Antriebs-Techniken

[Enas Yorl]

Ein Anzug wird da nur wenig bringen. Ein großer Tank sollte es schon sein, in dessen Mitte ein Mensch durch elastische Gurte fixiert schwebt. Es muss genug atembare Flüssigkeit vorhanden sein, das entgegen der Bewegungsrichtung gleichmäßigen Druck ausübt. In einem Anzug wird das bei langen Beschleunigungsphasen kaum zu realisieren sein ohne dass es Druckstellen gibt. Ohnehin könnte man in einen Anzug während der Beschleunigung nur sitzen oder liegen. Bei z.B. 2g Beschleunigung ist man ja nicht nur doppelt so schwer, sondern auch die Fallgeschwindigkeit hat sich verdoppelt. Was das Gehen recht ungewohnt und gefährlich machen würde.
Aber natürlich hat das auch Grenzen, das Herz muss genügend Kraft haben um die Blutzirkulation aufrecht zu erhalten. Oder das Gleichgewichtsorgan im Innenohr ist mit einer fest eingeschlossenen Flüssigkeit gefüllt. Wenn da der Andruck zu groß wird, könnte das ziemlich schmerzhaft werden.

[General Quicksilver]

Ein Anzug wird da nur wenig bringen. Ein großer Tank sollte es schon sein, in dessen Mitte ein Mensch durch elastische Gurte fixiert schwebt. Es muss genug atembare Flüssigkeit vorhanden sein, das entgegen der Bewegungsrichtung gleichmäßigen Druck ausübt. In einem Anzug wird das bei langen Beschleunigungsphasen kaum zu realisieren sein ohne dass es Druckstellen gibt. Ohnehin könnte man in einen Anzug während der Beschleunigung nur sitzen oder liegen. Bei z.B. 2g Beschleunigung ist man ja nicht nur doppelt so schwer, sondern auch die Fallgeschwindigkeit hat sich verdoppelt. Was das Gehen recht ungewohnt und gefährlich machen würde.
Aber natürlich hat das auch Grenzen, das Herz muss genügend Kraft haben um die Blutzirkulation aufrecht zu erhalten. Oder das Gleichgewichtsorgan im Innenohr ist mit einer fest eingeschlossenen Flüssigkeit gefüllt. Wenn da der Andruck zu groß wird, könnte das ziemlich schmerzhaft werden.

Das mit dem Anzug ist ja auch nur so eine Überlegung um gelegentlich auch Arbeitsphasen realisieren zu können, ohne die Beschleunigung (dauerhaft) auf 1-1,5 g senken zu müssen. Ich denke, mit einem Anzug wären da schon 2.5-3g realisieren, und dieser könnte auch durch ein Exoskelett die Belastungen für die Knochen mindern.

Theoretisch könnte ja die Person in dem Thank in eine Art Stase gelegt werden, so das die Blutzirkulation nur ein Minimum ausmachen müsste, ich denke da so an Temperaturen von 1-5 °C, wenn das mit der Kristallbildung bei der Erstarrung des Wassers in den Griff bekommen wird auch an Tief(st)temperaturen, die eine Sauerstoffversorgung überflüssig machen würden....
Aber um die Blutzirkulation zu ermöglichen müsste das Herz trotzdem noch alle paar Minuten einmal schlagen können, bzw. eine geeignete Anlage müsste dies übernehmen, da bei solchen Temperaturen die Muskeltätigkeit sowieso zum Erliegen kommt. Aber irgendwann ist mit den auftretenden Kräften Schluss, irgendwann werden die einfach zu groß....

[FirstBorg]

Die Fallbeschleunigung ist ein direktes Resultat aus dem "mehr wiegen"
Da würde es aber drauf ankommen wie die Beschleunigungsachse gegen die "geh-achse" aussieht

[J_T_Kirk2000]

Das ist im Prinzip schon seit 1978 bekannt. Damals gab es eine Arbeit "On the Infeasability of Interstellar Ramjets", in der überzeugend gezeigt wurde, dass bei den typischen Materiedichten in der Nähe des Sonnensystems Ramjets nicht funktionieren bzw. mehr "Reibung" als Antrieb produzieren. Leider, denn das Konzept an sich wäre sehr interessant.

Du meinst, die Dichte der Materie innerhalb eines Sonnensystems würde ein solches Schiff mit Bussardkollektor stärker ausbremsen, als es nach e=mc^2 aus der Raummaterie gewinnen könnte?

Eine ausführliche Besprechung davon findest du im englischen Wikipediaeintrag zum Thema: Bussard ramjet - Wikipedia, the free encyclopedia

Ich weiß jetzt nicht, was Du mit ausführlicher Besprechung meinst, aber für den Anfang fand ich auch die deutsche Seite davon nicht schlecht:
Bussardkollektor - Wikipedia

Ein großer Teil der Energie würde bei der Verformung des Schiffes verloren gehen. Zu starke Explosionen wären nicht vorteilhaft.

Das sehe ich genauso, aber wenn man die Möglichkeit hätte, diese Energie, nicht durch Explosionen zu nutzen, sondern die Energie darin einzusetzen, Raummaterie und somit das Volumen gleicher Materiemege zu erhöhen, dann hätte man quasi so etwas wie eine weltraumtaugliche Turbine.
Allerdings scheint mir so etwas nicht unbedingt logisch, weshalb ich dann doch eher für Ionentriebwerke plädieren würde, nur müsste man für Tiefenraumeinsätze eine Möglichkeit finden, auch genug Treibstoff während der Reise sammeln zu können.

[Bynaus]

Du meinst, die Dichte der Materie innerhalb eines Sonnensystems würde ein solches Schiff mit Bussardkollektor stärker ausbremsen, als es nach e=mc^2 aus der Raummaterie gewinnen könnte?

Fast. Die Dichte des Gases zwischen den Sternen (und die Sonne scheint sich zur Zeit in einer besonders gasarmen Blase zu befinden) ist zu gering, als dass man daraus mehr Antrieb als Widerstand gewinnen können, in dem man gesammeltes Gas per Proton-Proton-Fusion (oder Deuterium-Deuterium-Fusion, die einiges einfacher zu bewerkstelligen ist, aber dafür ein sehr viel grösseres "Sammelfeld" erfordert) fusioniert und als Plasma ausstösst.

Ich weiß jetzt nicht, was Du mit ausführlicher Besprechung meinst, aber für den Anfang fand ich auch die deutsche Seite davon nicht schlecht

Die deutsche Seite erklärt dir nichts über das Problem, das wir hier diskutieren. Im englischen Artikel wird wenigstens etwas ausführlicher darauf eingegangen, deshalb hab ich dir diese Seite verlinkt.

[Skymarshall]

Welchen Anzug meinst du jetzt? den Libellenanzug oder den hypothetischen Anti-g-Anzug mit der atembaren Flüssigkeit?

Der Libellenanzug verhindert lediglich, das zuviel Blut in die unteren Körperbereiche dringt....

Eigentlich beides...

Hmm, um Wasser zum kompriemieren ist schon ordentlich Kraft notwendig, ich denke, das da vorher die Knochen das Limitieren, wobei die ja in einem solchen Anzug durch ein Exoskelett verstärkt werden könnten....
Aber du hast Recht, irgendwann ist schluss, weil die auftretenden Kräfte irgendwann einfach zu groß werden...

Und vor allem ob der Gleichgewichtssinn das alles mitmacht. Wenn man sich den Helm vollkotzt ist es wahrscheinlich auch nicht so schön.

Zu den Higgs-Teilchen:
Higgs-Boson - Wikipedia

Danke. Also die Higgs-Teilchen weisen per Kraftfelder und Wechselbeziehungen anderen Teilchen ihre Massen zu. Aber das Higgs-Teilchen soll selber eine hohe Masse haben. Geben sich die Higgsteilchen dann untereinander die Massen oder wie?

Aber laß mich raten: Die Higgs-Teilchen beziehen ihre Massen aus exotischen Gebilden wie Quantenschaum oder sowas.

[J_T_Kirk2000]

Fast. Die Dichte des Gases zwischen den Sternen (und die Sonne scheint sich zur Zeit in einer besonders gasarmen Blase zu befinden) ist zu gering, als dass man daraus mehr Antrieb als Widerstand gewinnen können, in dem man gesammeltes Gas per Proton-Proton-Fusion (oder Deuterium-Deuterium-Fusion, die einiges einfacher zu bewerkstelligen ist, aber dafür ein sehr viel grösseres "Sammelfeld" erfordert) fusioniert und als Plasma ausstösst.

Okay, insofern kann ich das nachvollziehen, da ja schließlich nicht die gesamte Materie in eine Form von nutzbarer Energie umgewandelt wird, sondern nur ein Teil, um dennoch Materie aus dieser Reaktion übrig zu lassen.
Dafür braucht es natürlich einen höheren Wirkungsgrad zwischen Rammschub und Triebwerkseffizienz.
Von daher würde es bestimmt sinnvoller sein, Sonnensegel einzusetzen, obwohl eine interstellare Reise selbst damit noch Jahrhunderte oder Jahrtausende bis zu den nächsten Sternen andauern dürfte.
Sofern irgendwann Technologien heutiger Science Fiction nutzbar würden, würde der Warpantrieb durch die Krümmung der Raumzeit logischerweise auch die Dichte stellarer Materie erhöhen und somit den Bussardkollektoren proportional zu Raumzeitkrümmungsintensität (sofern diese künstlich möglich wird) mehr Materie zuführen, was demnach zur Folge hätte, dass interstellare Reisen auch zu entfernteren Sternen nur noch die Dauer von Tagen oder vergleichbarem hätten.
Natürlich würde eine höhere Raummateriedichte wieder eine größere Bremswirkung erzeugen, aber die Verwerfungswelle zwischen den beiden Bereichen der Raumzeitkrümmung und -wiederherstellung (wenn man so will) dürfte diese Bremswirkung als Nebeneffekt der Raumzeitkrümmung wohl ausreichend überwinden.
Das besagt nur dummerweise kein Fachwissen, sondern lediglich mein intuitives Verständnis.

Die deutsche Seite erklärt dir nichts über das Problem, das wir hier diskutieren. Im englischen Artikel wird wenigstens etwas ausführlicher darauf eingegangen, deshalb hab ich dir diese Seite verlinkt.

Ja, das ist mir leider auch aufgefallen, nur habe ich diese Alternative deshalb gesucht, weil ich des Englischen wohl nicht ausreichend mächtig bin, um alles zu verstehen.

[General Quicksilver]

Eigentlich beides...

Alos, den Libellenanzug gibt es wirklich, und der verhindert wie gesagt nur, das zu viel Blut in den unteren Körperbereich dringt, also sorgt er einfach dafür, das das Hirn länger mit ausreichend Blut und damit Sauerstoff versorgt wird.

Der theoretische Anzug dient dazu, neben den Aufgaben wie der Lybellenanzug, die Sauerstoffversorgugn länger aufrecht zu erhalten, sowie ein Kollabieren der Lunge zu verhindern und die Belastungen für die Knochen und Gelenke sowue Bänder und muskeln zu senken und auch den Körper vor Schäden durch z.B. Gegenstände, die auf sie Treffen zu veringern, also eine Schutzfunktion zu übernehmen.

Und vor allem ob der Gleichgewichtssinn das alles mitmacht. Wenn man sich den Helm vollkotzt ist es wahrscheinlich auch nicht so schön.

Ich denke mal, das sich das als schwierig gestallten dürfte, wenn die Atemwege mit der Atembarenflüssigkeit gefüllt sind, aber du hast Recht, das stellt eine Gefahr da....

Danke. Also die Higgs-Teilchen weisen per Kraftfelder und Wechselbeziehungen anderen Teilchen ihre Massen zu. Aber das Higgs-Teilchen soll selber eine hohe Masse haben. Geben sich die Higgsteilchen dann untereinander die Massen oder wie?

Aber laß mich raten: Die Higgs-Teilchen beziehen ihre Massen aus exotischen Gebilden wie Quantenschaum oder sowas.

Ähm, das weiß ich nicht.... Könnte möglich sein...Vielleicht wird ihre Masse aber auch durch Strings oder Branen bestimmt, aber ich habe da echt keinen Plan....

[Bynaus]

Sofern irgendwann Technologien heutiger Science Fiction nutzbar würden, würde der Warpantrieb durch die Krümmung der Raumzeit logischerweise auch die Dichte stellarer Materie erhöhen und somit den Bussardkollektoren proportional zu Raumzeitkrümmungsintensität (sofern diese künstlich möglich wird) mehr Materie zuführen, was demnach zur Folge hätte, dass interstellare Reisen auch zu entfernteren Sternen nur noch die Dauer von Tagen oder vergleichbarem hätten.

Ich glaube, wenn du genügend Energie hast, um einen Warpantrieb zu betreiben (man erinnere sich: 1.5 Sonnenmassen Antimaterie, 1.5 Sonnenmassen Materie annihilieren sich allein für die Erzeugung der Warpblase), dann musst du dir keine Sorgen mehr um das Sammeln von interstellarem Gas zur Energieerzeugung machen...

@Sky: Die Higgsteilchen interagieren auch untereinander.

[Skymarshall]

@Sky: Die Higgsteilchen interagieren auch untereinander.

Aber woher "zaubern" die "aufeinmal" die Masse?

Das verstehe ich nicht wirklich.

Die Energie muß ja irgendwo wegkommen.

Das wäre ja, als wenn ein Teilchen Energie aus seinem erzeugten Kraftfeld bezieht, um sich selber die Energie wieder zurückzugeben. Aber dann hat es doch entweder eine Masse oder ein Kraftfeld. Oder nicht?

[J_T_Kirk2000]

...man erinnere sich: 1.5 Sonnenmassen Antimaterie, 1.5 Sonnenmassen Materie annihilieren sich allein für die Erzeugung der Warpblase...

Das verstehe ich jetzt nicht.
Anhand der Masse eines schweren, stellaren Objekts kann man rein theoretisch sogar einen Ereignishorizont errechnen, also einen sogenannten Schwarzschildhorizont, welcher aber bei sichtbaren Objekten eindeutig kleiner als deren Oberfläche ist.
Auch die Sonne hat einen solchen Ereignishorizont und auch wenn ich nicht weiß, wie groß dieser ist, so braucht man nicht einmal die Intensität der Raumzeitkrümmung erreichen, wie sie ein Ereignishorizont bewirkt, solange man nicht gerade Tranwarp erreichen will.
Nun mag die Schwerkraft effizienter bezüglich der Auswirkung auf die Raumzeit sein, als ein Warpfeld, aber manchmal denke ich, dass ein solches Prinzip einfach nur als unmöglich klassifiziert wird, weil man einfach nur Angst avor hat, obwohl ich natürlich keinen praktischen Gegenbeweis liefern kann.

[Bynaus]

Das verstehe ich jetzt nicht.

Ich kann dir das nicht im Detail erklären, weil ich es nicht im Detail verstehe. Das Ergebnis der letzten Arbeit zum Alcubierre-Warp war, dass man nun doch nicht, wie zuerst gedacht, mehr Energie braucht, als im sichtbaren Universum vorhanden ist, sondern dass man sich mit dem Energieäquivalent von 3 Sonnenmassen begnügend kann (was dann eben z.B. der Anihiliation von je 1.5 Sonnenmasse Materie / Antimaterie entspricht). Wozu diese Energie "genau" gebraucht wird, weiss ich nicht. Ich vermute, man braucht sie zur Erzeugung der doch sehr scharf umrissenen Raumverzerrung, die man für den Warp erzeugen muss: Natürlich erzeugen schon sehr viel kleinere Körper eine Raumverzerrung (auch die Erde, sogar ein Elefant oder eine Mücke haben einen Schwarzschildradius), aber diese kannst du nicht gebrauchen, um dich mit Warp fortzubewegen: denn für Warp brauchst du so etwas wie eine "Raumwelle", auf der du "reiten" kannst: ein "Loch" hilft da nicht viel... "Transwarp" kommt im Zusammenhang mit Alcubierre-Warp nicht vor und hat damit keine Bedeutung.

aber manchmal denke ich, dass ein solches Prinzip einfach nur als unmöglich klassifiziert wird, weil man einfach nur Angst avor hat

Das ist, mit Verlaub, völliger Quatsch. Vor Alcubierre dachte niemand, dass die Relativitätstheorie tatsächlich so etwas wie einen "Warpantrieb" zulässt, und es wurde aktiv nach Möglichkeiten gesucht, wie man die Energie runter bekommt - mit Erfolg, wie oben beschrieben. Man sollte Wunschdenken und Realität nicht zu sehr vermischen... so wie es heute aussieht, ist der Warpantrieb noch sehr, sehr weit entfernt (und meines erachtens völlig sinnlos, denn so wichtig ist die überlichtschnelle Reise ja nicht: wer in ein paar Tagen Eigenzeit von Stern zu Stern reisen will, braucht ja bloss nahe genug an der Lichtgeschwindigkeit zu reisen).

[LuckyGuy]

@ Bynaus:

Wer aber am "geschichtlichen Leben" teilhaben will, anstatt sich ständig in neuen Zeiten zurechtfinden zu müssen, und wer vielleicht auch mal alte Bekannte wiedersehen weill, anstatt ständig zu hören: "Vor 300 Jahren gestorben...", dem wird die Warpblase durchaus als interessante Alternative erscheinen.

Das gilt natürlich für Deine evolutionären Menschheitsnachfolger, die Roboter...

[Bynaus]

"Vor 300 Jahren gestorben..."

Ich denke, wenn wir einen Weg gefunden haben, tatsächlich Warpschiffe zu bauen, dann müssen wir uns längst nicht mehr um solch triviale Dinge wie kurze Lebenszeiten etc. sorgen... Denn für das Ausdehnen der Lebenszeit gibt es jetzt schon Ansätze, für die Warpblase hingegen nur die Demonstration, dass es theoretisch nicht ausgeschlossen ist...

(Du wolltest wohl schreiben, "das gilt natürlich NICHT für..." - Oder?)

[J_T_Kirk2000]

Ich kann dir das nicht im Detail erklären, weil ich es nicht im Detail verstehe. Das Ergebnis der letzten Arbeit zum Alcubierre-Warp war, dass man nun doch nicht, wie zuerst gedacht, mehr Energie braucht, als im sichtbaren Universum vorhanden ist, sondern dass man sich mit dem Energieäquivalent von 3 Sonnenmassen begnügend kann (was dann eben z.B. der Anihiliation von je 1.5 Sonnenmasse Materie / Antimaterie entspricht). Wozu diese Energie "genau" gebraucht wird, weiss ich nicht. Ich vermute, man braucht sie zur Erzeugung der doch sehr scharf umrissenen Raumverzerrung, die man für den Warp erzeugen muss: Natürlich erzeugen schon sehr viel kleinere Körper eine Raumverzerrung (auch die Erde, sogar ein Elefant oder eine Mücke haben einen Schwarzschildradius), aber diese kannst du nicht gebrauchen, um dich mit Warp fortzubewegen: denn für Warp brauchst du so etwas wie eine "Raumwelle", auf der du "reiten" kannst: ein "Loch" hilft da nicht viel... "Transwarp" kommt im Zusammenhang mit Alcubierre-Warp nicht vor und hat damit keine Bedeutung.

Das mit diesem Alcubierre-Warp ist an sich schhon eine sehr interessante Theorie, aber dennoch scheint sie noch immer zu ineffizient zu sein.
Bitte verstehe mich nicht falsch, aber selbst ein Stern mit 3 Sonnenmassen oder darüber, ausgehend von der Masse eines Hauptreihensterns, wie unserer Sonne, wäre schon dazu in der Lage, ein schwarzes Loch, am Ende seiner Existenzdauer als sichtbarer Stern zurückzulassen, was ja, eigentlich nur bedeutet, dass die Expansionskraft aufgrund der Kernenergie nicht mehr der Schwerkraft des Sterns widerstehen kann, was dann zu einem Kollaps des Sterns führt, wodurch dieser unter dem Radius seines Ereignishorizonts hin zusammenstürzt.
Demnach wäre also schon bei 3 Sonnenmassen der Radius des Schwarzschildhorizonts wohl nicht zu verachten, da er dann wohl schon so einige Kilometer groß sein dürfte (gab es dazu nicht einmal eine Formel?), aber wie ich schon schrieb, benötigt ein einfaches Warpfeld keinen Schwarzschildhorizont, da man bei Waprgeschwindigkeit kaum vorhat, ohne Reisezeit an einen beliebigen Ort im Universum zu gelangen.

Das ist, mit Verlaub, völliger Quatsch. Vor Alcubierre dachte niemand, dass die Relativitätstheorie tatsächlich so etwas wie einen "Warpantrieb" zulässt, und es wurde aktiv nach Möglichkeiten gesucht, wie man die Energie runter bekommt - mit Erfolg, wie oben beschrieben. Man sollte Wunschdenken und Realität nicht zu sehr vermischen... so wie es heute aussieht, ist der Warpantrieb noch sehr, sehr weit entfernt (und meines erachtens völlig sinnlos, denn so wichtig ist die überlichtschnelle Reise ja nicht: wer in ein paar Tagen Eigenzeit von Stern zu Stern reisen will, braucht ja bloss nahe genug an der Lichtgeschwindigkeit zu reisen).

Es mag wie völliger Schwachsinn erscheinen, aber dennoch sehe ich das so, dass man nicht die extreme Raumzeitverzerrung eines Schwarzschildhorizonts erreichen braucht, wofür die Natur durch Schwerkraft 3 Sonnenmassen mindestens braucht, um einen entsprechenden Stern am Ende seiner hauptsächlichen Brenndauer zu einem Schwarzen Loch kollabieren zu lassen.
So wie ich das sehe, spricht die allgemeine Relativität genau genommen sogar für die Beeinflussbarkeit der Raumzeit und nicht dagegen.
Alcubierre räumte offenbar nur ein, dass man nicht so viel Energie braucht, wie bisher eingeräumt, um einen Warpflug zu ermöglichen, aber die Möglichkeit von Warpgeschwindigkeit, galt selbst vorher nicht als theoretisch unmöglich, sondern vereinfacht ausgedrückt nur als unsinnig, weil der Energieverbrauch zuvor als zu groß angesehen wurde.

Wer aber am "geschichtlichen Leben" teilhaben will, anstatt sich ständig in neuen Zeiten zurechtfinden zu müssen, und wer vielleicht auch mal alte Bekannte wiedersehen weill, anstatt ständig zu hören: "Vor 300 Jahren gestorben...", dem wird die Warpblase durchaus als interessante Alternative erscheinen.

Im Zusammenhang mit Relativität und Lichtgeschwindigkeit sehe ich das genauso wie LuckyGuy.
Ich meine, dass interstellare Reisen sehr interessant sind, aber dennoch möchte ich dann schon noch die Möglichkeit haben, ab und zu nach hause zurückzukehren, und die zu sehen, wie sie sich entsprechend meiner Alterung verändert haben, und nicht dass ich beispielsweise zum nächstgelegenen Sonnensystem gereist bin und für die Hin- und Rückreise für mich nur ein paar Tage vergangen sind, während alle, die ich kenne entweder acht bis zehn Jahre älter oder sogar schon tot sind.
Je nach Entfernung zwischen Start und Ziel bei annähernd Lichtgeschwindigkeit würden dementsprechend Jahre für die Reise bei denen vergehen, die ich zurücklasse.
Von daher wäre die Warpgechwindigkeit eine echte Alternative, wenn auch die Theorien der Möglichkeiten dazu noch recht dürftig sind, aber vielleicht erleben wir noch, wie es einen weiteren Sprung in der theoretischen Möglichkeit eines Warptriebwerks gibt, ähnlich wie zwischen der Zeit vor und nach der Entwicklung der Theorie des Warpprinzips von Alcubierre.