Antriebs-Techniken

[Bynaus]

Wenn der Reaktor z.b. mit Plutonium betrieben wird und die Rakete beim Start explodiert, dann besteht die theoretische Möglichkeit, auch wenn es gut eingepackt wäre, daß das Plutonium sich schön über die Erde verteilt.
Bei Uran sieht es ähnlich aus, wäre aber nicht ganz so schlimm.

Wer spricht denn davon, einen solchen Reaktor mit Plutonium zu betreiben? Das wäre dann wirklich etwas gar übermütig.

Nein, Uran reicht völlig aus. Ein kompakt gebauter Reaktor würde eine Explosion der Rakete ohne Probleme überstehen und würde dann halt eben einfach ins Meer fallen, wo man ihn bergen könnte. Man bedenke z.B., dass bei der Challenger-Katastrophe das Cockpit des Shuttles intakt blieb und aus dem Meer gefischt wurde - obwohl dieses sicher weniger geschützt war als ein Reaktor es sein würde.

Und selbst, wenn der Reaktor brechen würde bei einer allfälligen Explosion: das bischen schwach angereicherte Uran macht keinen Unterschied etwa im Vergleich zu den vielen Tonnen Uran, die Kohlekraftwerke Jahr für Jahr in die Atmosphäre pusten.

Ich bin der Meinung, dass kleine, kompakte Atomreaktoren im All ein nur allzu vertretbares Risiko wären, verglichen mit den enormen Vorteilen, die dies bringen würde. Man kann diese Antriebe nämlich einfach in die Erdumlaufbahn zurück kehren lassen, sie wären also auf jeden Fall wiederverwendbar.

sondern noch Deuterium und Tritium als radioaktives Gefahrengut.

Deuterium ist nicht radioaktiv. Tritium - das radioaktiv ist - wird nicht in Schwerwasser-Druckreaktoren verwendet.

Weiß hier jemand genaueres, ob man solche Elemente in ausreichender Menge in Form einer abbaubaren Rohstoffquelle auf dem Mond findet?

Jep - Uran ist im Mondstaub ziemlich gut konzentriert, genauso in der sogenannten "KREEP"-Schicht (Kalium, Seltene Erden und Phosphorreiches Gestein auf der Mondvorderseite). Es ist glaube ich sogar so, dass es sich vom energetischen Standpunkt her mehr lohnen würde, das Uran aus dem Mondstaub zu holen als das Helium-3.

[blueflash]

Aber hat schwach angereichertes Uran denn überhaupt genügend Bumms, um sich für einen Weltraumantrieb zu lohnen?

Abgesehen davon: Wenn es tatsächlich rauhe Mengen Uran auf dem Mond gibt, dann ist die sinnvollste Lösung doch: Bau des Raumschiffs im LEO (z.B. nahe der ISS), Abbau des Treibstoffs auf dem Mond, oder nicht? Uran vom Mond zur LEO (oder meinetwegen L1) zu schaffen ist doch auch leichter als von der Erde zu starten!

[HiroP]

Zu 1.
Ja, es hat genügend "Bumms". Es kommt lediglich darauf an, wie stark der Reaktor den Treibstoff erhitzen kann. Bei NERVA plante man Anfang der 1970er bis 3000°C für Wasserstoff als Treibstoff, Wasser ähnlich hoch. Sauerstoff könnte auf bis zu 5000°C erhitzt werden.

Nehmen wir mal Wasserstoff. Man erwartete bei NERVA einen spezifischen Impuls von um die 8300 m/s. Das SpaceShuttle erreicht 4400 m/s und die Hauptstufe der Ariane 5 um die 4200 m/s. Faktor zwei ist also drin.

Zu 2.

Abbau des Urans auf dem Mond und dann Transport in den LEO ist energetisch sicher günstiger als der Transport vom Boden in den LEO, ja.

[blueflash]

Hmmm, ein spezifischer Impuls von 8000s, das ist leider nicht genug für eine anständige Dauerbeschleunigung: Um ein Schiff von der Masse eines Spaceshuttles (ca. 100t) mit 1g zu beschleunigen, benötigte man ja über 100kg pro Sekunde. Wenn man 24t als Ladekapazität annimmt, dann bleiben nur 4 Minuten für die Beschleunigung. Also 2Minuten beschleunigen, und auch abbremsen: Das bedeutet, man kann die meiste Strecke mit 1200 m/s im freien Fall fliegen. Nimmt man die kürzeste Verbindung zum Mars (0,37 AE), ergibt sich eine Reisezeit von 533 Tagen. Nicht so schön.
Das ganze müsste noch um den Faktor 100 besser werden (Fusion?), dann wäre man ja schon nach 6-7 Tagen da. Das wäre ja quasi eine kleine Kreuzfahrt.

[HiroP]

Um ein Schiff von der Masse eines Spaceshuttles (ca. 100t) mit 1g zu beschleunigen, benötigte man ja über 100kg pro Sekunde. Wenn man 24t als Ladekapazität annimmt, dann bleiben nur 4 Minuten für die Beschleunigung. Also 2Minuten beschleunigen, und auch abbremsen: Das bedeutet, man kann die meiste Strecke mit 1200 m/s im freien Fall fliegen. Nimmt man die kürzeste Verbindung zum Mars (0,37 AE), ergibt sich eine Reisezeit von 533 Tagen. Nicht so schön.
Das ganze müsste noch um den Faktor 100 besser werden (Fusion?), dann wäre man ja schon nach 6-7 Tagen da. Das wäre ja quasi eine kleine Kreuzfahrt.

Ich gestehe, ich versteh jetzt dein Problem nicht.
Beziehst du dich auf die Treibstoffmasse?
Die Treibstoffmenge des SpaceShuttles ist auf LEO ausgelegt, ein interplanetares Raumschiff mit NERVA-Antrieb würde ungleich mehr Treibstoff benötigen, da es von vornherein nicht für eine Homann-Bahn ausgelegt wäre.

[blueflash]

Ein SpaceShuttle hat 24t Frachtkapazität Daher die Zahl. Für ein Marsraumschiff könnte man eventuell auf eine derartige Nutzlast verzichten und durch Treibstoff ersetzen. Wie wir sehen reicht das aber nicht aus.
Aber auch ein Raumschiff mit wesentlich mehr Treibstoff käme kaum schneller zum Mars: Der Treibstoff selbst muss ja mit bewegt werden. Ausserdem steigen die Kosten, je größer das Schiff wird.

[Bynaus]

Wer sagt denn, dass du mit mörderischen 1 g beschleunigen musst?

Die Rechnung von wegen 1.2 km/s im Freifall = 500 Tage Reise geht so natürlich auch nicht auf, weil du die Bahngeschwindigkeiten berücksichtigen musst. Zunächst einmal musst du ohnehin auf Fluchtgeschwindigkeit kommen. Schon auf einer Hohmann-Transfer-Bahn bist du schneller als in 500 Tagen am Ziel...

"Direkte" Nuklearantriebe sind wahrscheinlich nicht wirklich die beste Lösung. Viel besser wäre sowas wie ein nuklear-elektrischer Antrieb, z.B. ein Atomreaktor und einige VASIMR-Antriebseinheiten kombiniert.

[blueflash]

Wer sagt denn, dass du mit mörderischen 1 g beschleunigen musst?

Wieso mörderisch? Im Idealfall würde man die eine Hälfte der Strecke mit 1g beschleunigen und die andere Hälfte abbremsen. 1g ist hierbei für menschliche Passagiere nunmal am natürlichsten. Wenn man das nicht durchhält, ist es doch wohl auch egal, ob man kurz 1g oder lange 1/100g hat, oder?

Und ja, die 500 Tage waren natürlich von Planetenmechanik abstrahiert, ich wollte nur den notwendigen Faktor aufzeigen, den man damit von einem praktikablen "Impulsantrieb" entfernt ist.

[McWire]

Bei Perry Rhodan gab es am Anfang noch "kernchemische" Antriebe bei denen IIRC die ausdehnung des Rückstoßmediums durch einen nuklearen Anregungsprozess erreicht wurde (Reaktor erhitzt Medium, Medium verdampft, Medium tritt aus, Schiff mit Reaktor wird vorgetrieben) ... die erzeugung des rückstoßes zu spezifizieren wird IMO aber nicht nötig sein... aktiver Ausstoß (Rückstoß von Gas, kernchemischer Ausstoß und Photonenausstoß) und passiver Rückstoß (Sonnensegel, Lasersegel) werden genügen so kann man auch weniger Mögliche Rückstoßquellen vergessen

"Veränderung der Struktur des Raumzeitkontinuums" ist immer noch nicht von Punkt B abgegrenzt, ein Verbiegen der Raumzeit IST ja wohl eine Veränderung der Struktur... zumindest aber der Geometrie

Und zumindest das Beamen und der Ringtransporter sind KEINE Raumschiffsantriebe. Ähnliches gilt auch für das Stargate, wobei das zumindest für Puddlejumper und Todesgleiter als Fortbewegungshilfe diente... aber ein Antrieb im eigentlichen Sinn ist es trotzdem nicht. (erst das Ori Supergate ist gezielt auf Transport von ganzen Schiffen ausgerichtet erbaut worden)
Allerdings meine ich mal von einem Buch von Asimov oder Clarke gehört zu haben, wo ein Schiff sich selbst durch etwas beamen-artiges vorwärtsbewegt, quasi immer abwechselnd Bug und Heck voreinander beamt...

Ich fang mal hinten an:

Beamen und Ringtransporter können auch Raumschiffantriebe darstellen, da es physikalische keine grundsätzliche Größen- oder Massenbegrenzung bei diesen Vorgängen gibt.
Es wird dabei aber die Struktur des Flugobjektes verändert, warum sie eben in der von mir gewählten Kategorie stehen.

Mit "Veränderung der Struktur der Raum-Zeit" meine ich (siehe auch FTL-Thread) eine quantenmechanische Veränderung. Ein Beispiel wäre z.B. Veränderung des Ausbreitungsverhalten von elektromagnetischen Wellen, so das man FTL-Informationsübertragung erzeugen könnte oder Veränderung des "Stoffes" aus dem das RZ-Kontinuum besteht... quasi "aufweichen".

Eine Raumkrümmung verändert ja das Kontinuum nicht, sondern verändert nur dessen Form. Es ist eben ein Unterschied ob ich ein Blatt Papier falte oder ob ich ein Blatt Papier in Wasser tränke und dann auseinanderziehe.

Natürlich sind solche Antriebe rein fiktiv, im völligen Gegensatz zur Raumkrümmung.

[Sternengucker]

Ich fang mal hinten an:

Beamen und Ringtransporter können auch Raumschiffantriebe darstellen, da es physikalische keine grundsätzliche Größen- oder Massenbegrenzung bei diesen Vorgängen gibt.
Es wird dabei aber die Struktur des Flugobjektes verändert, warum sie eben in der von mir gewählten Kategorie stehen.

Raumschiffsantriebe mit den gezeigten Reichweitenbeschränkungen und der Zusatzbedingung dass der Antrieb in einem anderen Objekt sitzen muss das unmöglich mittransportiert werden kann (und die vielfache Größe des Raumes der dem zu transportierenden Objekt maximal zur Verfügung steht haben muss), lassen das als überaus unpraktikabel - und unfähig den in diesen Universen etablierten Antrieben Konkurrenz zu bereiten - erscheinen.

Du kannst ein Auto auch wie ein Gondoliere per Stange vorwärtsstoßen, das funktioniert... es wird sich nur nicht gegen etablierte und praktikable Antriebsformen wie Motoren oder Zugtiere durchsetzen, da die damit transportierbare Masse eigentlich noch kein Auto darstellt (spätestens bergauf kannst du wahrscheinlich kaum mehr als das doppelte deines eigenen Körpergewichtes hochwuchten, Räder hin, Räder her, beim Rückwärtsrollen wirken die ja sogar gegen dich...)

[McWire]

Raumschiffsantriebe mit den gezeigten Reichweitenbeschränkungen und der Zusatzbedingung dass der Antrieb in einem anderen Objekt sitzen muss das unmöglich mittransportiert werden kann (und die vielfache Größe des Raumes der dem zu transportierenden Objekt maximal zur Verfügung steht haben muss), lassen das als überaus unpraktikabel - und unfähig den in diesen Universen etablierten Antrieben Konkurrenz zu bereiten - erscheinen.

Du kannst ein Auto auch wie ein Gondoliere per Stange vorwärtsstoßen, das funktioniert... es wird sich nur nicht gegen etablierte und praktikable Antriebsformen wie Motoren oder Zugtiere durchsetzen, da die damit transportierbare Masse eigentlich noch kein Auto darstellt (spätestens bergauf kannst du wahrscheinlich kaum mehr als das doppelte deines eigenen Körpergewichtes hochwuchten, Räder hin, Räder her, beim Rückwärtsrollen wirken die ja sogar gegen dich...)

Es ging mir in diesem Thread vorallem um Vollständigkeit, daher habe ich alle theoretischen Antriebsformen aufgenommen die ich aus ST, SG und der Realität so kenne, sprich über die ich gelesen habe.

[HiroP]

Mehr Forschung mit Ionen-Antrieben:

MPIPP -- Leichter durch den Weltraum

Am 30.09. startete das 3-Jahres-Projekt „Teilchensimulationen für Ionenantriebe in der Raumfahrt“ der Helmholtz-Hochschulnachwuchsgruppe im Teilinstitut Greifswald des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (IPP).

[Replicators]

Hallo erst mal.

Und hab ne frage zur Anti-Gravity Antrieb! rürt sich da schon was oder haben sie das schon lengst aufgegeben?

[Bynaus]

Mangels Ideen, wie man (Anti-)Gravitation künstlich erzeugen könnte, nein. Es gibt zwar diese Experimente von M. Tajmar in Seibersdorf, aber diese müssen erst noch von anderen unabhängig bestätigt werden, bevor man wirklich ernsthaft über die künstliche Erzeugung von Gravitationsfeldern nachdenken kann.

[HiroP]

Was Bynaus sagen will

Man hat nichts, aber auch gar nichts. Weder was Theorie noch was Praxis betrifft. Sämtliche Experimente zu diesem Thema arbeiten mit der "Aufhebung" der Gravitation durch andere Kräfte wie z.B. starke Magnetfelder.

Richtige Antigravitation gibt es nach derzeitigem Stand der Wissenschaft nicht.