Antriebs-Techniken

[HMS Fearless]

Ich weis nicht wie schlau es wäre so schnell zu werden.
Überlegt mal was passiert wenn euer Raumschiff mit 30'000km/s mit einem Staubkorn kollidiert

[blueflash]

Ich weiss nicht... Warum sollte man überhaupt Bomben bauen? Es wäre wesentlich effizienter, wenn man die Kernspaltung kontrolliert ablaufen ließe, um eine Rückstoßmasse dauerhaft enorm zu beschleunigen.
Alleine die Masse für den "Schild" wäre ja gewaltig.

[HMS Fearless]

weil ein Atom-, oder Fusionsantrieb doch, insbesondere im Bezug auf die Strahlungsabschirmung, relativ aufwändig zu bauen ist.

[Bynaus]

Staubkörner sind weniger das Problem als grössere Objekte (sagen wir, einige cm bis dm). Gegen Staubkörner kann man Ablationshüllen bauen. Möglicherweise müsste man grössere Objekte abschiessen oder ihnen eben ausweichen.

Es wäre wesentlich effizienter, wenn man die Kernspaltung kontrolliert ablaufen ließe, um eine Rückstoßmasse dauerhaft enorm zu beschleunigen.

Eben nicht. Ein konventioneller "Atomantrieb" (NERVA) erreicht ein ISP (spezifischer Impuls) von etwa 2000 - 5000 s (chemische Antriebe: 500 - 2000). Mit EPPP kommst du auf 100000 (Kernspaltung) bis 1 Mio s (Kernfusion, Antimaterie). Eben gerade deshalb ist EPPP der effizienteste Antrieb, den wir heute bauen könnten.

Es stimmt, dass die Masse des Raumschiffs gewaltig wäre - lässt man es jedoch von der Erde starten, spielt das überhaupt keine Rolle. Die Wucht der Explosionen hebt auch ein zig-tausend Tonnen schweres Raumschiff mit Leichtigkeit ins All.

[blueflash]

Eben nicht. Ein konventioneller "Atomantrieb" (NERVA) erreicht ein ISP (spezifischer Impuls) von etwa 2000 - 5000 s (chemische Antriebe: 500 - 2000). Mit EPPP kommst du auf 100000 (Kernspaltung) bis 1 Mio s (Kernfusion, Antimaterie). Eben gerade deshalb ist EPPP der effizienteste Antrieb, den wir heute bauen könnten.

Das muss aber doch auf irgendwelchen technischen Problemen basieren, immerhin wird bei der Kernfusion doch so oder so die gleiche Energiemenge frei, die sich allerdings bei kontrolliertem Ablauf über einen längeren Zeitraum in die Rückstoßrichtung entwickelt? Ich meine, du nimmst doch in beiden Fällen die gleiche Masse mit und hast bei dem Bombenantrieb nicht nur "nur" die halbe Energie sondern auch noch die zusätzliche Schildmasse, oder?

Btw. s = sekunde??

[Floore]

Staubkörner sind weniger das Problem als grössere Objekte (sagen wir, einige cm bis dm). Gegen Staubkörner kann man Ablationshüllen bauen. Möglicherweise müsste man grössere Objekte abschiessen oder ihnen eben ausweichen.

Was genau sind Ablationshüllen?

Ich hab mal versucht, die kinetische Energie von einem Staubkorn zu berechnen, dass sich mit etwa 10%c bewegt. Dabei hab ich ein Gewicht von 1*10^-8 kg angenommen.
Interplanetarer Staub - Wikipedia
Ich hab erst einmal nicht relativistisch gerechnet sondern die normale kinetische Energie genommen und kam auf 4500 kJ. (Relativistisch auf etwa 4530kJ)
Und dann hab ich zum Vergleich ein Gewicht von 1000 kg angenommen und die Höhe berechnet, aus der es fallen muss um die gleiche kinetische Energie zu bekommen. Die Höhe beträgt ca. 450m.

Also ein interplanetares Staubkorn bei 0,1*c , (wenngleich ein großes) hat in etwa die selbe kinetische Energie wie ein ein Tonnen Gewicht, welches aus 450 m fällt.

Wohlgemerkt, das ist eine grobe Abschätzung, ich hab nicht relativistisch gerechnet und einen reibungsfreien Fall fürs Gewicht angenommen, und zwischendurch gnadenlos gerundet.

Ich hoff mal stark, dass ich mich nicht irgendwo in einer Größenordnung vertan habe, sonst wärs peinlich.

Da muss die Abschirmung also schon einiges aushalten können.

[Skymarshall]

@Bynaus: 10 % der Lichtgeschwindigkeit sind schon verdammt schnell. Für 1 Lichtjahr bräuchte man dann 10 Jahre.

Aber Geschosse mit der Wucht von 1 Tonne sind keine Streicheleinheiten. Und gerade wenn sie klein sind gefährlich. Weil man sie schlecht abschiessen kann.

[J_T_Kirk2000]

@Bynaus: 10 % der Lichtgeschwindigkeit sind schon verdammt schnell. Für 1 Lichtjahr bräuchte man dann 10 Jahre.

Aber Geschosse mit der Wucht von 1 Tonne sind keine Streicheleinheiten. Und gerade wenn sie klein sind gefährlich. Weil man sie schlecht abschiessen kann.

Zudem ist für die Aussenhülle eines Schiffes nicht allein die Massenträgheit entscheidend, mit der ein solches Staubkorn aufschlägt, sondern der Druck, welcher aus der geringe Größe und enormen Massenträgheit resultiert, also die Aufschlagskraft auf kleiner Fläche.
Dabei wäre eine Tonne Massenträgheit auf der Größe eines Staubkorns, für die Aussenhülle noch umso verheerender.

[Skymarshall]

Du hast Recht. Die Strukturbelastung wäre höher, weil mehr Druck auf kleinerer als auf größere Fläche aufgewendet wird.

[Bynaus]

Mit Ablationsschild habe ich ein Schild gemeint, der sich langsam ablatiert (also langsam verbraucht wird) und billig herzustellen ist. So könnte man dem Schiff in Flugrichtung z.B. einen langen Turm aus Eis aufpropfen - was auch immer hinein fliegt, verdampft mit einem Teil des Schildes.

Ich werde zu einem späteren Zeitpunkt (meine Zeit ist zurzeit sehr knapp...) mehr zum Thema Kollisionen mit Staubkörnern etc. schreiben.

[Wolf310]

Das ist doch mal ne interessante Antriebstechnik:

UNF-UNF - FUN Video Blog einfach nur sinnlos...mit der Bagerschaufel auf der Straße kratzen...

Aber die wird sich wohl nicht durchsetzen

[HiroP]

Zu der Schilddiskussion möchte ich noch etwas hinzufügen.

Die Staubkörner der Größenordnung, um die es hier geht, im interstellaren Medium sind ionisiert. Sie besitzen eine Oberflächenladung. Dies geschieht durch harte UV-Strahlung und auftreffende kosmische Strahlung.

Ein weit ausgedehntes Magnetfeld um das Schiff bietet also einen weit effektiveren Schutz vor kleinem Kroppzeug als irgend eine Panzerung.

Inwiefern das vor Mikrometeoriten, die schwerer als, sagen wir mal, 1µg sind, schützen würde, ist fraglich, aber das durchschnittliche interstellare Staubkorn, dessen Masse sich eher im ng-Bereich bewegt, würde zweifellos abgelenkt werden.

[HMS Fearless]

Der Elektromagnetische Schild ist gut und Recht, aber würde durch ein solches Magnetfeld die Passagierkabine nicht zu einer grossen Mikrowelle?

Wenigstens Funksignale dürften durch dieses Feld doch eingeschränkt werden.

[HiroP]

Die Antenne würde außerhalb des Feldes liegen.

Und wir reden hier von einem Magnetfeld. Magnetfelder der Stärke, die hier benötigt würde, haben KEINE Auswirkung auf lebendes Gewebe! Die Funtkion der Mikrowelle basiert auf der Dipolstruktur des Wassermoleküls.

[HMS Fearless]

Die Antenne würde außerhalb des Feldes liegen.

müsste eine lange Antenne sein. Für den Empfang wirst du einen Parabolpiegel brauchen. Willst du den an nem Kabel hinter dir herziehen?

Und wir reden hier von einem Magnetfeld. Magnetfelder der Stärke, die hier benötigt würde, haben KEINE Auswirkung auf lebendes Gewebe! Eine Mikrowelle basiert auf der Dipolstruktur des Wassermoleküls.

Die Mikrowellenarbeiten aber auch mit Magnetfelder

Ernsthaft, ich erwarte eigentlich nicht das dich dein Magnetfeld gleich kocht, aber dennoch erwarte ich bei dem Konzept mit einigen Schwierkigkeiten, gerade für die Elektronik an Bord. Denn ich stelle mir vor, dass dieses Magnetfeld doch recht stark sein muss.