonen auf Erde, Mars und Mond dürften wohl noch ein wenig länger funktionieren, oder nicht?

hast du schon mal vom M2P2 Antrieb gehöhrt?
Das Konzept verwendet ein extrem dünnes Wasserstoffplasma in einem Magnetfeld um den Sonnenwind für die Beschleunigung zu verwenden.

Gehört ja, der wird - wenn ich mich richtig erinnere - auch im Sonnensegel-Artikel auf Wikipedia erwähnt. Das problem ist, ich habe bis dato absolut KEINE genaue vorstellung davon, wie dieser Antrieb in der Proxis funktionieren soll.
Ein weiterer Punkt ist der Energiebedarf. Um Magnetfelder und Plasma zu erzeugen, brauche ich ja Energie, d.h. mein Schiff benötigt seinen Treibstoffvorrat nicht nur zum Abbremmsen und zur Nutz-Stromerzeugung, sondern auch zur Beschleunigung. Das bedeutet wiederum mehr Treibstoffbedarf, größere tanks, und damit mehr Masse. Und dann kann ich auch gleich meine Fusionstriebwerke (die das Schiff ja ohnehin zum Abbremsen hat) zum Beschleunigen verwenden.
Der Laser hätte einfach den Vorteil, dass das Schiff zum Beschleunigen keinen "Ressourcen" benötigen würde, weil die Antriebsenergie von der Erde und den erdnahen Kolonien zur verfügung gestellt wird.

Zum Thema Habitale Zone gibt es hier einen gut verständlichen Artikel.

Denn werde ich mir mal zu Gemüte führen, dank dir!

[HMS Fearless]

Das Problem mit sehr realitätsnaher SciFi ist, dass sich die Gesetzte der Physik gegen interstellare Raumfahrt verschworen haben.

Wenn du dein Raumschiff mit wirklich realistischen Antrieben versehen willst, dann fallen gerade Flugbahnen flach. Du wirst dich Hohman-Transferorbits bedienen müssen. Ohne diese wirst du schlichtweg nicht das nötige delta V erhalten.
Selbst mit einer geradlinigen Flugbahn dürfte es mehr als nur schwierig sein einen stationären Laser auf eine Distanz von 5 Lichtstunden auf etwas so winziges wie das Sonnensegel deines Raumers zu richten.
Mit Hohmans kannst dus vergessen, da sich dein Raumschiff nur zu einem eher kleinen Teil überhaupt im Schussfeld deines Lasers befinden wird.

[Enas Yorl]

Mögliche Ansätze dazu, bei der Gründung einer Kolonie auf einem Planeten ohne Jegliche Infrastruktur, Waren und Personen vom Weltraum aus, auf die Oberfläche zu bringen.

Solange du nur Personen oder Fracht auf einen Planeten mit Atmosphäre landen willst, wären antriebslose (außer kleinen Bremsraketen) Landegleiter (X-38) zur einmaligen Verwendung die einfachste Lösung. Diese Gleiter könnten auf der Oberfläche des Planeten, dann als Unterkünfte dienen.
Für einen Fährverkehr zwischen Oberfläche und Orbit könnte das Konzept der X33 durchaus als Vorbild dienen. Die Entwicklung der X33 ist hauptsächlich an der Materialtechnik gescheitert (Gewicht), eine fortgeschrittene Zivilisation könnte diese Probleme allerdings gelöst haben.

[caesar_andy]

Das Problem mit sehr realitätsnaher SciFi ist, dass sich die Gesetzte der Physik gegen interstellare Raumfahrt verschworen haben.

Nunja. Ich möchte die Geschichte nicht so schreiben, dass in 100 Jahren das wirklich einer mal so macht Mein Ziel ist es die Technologie so aufzarbeiten, dass ein Sci-Fi Leser der ahnung von der Materia hat, sagen kann . "Immerhin könnte das in 200 jahren eher möglich sein, als ein Warpantrieb...".
Ich nutze ja auch die Kryoschlaf-Technologie, und da ist bis heute ja auch nicht absehbar, ob das überhaupt jemals möglich ist, menschen Jahrzehnte lang einzufrieren, und dann wieder aufzutauen. Immerhin schreibe ich Science-Fiction, und nicht Science-Reality ^^

Wenn du dein Raumschiff mit wirklich realistischen Antrieben versehen willst, dann fallen gerade Flugbahnen flach. Du wirst dich Hohman-Transferorbits bedienen müssen. Ohne diese wirst du schlichtweg nicht das nötige delta V erhalten.

Hier hake ich jetzt aber nochmal nach. Wenn ich das konzept richtig verstehe, geht es beim Hohman-Orbit doch primär darum, ein Objekt so aus dem Orbit eines Planeten auszukoppeln, dass es in Umlaufrichtung und Rotationsrichtung des Planeten gestartet wird, statt in entgegengesetzter Richtung, um die einwirkenden Kräfte zur Beschleunigung zu nutzen, anstatt sie überwinden zu müssen. Das ist soweit ja auch logisch.

Ich strauchel aber gerade darüber, das es hier nicht um einen Flug von der Erde zur venus geht, sondern von der Erde zu einem exosolaren Planeten. Hierbei ist die Distanz zwischen den beiden Körpern ja so groß, dass sich die eliptische Form der Flugbahn ohnehin sehr stark "glätten" müsste, wenn sie vieleicht auch nicht ganz gerade wird.
Zudem wäre die Flugbahn auch gar kein echter "Orbit" weil sie keinen festen Schwerpunkt hat. Eine Marssonde umkreist ja immer die Sonne, egal wie sie fliegt, bewegt sie sich also auf einer orbitalbahn um die Sonne herum. Wenn ich aber ein Schiff zu einem anderen Sonnensystem schieße, ist der schwerpunkt der bahn 50% lang unsere Sonne, und 50% Die fremde sonne, wodurch die Flugbahn schonmal wieder ganz anders aussehen könnte, je nachdem in welcher Konstellation die beiden Systeme zueinander stehen.
Wäre es in einem Solchen Fall nicht eigentlich sogar logischer, dass Schiff einfach an einem punkt zu starten, an dem sich die Erde in ihrem umlauf gerade ungefähr auf den Zielstern zubewegt? Also ungefähr so, wie es der MRO der Nasa tat. Da war die Bahn zwar auch eliptisch, aber wenn ich die Strecke von den paar Millionen Kilometern zwischen Start und Ziel des MRO auf 15 Lichtjahre ausdehne, müsste die Flugbahn des Raumers doch annähernd gerade sein.Oder Irre ich mich da?

@Enars Yorl
Die Idee mit der X-38 gefällt mir, dass ist wahrscheinlich wirklich die einfachste Lösung, zumindest, um erstmal eine entsprechende Infrastruktur aufzubauen. Über die X33 war ich auch schon gestollpert, bleibe da aber immer Beim Treibstoff hängen. Unsere heutigen Schuttels verheitzen ja gut und gerne 2.000 Tonnen Treibstoff für 25 oder 26 Tonnen Nutzlasst, was schon sehr inneffektiv ist, wenn der Treibstoff an Bord des Schiffes mitgebracht werden muss.

Letztlich würde so ein "Pendeltransporter" also auf jeden Fall vorraussetzen, dass als einer der ersten Schritte bei der Gründung die Infrastruktur geschaffen würde, um zusätzlichen Shuttletreibstoff zu gewinnen. Da die X33 ja "nur" Wasserstoff und Sauerstoff als Treibstoff verwendet, wäre ein solches Konzeot sicherlich nicht vollkommen unrealistisch, aber der Aufwand doch zumindest immens höher, als bei dem Landegleiter.

[HMS Fearless]

Hohman Transferorbits sind Flugbahnen auf denen ein Raumschiff mit dem Geringstmöglichen Aufwand an Reaktionsmasse von Punkt A nach Punkt B fliegen kann.
Dabei nutzt man nicht nur die Bewegung der Planeten relativ zu einander um möglichst günstige "Routen" zu finden, sondern die Planeten selbst.
Sogennate Slingshot Manöver helfen das Raumschiff ohne die Verwendung von Reaktionsmasse zu beschleunigen oder abzubremsen.

Natürlich wird eine Flugbahn von einem Stern zum andern relativ "gerade" verlaufen.
Aber innerhalb eines Sonnensystems kannst du auf Hohmanns zurückgreifen.
Schliesslich macht es mehr Sinn die Schwerkraftssenken zu nutzen als gegen sie anzukämpfen, wie es bei einer erzwungenen geraden Flugbahn der Fall wäre, oder?
Wenn du die richtige Konstellation von Planeten findest, kannst du mit einer Reihe von Slingshots "gratis" Geschwindigkeit sammeln und dich anschliessend auf dem richtigen Kurs aus dem Sonnensystem heraus katapultieren.
Allerdings dürfte mit den so erreichbaren Geschwindigkeiten selbst ein Flug nach Alpha Centauri (mit 4.7 Lichtjahren ein Katzensprung) Jahrhunderte in Anspruch nehmen.

Wenn du willst, dass den Raumschiff innert einigermassen vernünftiger Zeit am Ziel ankommt, dann dürfte dir nichts anderes übrig bleiben als dem Antrieb eine eher unrealistische Leistung zu geben.

[Enas Yorl]

Beim Treibstoff hängen. Unsere heutigen Schuttels verheitzen ja gut und gerne 2.000 Tonnen Treibstoff für 25 oder 26 Tonnen Nutzlasst, was schon sehr inneffektiv ist, wenn der Treibstoff an Bord des Schiffes mitgebracht werden muss.

Nun deine Kolonisten könnten schon sehr früh eine starke Energiequelle (Kern- oder Fusionsreaktor) auf den Planeten landen. Mit dessen Energie man aus Wasservorkommen den nötigen Treibstoff erzeugt. Allerdings wäre damit wohl nur eine geringe Startfrequenz glaubhaft.

Letztlich würde so ein "Pendeltransporter" also auf jeden Fall vorraussetzen, dass als einer der ersten Schritte bei der Gründung die Infrastruktur geschaffen würde, um zusätzlichen Shuttletreibstoff zu gewinnen. Da die X33 ja "nur" Wasserstoff und Sauerstoff als Treibstoff verwendet, wäre ein solches Konzeot sicherlich nicht vollkommen unrealistisch, aber der Aufwand doch zumindest immens höher, als bei dem Landegleiter.

Alternativ könnte man einen kompakten Fusionsreaktor voraussetzten. Mit dessen Hilfe, ein Shuttle einfaches Wasser auf 3000 °C erhitzt und ausstößt. Damit würde sich die Beschaffung der Stützmasse, auf sauberes Wasser reduzieren. Natürlich ist es heute unklar, ob man einen Fusionsreaktor jemals kompakt genug, für solch eine Anwendung bauen kann.

[caesar_andy]

Aber innerhalb eines Sonnensystems kannst du auf Hohmanns zurückgreifen.
Schliesslich macht es mehr Sinn die Schwerkraftssenken zu nutzen als gegen sie anzukämpfen, wie es bei einer erzwungenen geraden Flugbahn der Fall wäre, oder?

Das ist natürlich richtig, aber wohl nur dann, wenn die Planeten "zufällig" in der passenden Konstellation stehen, oder? Bei Umkreisungszeiten von mehr als 100 Jahren einiger Planeten sowie der Tatsache, das einige Planetenachsen doch schon sehr stark gegen ihre eigene Umlaufbahn geneigt sind, erscheint mir die Idee auf den ersten Blick nicht "Stabil" genug, um damit einen Raumflug zu realisieren. Aber ich lasse es mir nochmal durch den Kopf gehen.

Allerdings dürfte mit den so erreichbaren Geschwindigkeiten selbst ein Flug nach Alpha Centauri (mit 4.7 Lichtjahren ein Katzensprung) Jahrhunderte in Anspruch nehmen.
Wenn du willst, dass den Raumschiff innert einigermassen vernünftiger Zeit am Ziel ankommt, dann dürfte dir nichts anderes übrig bleiben als dem Antrieb eine eher unrealistische Leistung zu geben.

Mein "Ziel" liegt sogar noch wesentlich weiter weg, als Alpha zentauri, deshalb die zuvor schonmal genannte Reisegeschwindigkeit von ungefähr 270.000 KM/s.
Ich weiß, das sich das System letztlich nur dann realisieren lässt, wenn ich Technologien eine Leistung anhänge, die sie nach heutigem Wissensstand nicht haben. Das es praktisch kaum vorstellbar ist, ein Schiff mit einem Sonnensegel auf ca. 90% der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen ist mir durchaus bewusst, dass fällt für mich dann aber auch unter "Künstlerische Freiheit".
Ich komme normalerweise aus der "Fantasy Ecke", und dies ist mein erster Abstecher in die Sci-Fi. Deshalb habe ich mir selber als auflage gemacht, so dicht am physikalisch realisierbaren zu bleiben, wie es möglich ist um die Geschichte gerade noch funktionieren zu lassen.
Würde ich anders an die Sache ran gehen, könnte ich auch Sci-Fantasy schreiben, und ein Gerät namens "Quantendimensionaler Temporal-Phasen-Kompensator" erfinden, das ein Raumschiff in zwei Sekunden durch die ganze Milchstraße schießt, die Besatzung dabei 30 Jahre Jünger macht, alle Umweltverschmutzung auf der Erde beseitigt und nebenher sogar noch Kaffee kochen kann.
Mein Ziel ist es erstmal - und darum auch meine Recherchen - abzustecken, wie dicht ich an der realität bleiben KANN, und wie weit ich davon weg MUSS.

Der Hohmann-Orbit bietet natürlich sowohl eine Chance, als auch Probleme, denn wie dur richtig sagst, kann durch die gebogene Flugbahn gerade in der Startphase das Segel nur schlecht von der Erde anvisiert werden. Meines ist mit 22Km Durchmesser zwar enorm groß aber in astronomischen Verhältnissen trotzdem nur ein Stecknadelkopf. Zudem rotiert die Erde ja auch, was es letztlich zu einem Glücksspiel werden lässt, wann das Segel im Schussfeld ist, und wann nicht.
Letztlich wäre also eine extreme mathematische und mechanische Präzision nötig, um das Segel überhaupt zu treffen, da hast du vollkommen recht.

Nun deine Kolonisten könnten schon sehr früh eine starke Energiequelle (Kern- oder Fusionsreaktor) auf den Planeten landen. Mit dessen Energie man aus Wasservorkommen den nötigen Treibstoff erzeugt. Allerdings wäre damit wohl nur eine geringe Startfrequenz glaubhaft.

Eine geringe Startfrequenz ist kein Problem. Ob das entladen des Schiffes nun 3 Monate oder 3 Jahre dauert, spielt genau genommen keine Geige, hauptsache es ist überhaupt realisierbar. Und das scheint es mir derzeit nur mit hilfe von vor Ort produziertem Treibstoff. Mein Schiff ist aufgrund der großen Mengen an HE³ und Deuterium die es für seine eigenen Bremstriebwerke braucht ohnehin schon extrem schwer. Da kann ich nicht auch noch eine Millionen Tonnen Shuttletreibstoff mitnehmen.

Alternativ könnte man einen kompakten Fusionsreaktor voraussetzten. Mit dessen Hilfe, ein Shuttle einfaches Wasser auf 3000 °C erhitzt und ausstößt. Damit würde sich die Beschaffung der Stützmasse, auf sauberes Wasser reduzieren. Natürlich ist es heute unklar, ob man einen Fusionsreaktor jemals kompakt genug, für solch eine Anwendung bauen kann.

Hui. Ein Raumschiff mit Wasserdampf anzutreiben würde funktionieren? Von der Idee höre ich gerade zum ersten Mal, gibt es da irgendwas zum Nachlesen? Oder verstehe ich das falsch und was du ansprichst ist ein "handelsüblicher" Fusionsantrieb, der am Ende nur heiße Plasmaionen ausströßt? Soweit ich weiß, funktionieren Fusionstriebwerke doch nicht innerhalb von Atmosphären, oder sehe ich da was falsch?
Die Größe des Fusionsreaktors wäre für mich wiederum "künstlerische Freiheit" da kaum Abschätzbar. Zu Zeiten einer Zuse Z22 hätte wohl auch niemand realistisch damit gerechnet, das es mal "Computer" geben könnte, die so klein sind, das man sie in der Jackentasche mit sich rumtragen kann.

[Enas Yorl]

Hui. Ein Raumschiff mit Wasserdampf anzutreiben würde funktionieren? Von der Idee höre ich gerade zum ersten Mal, gibt es da irgendwas zum Nachlesen? Oder verstehe ich das falsch und was du ansprichst ist ein "handelsüblicher" Fusionsantrieb, der am Ende nur heiße Plasmaionen ausströßt? Soweit ich weiß, funktionieren Fusionstriebwerke doch nicht innerhalb von Atmosphären, oder sehe ich da was falsch?
Die Größe des Fusionsreaktors wäre für mich wiederum "künstlerische Freiheit" da kaum Abschätzbar. Zu Zeiten einer Zuse Z22 hätte wohl auch niemand realistisch damit gerechnet, das es mal "Computer" geben könnte, die so klein sind, das man sie in der Jackentasche mit sich rumtragen kann.

Mein Vorschlag orientiert sich am NERVA-Antrieb, mit einer Prise Spekulation. Dabei würde man den Kern- durch einen Fusionsreaktor ersetzen, und als Stützmasse wegen der einfacheren Verfügbarkeit Wasser verwenden. Bei einer Temperatur von 3000 °C, könnte man natürlich nicht mehr von Wasserdampf reden, da sich bei dieser Temperatur Wasser in seine molekularen Bestandteile getrennt hat. Natürlich wäre damit beim Reaktor und der Materialtechnik, ein wenig Spekulation von Nöten.