Wiedereintritt von Raumschiffen

[La-Forge]

keine ahnung ob die idee möglich ist oder nicht, aber deswegen werde ich sie einfach mal posten und hoffe auf resonanz

also wir alle wissen das bei wiedereintritt eines Raumschiffes in die atmosphäre das schiff von plasma eingehüllt wird. dies wird erzeugt das das schiff sehr "heftig" auf die moleküle der atmosphäre trifft. meine idee ist eigentlich relativ einfach: wäre es nicht möglich das plasma zu nutzen um ein elektrisches feld aufzubauen um die anforderungen an die außenhaut des schiffes zu verringern??

also ich hab mir das so vorgestellt: als erstes läd man die außenhaut ein wenig positiv auf. dadurch werden die elektronen vom plasma ein wenig von der außenhaut angezogen und die reste (positiv geladen) ein wenig abgestoßen. es kommt also zur ladungstrennung... wenn man nun eine art kabel hinter dem raumschiff hinterher zieht und die elektronen die auf die außenhaut prasselten dort sich wieder mit der atmosphäre rekombinieren lässt hat man einen stromkreis der desto stärker wird, desto mehr elektronen auf die außenhaut schlagen... wenn man diesen strom jetzt nutzt um die außenhaut noch stärker positv aufzuladen, oder ein magnetfeld erzeugt was speziell so geformt ist das die positiven reste am schiff vorbei gelenkt werden verstärkt sich das ganze immer weiter und da die positiven reste nun mal das "schwere zeug" ist was das ganze schiff erhitzt müsste im gesammten doch das ganze schiff nicht mehr so starke thermische belastungen aushalten...

oder hab ich da irgendwo nen denkfehler???

[Enas Yorl]

Das Problem dabei ist nur die Atmosphäre besteht nicht aus Plasma. Das Plasma entsteht erst durch die Reibungsenergie mit der Hülle. Bei deinen Vorschlag würde vielleicht das an der Hülle entstandene Plasma weggeleitet. Aber das passiert sowieso, durch die ständig an der Hülle auftreffenden normalen Gasmoleküle. Das Shuttle z.B. muss von 28.000 km/h (Orbitgeschwindigkeit) auf knappe Schallgeschwindigkeit abbremsen. Ob man die dabei auftretenden Gewalten durch Magnetfelder ablenken kann, bezweifle ich.

[blueflash]

Hmmm...

Das Aufheizen der Atmosphäre dürfte vor allem schon durch die "Bugwelle" des Schiffs stattfinden. Von daher würde sich das eventuell Lohnen, sofern nicht ein großer Teil der Hitze sowieso per IR Strahlung transportiert wird.

Wo ist Bynaus?

[La-Forge]

Das Plasma entsteht erst durch die Reibungsenergie mit der Hülle. Bei deinen Vorschlag würde vielleicht das an der Hülle entstandene Plasma weggeleitet. Aber das passiert sowieso, durch die ständig an der Hülle auftreffenden normalen Gasmoleküle.

ich hab ja auch nicht behauptet das man das komplett ausschalten kann.. das wäre dann ja eine art schilde... und bis dahin.... naja

die idee dahinter ist die, das je mehr moleküle auf die hülle treffen, desto stärker wird die ablenkung.... und wenn sie dadurch nachlässt treffen wieder mehr auf. es wird also nur ein teil abgelenkt, und das ganze ist "selbstregulierend"...

mir ist schon klar das das plasma erst entsteht wenn etwas auf die hülle aufschlägt, aber das ganze weitet sich aus sonst würde bei einem wiedereintritt das ganze schiff/shuttle nur von einer absolut dünnen schicht aus plasma umgeben sein. das weitet sich aber offensichtlich aus (wenn ich raten müsste durch stoßionisation)

[Bynaus]

Ich sehe das wie Enas Yorl. Im Prinzip ist die Idee gut, aber die enorme Wucht, mit der die Atmosphäre auf das einfliegende Raumschiff trifft, lässt sich wohl kaum mit einem Magnetfeldchen / elektrostatischen Feldchen kanalisieren. Und darauf verlassen will man sich ja dann doch nicht: wenn man das tut und das Feld plötzlich zusammenbricht, bleibt vom Raumschiff nicht viel übrig. Da ist man mit konventionellen Keramik / Ablationsschilden (vorerst?) besser bedient, auch wenns nicht ganz so schön elegant ist.

[La-Forge]

ja aber gerade eben diese wucht soll ja aus dem elektrisches-/ magnetfeldchen ein feld machen... denn je stärker das ist desto stärker wird das feld ja

mit den aplativschilden bzw keramik kann man ja trotzdem noch arbeiten, allerdings wüsste ich gern in wie weit diese idee brauchbar ist so das man vllt irgendwann vllt sowas nicht mehr braucht... würde die wartung um einiges erleichtern wenn man nicht jedes mal jede hitzekachel neu testen muss

[McWire]

Im Prinzip funktioniert diese Idee wie die Magnetfeldbildung in der Hochatmosphäre von magnetosphärenlosen Planeten wie der Ventus durch Wechselwirkung mit dem Sonnenwind.

Es müsste möglich sein die auftretende Stoßwelle aus Plasma in ein vom Plasma selbstinduziertes Magnetfeld umzuwandeln, welches dann die anfängliche Wucht abmindert.
Dazu müsste man aber irgendwie eine räumliche Ladungstrennung der Ionen und Elektronen hinbekommen.
Man könnte für die Aussenhaut des Raumschiffes ein supraleitendes Material einsetzen, dass die Elektronen aus dem Plasma schneller zum Heck des Raumschiffes leitet als die positiven Ionen... die dadurch auftretendenen elektrischen und magnetischen Felder könnten dann als Schutzschild wirken.

Allerdings scheitert diese Idee einfach an der enormen Hitze, die die Supraleiterkühlung ziemlich vereiteln dürfte. Außerdem können zu starke elektrische Felder das Raumschiff durch statische Entladungen beschädigen.

[La-Forge]

naja ich behaupte mal das es einfacher ist die wirkung von statischen entladungen zu minimieren als die von hitze...

allerdings ist mir irgendwie nicht wirklich klar warum du die außenhaut mit supraleitermaterial verkleiden willst.. ich denke mal ein kupfergeflecht würde das selbe tun... oder willst du das nur wegen dem widerstand im kupfer?

[i_make_it]

Ich denke mal Supraleitend soll das ganze sein weil es sonst thermich überhaupt keinen nutzen hat.
Ob die Erwärmung durch die Reibungshitze des Plasmas und die IR Strahlung von außen kommt, oder ob der elektrische Wiederstand Aus dem System selbst eine Heizung macht macht ja keinen Unterschied.

Ich könnte mir eher vorstellen das man das Bremsmanöver selbst wirkungsvoller machen kann, indem ein selbsinduzierte Magnetfeld nach dem Prinzip der Wirbelstrombremse einen Teil des Plasmas am vorbeistömen hindert und so einen größeren Querschnitt zum bremsen bietet. (Wirkquerschnitt des Raumschiffs plus Plasmaplase)
Das dürfte eventuell auch einen thermischen Effekt haben.

[Pyromancer]

ja aber gerade eben diese wucht soll ja aus dem elektrisches-/ magnetfeldchen ein feld machen... denn je stärker das ist desto stärker wird das feld ja

mit den aplativschilden bzw keramik kann man ja trotzdem noch arbeiten, allerdings wüsste ich gern in wie weit diese idee brauchbar ist so das man vllt irgendwann vllt sowas nicht mehr braucht... würde die wartung um einiges erleichtern wenn man nicht jedes mal jede hitzekachel neu testen muss

In so einem Fall hilft nur eins: Physikbuch raus, Formelsammlung geschnappt und einfach mal überschlagsweise gerechnet, was für Kräfte man im "best case" nutzen könnte.
Ich prophezeie einen Effekt, der so klein ist, dass sich das zusätzliche Gewicht, das man mitschleppen müsste, nicht lohnt.