Sinn und Unsinn der Raumfahrt

[Phaidon]

Alle Massen fallen gleichschnell und die Gravitationskraft des Satelieten kannset getrost vernachlässigen. Der wird durch die Atmosphäre schon mehr gebremst.

[Mr. Sebastian]

@Blueflash
Cooles Avatar

Also ich denke mal wir werden es schaffen. Aber so wie das aussieht wollen sich die USA aus der Raumfahrt mit ihren Shutlen zurückziehn. Die bringen noch bis 2010 ihre Gerätschaften zur ISS rauf und dann ist für die Schluss.

Was aber die Technik alles für uns in Europa , prohezeit sieht doch gut aus. Wenn wir alle kräftig zusammenarbeiten, dann klappt das auch. Aber dann sollten auch wieder die USA mitmachen. Alle sollten daran beteiligt sein...

[Bynaus]

Ich glaube, Irmo, dir muss man erst die Grundlagen des Himmelsmechanik klar machen.

Ein Orbit kommt dann zustande, wenn die Flugbahn eines gerade fliegenden Körpers mit der Geschwindigkeit v durch die über die Entfernung Erdmittelpunkt-Körper (r) wirkende Gravitation der Erde gerade so stark gekrümmt wird, dass sie stets parallel zur Oberfläche verläuft. Die Erhöhung der Geschwindigkeit v führt zur geringeren Ablenkung und damit zu einem grösseren Orbit. Erreicht v einen bestimmten Wert, so kann die Schwerkraft die Flugbahn nicht mehr in sich selbst zurück krümmen - der Flugkörper entweicht dem Schwerefeld. Da die Gravitation dazu mit r abnimmt, gibt es für jedes r ein spezifisches v, das für einen Orbit nötig ist.

Dann scheint als zweites einer Erklärung des Orbitalseils von Nöten zu sein. Das Orbitalseil ist wie folgt aufgebaut:

Erde --- erstes Seil --- Station (nicht notwendig, aber möglich) --- zweites Seil

Oder:

Erde --- erstes Seil --- | (geostationärer Orbit) --- Gegengewicht

Das Seil rotiert in 24 Stunden um seinen Schwerpunkt (allein diese Bewegung sorgt durch die Fliehkraft schon für eine Straffung des Seils), der wiederum die Erde in 24 Stunden umkreist. Mit der Folge, dass wir ein stehendes Seil haben, das von der Erdoberfläche bis zu seinem Ende rund 100'000 km Länge bemisst. In diesem Seil gibt es tatsächlich geringe Schwingungen von rund 7 Stunden länge.

Zwei Prozesse straffen das Seil:
- Die oben angesprochene Rotation um sich selbst (geringer Betrag)
- Die Gravitation der Erde. Sie zieht an dem Seil, je näher es zur Erde steht, desto mehr. Die Fliehkraft ist bekanntlich nur eine "Scheinkraft" und resultiert aus der Trägheit des Seils. Das obere Ende des Seils bewegt sich, relativ zum auf dieser Entfernung geltenten v, viel zu schnell - mit einer netto wirkenden Fliehkraft nach aussen als konsequenz. Das untere Ende des Seils bewegt sich, relativ zum v, viel zu langsam, so dass netto eine Kraft nach unten resultiert. Die Länge des Seils ist so bemessen, dass sich die beiden Kräfte stets die Waage halten.

Das mag nicht viel sein -es reicht aber um das Orbit zu stören.

Selbst wenn plötzlich 10 km des Seils fehlen, dann wird das Gewicht des Seils nur um gerade mal 0.01% verringert. Der Schwerpunkt des Seils verschiebt sich um um vielleicht einen, zwei Kilometer, die Elliptizität des Orbits steigt damit um gerade mal 0.00001 - mit der Folge, dass das untere Ende des Seils ein paar km in die Höhe steigt und wieder eintaucht. Das scheint mir keine totale Katastrophe zu sein, die sich nicht durch einige Schübe aus einem Korrekturtriebwerk kompensieren liesse.

Eine minimale Auslenkung reicht.

Klar... und ein Bergsteiger, der ein Seil in einem Karabiner einlenkt, regt es zu Schwingungen an, die es zum Zerreissen bringen. Das ist alles eine Frage der Materialkonstanten. Wenn es so einfach wäre, wie du behauptest, gäbe es niemanden, der sich ernsthaft damit beschäftigt. Tatsächlich existiert das Konzept nun aber schon seit über 100 Jahren - es kann nicht so trivial falsch sein, wie du glaubst.

Naiv. Warum nicht auf halber Höhe? Alles was es braucht ist eine Sprengladung in einem Frachtcontainer.

Es schaut ja auch niemand in diese Frachtcontainer... warum auch...

Selbst wenn das Seil zerstört wird - es ist nicht allzu schwierig, ein neues zu bauen - also was soll das ganze?

Naiv. Wenn der Anker radioaktiv oder biologisch verseucht ist, wird das mit "back in operation in a couple of days" nichts.

Billig - wenn der Anker eine schwimmende Station ist, dann kann man sie wegbringen und durch eine neue ersetzen...
Ausserdem: gilt deine Argumentation nicht für jede Art von Einrichtung?

Das wird dann dazu führen, dass die Unternehmen, die der amerikanischen Regierungen die Wahlkampagnen finanziert haben, das Teil bauen und nutzen dürfen, und wer auch immer der amerikanischen Regierung nicht genehm ist bekommt keinen Zugriff.

Und was willst du damit beweisen?
Lassen die Amerikaner heute jeden mit ihren Space Shuttles fliegen, der will? Auch wenn er ihnen "nicht genehm" ist? Oder irgend jemand anderes? Würdest du es?

hochempfindliche Experimente aber sehr wohl stören kann.

Wer redet denn von hochempflindlichen Experimenten? Das ist ein Lastenlift, kein Labor!

Übrigens können seitliche Bewegungen schon abgefangen werden - sie werden durch die Straffung des Seils einfach auf Dauer geglättet / gedämpft.

@Phaidon: am Pol kann man das Ding nicht stationieren, da es sich ja in einem Orbit bewegen muss - und damit kann es nicht stationär über dem Pol stehen.

Sowas wie Trägheit, die dann die Masse ausgleicht oder sowas?

Das hat was. In Formeln:

Gravitationskraft F = G * M * m / r^2

M ist die Masse der Erde, m die Masse des Satelliten, r die Entfernung des Satelliten vom Erdmittelpunkt, G die Gravitationskonstante.

In einem Orbit gilt:

F nach aussen = F nach innen

Nach aussen wirkt, in einem geozentrischen Koordinatensystem, die Fliehkraft, die sich zu F = m * v^2 / r berechnet, nach innen wirkt natürlich die Gravitation. Setzen wir das also gleich:

G * M * m / r^2 = m * v^2 / r

Nun kann man auf beiden Seiten die Masse des Satelliten kürzen, ebenso ein "r".

G * M / r = v^2

v ist dann die nötige Orbitalgeschwindigkeit bei der Entfernung r.

[blueflash]

@sebi t.: danke, ich musste ne weile suchen. Eigtl. hab ich noch nen cooleres bild. aber das darf man ja hier nicht

back to topic:
Ich persönlich sehe derzeit die beste möglichkeit darin, den lift bereits auf dem mond zu testen. Angeblich ist das mit den derzeitigen techniken möglich. Dabei könnte man dann in aller ruhe wesentliche erfahrungen sammeln.

[Irmo]

Kleine Frage, bist du so nen pseudo Trekkie kiddi der 3 Bücher und alle ST Filme gelesen bzw. gesehen hat oder hast du echt Ahnung (Physik LK Oberstufe/Studium)? Nur damit ich weiß, ob ich mir Mühe machen muss dir Physik zu erklären oder ob du wenn ich das tun würde dich erniedrigt fühlen würdest, weil du die Kenntnisse schon hast?

Reicht dir die Auskunft, dass ich Diplom-Chemiker an einem Max Planck Institut bin?

[Irmo]

Ich glaube, Irmo, dir muss man erst die Grundlagen des Himmelsmechanik klar machen.

ich glaube, dir ist sie selbst nicht so ganz klar.

Ein Orbit kommt dann zustande, wenn die Flugbahn eines gerade fliegenden Körpers mit der Geschwindigkeit v durch die über die Entfernung Erdmittelpunkt-Körper (r) wirkende Gravitation der Erde gerade so stark gekrümmt wird, dass sie stets parallel zur Oberfläche verläuft. Die Erhöhung der Geschwindigkeit v führt zur geringeren Ablenkung und damit zu einem grösseren Orbit. Erreicht v einen bestimmten Wert, so kann die Schwerkraft die Flugbahn nicht mehr in sich selbst zurück krümmen - der Flugkörper entweicht dem Schwerefeld. Da die Gravitation dazu mit r abnimmt, gibt es für jedes r ein spezifisches v, das für einen Orbit nötig ist.

Die Gravitation nimmt, wie du unten selbst schreibst, mit r² ab. Und bei einem stationären Orbit ist v vorgegeben.

Das Seil rotiert in 24 Stunden um seinen Schwerpunkt

???

Die Länge des Seils ist so bemessen, dass sich die beiden Kräfte stets die Waage halten.

Was das System insgesamt labil macht.

Selbst wenn plötzlich 10 km des Seils fehlen, dann wird das Gewicht des Seils nur um gerade mal 0.01% verringert. Der Schwerpunkt des Seils verschiebt sich um um vielleicht einen, zwei Kilometer, die Elliptizität des Orbits steigt damit um gerade mal 0.00001 - mit der Folge, dass das untere Ende des Seils ein paar km in die Höhe steigt und wieder eintaucht. Das scheint mir keine totale Katastrophe zu sein, die sich nicht durch einige Schübe aus einem Korrekturtriebwerk kompensieren liesse.

Womit du dem losen Seil einen neuen Impuls gibst. Ich wage zu behaupten, dass du damit über kurz oder lang ein rein chaotisches Verhalten des Seils herbeiführst. Im Übrigen dürfte die Verschiebung ausreichen, um den Schwerpunkt über die Station zu setzen, was zusätzliche Bewegung provozieren kann.

Es schaut ja auch niemand in diese Frachtcontainer... warum auch...

Na sicher, und die Leute, die sich Sorgen um Atombomben in Frachtcontainern in Schiffen machen, sind alles Vollidioten.

Sicher, Terroristen sind alles inkompetente Idioten, 9/11 hat es nie gegeben, die Welt ist ein Paradies von Friede, Freude, Eierkuchen, und du hast mit allem Recht.

Hier hört's wirklich auf, sinnvoll zu sein. Unüberbietbarer Naivität kann man nichts mehr entgegensetzen.

Billig - wenn der Anker eine schwimmende Station ist, dann kann man sie wegbringen und durch eine neue ersetzen...
Ausserdem: gilt deine Argumentation nicht für jede Art von Einrichtung?

Ich sag's ja: Bodenlose Naivität. "kann man sie wegbringen und durch eine neue ersetzen".

Du gehörst auch zu denen, deren Freizeitbeschäftigung Wracktauchen im Bikini-Atoll ist, huh?

Und wo nimmst du die neue Station "binnen ein paar Tagen" her?

Übrigens können seitliche Bewegungen schon abgefangen werden - sie werden durch die Straffung des Seils einfach auf Dauer geglättet / gedämpft.

Perpetuum Mobile, huh?

[MRM]

Na sicher, und die Leute, die sich Sorgen um Atombomben in Frachtcontainern in Schiffen machen, sind alles Vollidioten.

Hm - und du meinst nicht, daß wir hier von geringfügig unterschiedlichen Frachtvolumina sprechen ???

Im übrigen wenn du meinst das ist zu riskant weil anschläge von Terroristen darauf verübt werden könnten - dann mußt du künftig auch

- den gesamten Flugverkehr abschaffen
- Bahnverkehr abschaffen ( inkl S-Bahnen )
- Busverkehr abschaffen
- Alle Botschaften schließen

( btw komisch das du nicht konsequenter Weise die Abschaffung des Containerfrachtverkehrs gefordert hast )

und dich am besten zuhause im Keller verkriechen

der Vergleich ist doch schon deshalb etwas haarsträubend weil bei der Raumfahrt auf jedes Gramm gewicht geachtet wird - da fällt auf denn da plötzlich ein paar Kilo mehr sind - im gegensatz zu seinen Frachtkontainer die millionenfach Massenware transportieren.

[Bynaus]

Unüberbietbarer Naivität kann man nichts mehr entgegensetzen.

Danke, nett. Dinge schlechtmachen, die man offensichtlich kaum kennt, ist auch nicht viel besser.

MRM hat schon gesagt, was ich zu antworten beabsichtigte: es sind ganz andere Grössenordnungen von Frachtgut, ob du Schiffe oder einen Orbitallift betrachtest...

Du gehörst auch zu denen, deren Freizeitbeschäftigung Wracktauchen im Bikini-Atoll ist, huh?

Hey - ist dir schon mal aufgefallen, dass die Ankerstation sich auf dem OFFENEN Meer befindet? Schon mal was von Meeresströmung und Wind gehört? Allfällige radioaktive Verseuchung ist da schnell wieder weg. Bei deinem Bikini-Atoll ist hingegen das Land verseucht... gar nicht so schwierig zu verstehen, oder?

Und wo nimmst du die neue Station "binnen ein paar Tagen" her?

Vielleicht baut man ja gleich von Anfang an zwei davon, falls man die eine mal warten muss?

Perpetuum Mobile, huh?

Was hat das damit zu tun? Nimm ein Seil und lass es gerade hinunter hängen. Gib ihm einen Stoss - oh wunder, die Pendelbewegungen flachen ab. Perpetuum mobile? Oder vielmehr die kontinuierliche Kraft der Erde und die interne Reibung des Seils?

Reicht dir die Auskunft, dass ich Diplom-Chemiker an einem Max Planck Institut bin?

Wie ging das? "Schuster, bleib bei deinen Leisten"?

Es gibt keinen Grund, unfreundlich zu werden, bloss weil ich dir nicht recht gebe.

EDIT:

ich glaube, dir ist sie selbst nicht so ganz klar.

Es steht dir frei, die Fehler in meinem vorletzten Post anzuprangern... Um diese Behauptung zu belegen...

[Irmo]

Hm - und du meinst nicht, daß wir hier von geringfügig unterschiedlichen Frachtvolumina sprechen ???

Wenn das Teil wirtschaftlich sein soll, muss es ständig laufen. Je mehr und je gründlicher kontrolliert wird, desto unwirtschaftlicher wird die Geschichte. Und warum sollte das Frachtvolumen kleiner sein? Das Ziel ist doch gerade, den nahen Raum intensiv nutzen zu können. Wenn ich bloß alle paar Monate ein paar Tonnen ins All schaffe, brauche ich den Lift nicht.

Im übrigen wenn du meinst das ist zu riskant weil anschläge von Terroristen darauf verübt werden könnten - dann mußt du künftig auch

- den gesamten Flugverkehr abschaffen
- Bahnverkehr abschaffen ( inkl S-Bahnen )
- Busverkehr abschaffen
- Alle Botschaften schließen

( btw komisch das du nicht konsequenter Weise die Abschaffung des Containerfrachtverkehrs gefordert hast )

und dich am besten zuhause im Keller verkriechen

Im Übrigen meine ich, in einem Forum ist es das Minimum an Höflichkeit, die Beiträge durchzulesen, auf die man sich bezieht. Von zu riskant war kaum die Rede. Der Punkt ist, dass das System keineswegs so eine Trivialität ist, die binnen kürzester Zeit Friede und Wohlstand für alle bringt, sondern dass es einige konkrete Probleme mehr gibt, als die Befürworter sich eingestehen. Entgegen deiner Darstellung war der Terrorismus keineswegs das einzige von mir dargestellte Problem.

[Bynaus]

Es sprach niemand davon, dass das Seil "Friede und Wohlstand" für alle bringt. Was mich angeht, ich betrachte das Seil als unabdingbar für eine erfolgreiche Kommerzialisierung des erdnahen Raums in nächster Zukunft. Du scheinst aber Firmen wie Liftport für "Vollidioten" zu halten, die sich keine Sekunde lang Gedanken zum ganzen gemacht haben.

[MRM]

Wenn das Teil wirtschaftlich sein soll, muss es ständig laufen. Je mehr und je gründlicher kontrolliert wird, desto unwirtschaftlicher wird die Geschichte. Und warum sollte das Frachtvolumen kleiner sein? Das Ziel ist doch gerade, den nahen Raum intensiv nutzen zu können. Wenn ich bloß alle paar Monate ein paar Tonnen ins All schaffe, brauche ich den Lift nicht.

Es wird aber schon per se kontrolliert eben weil es sonst Probleme mit dem Gewicht gibt.

Und falls es einmal so sein sollte, daß es wirklich Massenware ist dann würden Terroristen auch maximale eine von dutzenden wenn nicht hunderten Stationen treffen.

Im übrigen chemische und Biologische Angriffe machen aus sicht eines Terroristen viel mehr sinn auf Ziele wo sich viele Menschen aufhalten - ich glaube nicht das die Ankerstation auf dem Meer dazu gehören würde...

Im Übrigen meine ich, in einem Forum ist es das Minimum an Höflichkeit, die Beiträge durchzulesen, auf die man sich bezieht.

Also das du auf Höflichkeit gesteigerten Wert liegst ist mir bei deiner Wortwahl nicht wirklich aufgefallen

Von zu riskant war kaum die Rede. Der Punkt ist, dass das System keineswegs so eine Trivialität ist, die binnen kürzester Zeit Friede und Wohlstand für alle bringt, sondern dass es einige konkrete Probleme mehr gibt, als die Befürworter sich eingestehen.

Ich habe die Beiträge gelesen - im Gegensatz zu dir ist mir aber nicht aufgefallen das hier irgendwer meint die Welt werde dank eines Spacelifts auf einmal Friede Freude Eierkuchen ...

Entgegen deiner Darstellung war der Terrorismus keineswegs das einzige von mir dargestellte Problem.

Nein - aber jenes welches ich für unsinnig halte und deshalb kritisiert habe - zu der Physik mit dem Seil kenn ich mich nicht so gut aus ( deswegen hänge ich mich da auch nicht aus dem Fenster ) - nur denke ich andererseits wenn da Leute geld und Arbeit reinstecken, daß die sich unter Umständen schon deutlich mehr Gedanken darüber gemacht haben als alle Forenteilnehmer hier zusammen genommen.

Im übrigen gehöre ich auch zu den SpaceLift Skeptikern ( nur mal so am Rande ), allerdings eher weil ich Zweifel an der notwendigen Zugfestigkeit des Seils habe - welches ja zudem über die ganze Länge fehlerfrei sein müßte damit es nicht reißt ...

[Irmo]

MRM hat schon gesagt, was ich zu antworten beabsichtigte: es sind ganz andere Grössenordnungen von Frachtgut, ob du Schiffe oder einen Orbitallift betrachtest...

Davon, dass zwei es sagen, wird's nicht vernünftiger. An Bord eines Flugzeuges sind lediglich 200 Personen. Deswegen können trotzdem 4 davon Hijacker sein.

Hey - ist dir schon mal aufgefallen, dass die Ankerstation sich auf dem OFFENEN Meer befindet? Schon mal was von Meeresströmung und Wind gehört? Allfällige radioaktive Verseuchung ist da schnell wieder weg. Bei deinem Bikini-Atoll ist hingegen das Land verseucht... gar nicht so schwierig zu verstehen, oder?

Ja. Meeresströmungen und Wind verblasen die Radioaktivität der verstrahlten Ankerstation.

Wie präzise soll das funktionieren?

Und von Biowaffen wollen wir gar nicht erst anfangen.

Im Übrigen übersiehst du, dass wir hier über einen Zeitraum von "wenigen Tagen" reden.

Es scheint schwerer zu verstehen zu sein, als du glaubst.

Vielleicht baut man ja gleich von Anfang an zwei davon, falls man die eine mal warten muss?

Ja sicher, kostet ja nichts.

Was hat das damit zu tun? Nimm ein Seil und lass es gerade hinunter hängen. Gib ihm einen Stoss - oh wunder, die Pendelbewegungen flachen ab. Perpetuum mobile? Oder vielmehr die kontinuierliche Kraft der Erde und die interne Reibung des Seils?

Du solltest dich entscheiden, über was für ein Abflachen du redest: Pendelbewegung oder die Auslenkung davor.

Wie ging das? "Schuster, bleib bei deinen Leisten"?

Dumm, dass du nicht weisst, was "meine Leisten" sind.

Es gibt keinen Grund, unfreundlich zu werden, bloss weil ich dir nicht recht gebe.

DU warst es, der unfreundlich geworden ist.

Es steht dir frei, die Fehler in meinem vorletzten Post anzuprangern... Um diese Behauptung zu belegen...

Habe ich bereits. Lies nochmal nach. Du hast dir sogar selbst widersprochen.

[Irmo]

Es wird aber schon per se kontrolliert eben weil es sonst Probleme mit dem Gewicht gibt.

Dazu reicht es, Container abzuwiegen. Das kann automatisch bei der Anlieferung geschehen.

Und falls es einmal so sein sollte, daß es wirklich Massenware ist dann würden Terroristen auch maximale eine von dutzenden wenn nicht hunderten Stationen treffen.

Die müssen erstmal gebaut werden.

[MRM]

Dazu reicht es, Container abzuwiegen. Das kann automatisch bei der Anlieferung geschehen.

Nur was wirst du ins Weltall bringen ?

zB Sateliten die ein bestimmtes Gewicht haben - in der Regel wird der vor dem Abflug noch mal kontrolliert ( schon allein aus technischen Gründen ) Außerdem müßtest du da irgendein 10 kg Teil entfernen damit deine 10 kg Bombe nicht bei der Gewichtskontrolle auffällt.

Für Module irgendwelcher Baustationen gilt im Grunde das gleiche.

Die müssen erstmal gebaut werden.

Sicher - aber so lange es nur wenige gibt kann eben von einem Massenfrachtverkehr auch nicht die rede sein, oder ?

[Bynaus]

Ja. Meeresströmungen und Wind verblasen die Radioaktivität der verstrahlten Ankerstation.

Natürlich nicht. Aber der Ort, an dem das Seil die Erde "berührt" ist, nachdem man die verstrahlte Ankerstation weggefahren und eine andere hingebracht hat, bestimmt nicht mehr radioaktiv. Die verstrahlte Station muss man dann wohl versenken.

Aber ich sehe immer noch nicht, warum das gegen die Möglichkeit eines Orbitalseils spricht, worum es hier schliesslich geht...

Du solltest dich entscheiden, über was für ein Abflachen du redest: Pendelbewegung oder die Auslenkung davor.

Wenn du meine Posts sorgfältig genug liest, dann wird das ohne weiteres klar.

Dumm, dass du nicht weisst, was "meine Leisten" sind.

Wenn du mehr über Physik weisst als der Durchschnitts-Chemiker, dann ist das bisher noch nicht so zum Tragen gekommen...

DU warst es, der unfreundlich geworden ist.

Wo? Beweise?

Habe ich bereits. Lies nochmal nach. Du hast dir sogar selbst widersprochen.

Kaum. Zeig mir wo, zitiere mich und den angeblichen Wiederspruch. Tu dir keinen Zwang an.