Sinn und Unsinn der Raumfahrt

[Phaidon]

Um die Neutronen dann per Feld zu beschleunigen, bräuchte man mehr Energie.

Mit was nen Feld willst du Neutronen beschleunigen?

Die Gravitation wird in 45km wohl kaum geringer sein als direkt am Boden?

Oh doch, die nimmt auf Entfernung zum Quadrat ab. Aber du hast recht, sie ist noch recht stark.

Du musst bedenken das der Treibstoff dabei ja verbraucht wird, also die Rakete immer leichter wird und dadurch die Beschleunigung erhöht wird.

Trotzdem müssen wir Treibstoff zum Abbremsen am Ziel, Beschleunigungen zum Rückflug und Abbremsen beim Rückflug mitnehmen.

Ausserdem wird irgendwann ja die erste Stufe abgetrennt sobald der Treibstoff alle ist, und die nächste Stufe zündet. Die dürfte vielleicht die gleiche Kraft besitzen, aber die Rakete ist dann ja leichter und beschleunigt schneller.

Mein Teil wird im Orbit gebaut^^.

[Irmo]

Und mit der Wärme die du in Strom umwandeln willst ist das auch so eine Sache - zumindest auf Erden brauchst du da Unmengen an Kühlwasser um Strom zu erzeugen ...

Das Kühlwasser ist ja mehr zur Abführung der Wärme, die nicht in Strom umgewandelt wird, mithin "Abfallenergie"

Außerdem hat man ja bei jeder Umwandlung einen Energieverlust - von daher könnte ich mir vorstellen, daß es sinnvoller sein kann die nuklearreaktion auf direkterem Wege für den antreib zu nutzen als über dem Umweg Wärme -> Strom -> Teilchenbeschleuniger ...

Das wurde in Form eines Atom- bzw. Wasserstoffbombenantriebs schon angedacht. Ich glaube, es war der Vertrag zum Verbot von Kernwaffentests in der Atmosphäre, dem Weltraum und unter Wasser der dieses Konzept dann undurchfürbar gemacht hat. Vielleicht könnte man da heutzutage Ausnahmen reinsetzen. Der Vertrag sieht Erweiterungen ausdrücklich vor. So ein Triebwerk wäre allerdings natürlich gepulst und würde recht ruckartig beschleunigen.

[MRM]

Ein Fusionsreaktor produziert nur in StarTrek Plasma. In der Realität ist im Fusionsreaktor drin wie im Atomreaktor die Brennstäbe.

Also Plasma gibts nicht nur bei Star Trek

Hier der ITER

http://de.wikipedia.org/wiki/ITER

da steht was vom Wasserstoffplasma

zudem könntest du aus schwerem Wasserstoff auch schlecht Brennstäbe machen

Im Plasma verschmelzen Elemente miteinander, wodurch Neutronen frei werden. Diese fliegen mit großer Geschwindigkeit aus dem Plasma raus und werden in wasser abgebremst. Durch die Reibunsgenergie wird das Wasser erwärmt und wir können ne Turbien antreiben.

Und für einen Antrieb wäre es doch geschickter die Kinetische Energie der Neutronen als Antrieb zu nutzen anstatt damit erst Wärme zu erzeugen.

Atom- und Fusionsreaktoren funktionieren nicht anders.

Ziel der Bisherigen Atom und evtl bald Fusionsreaktoren ist es abe auch strom über den Umweg von wärme zu erzeugen - bei einem Antrieb muß das nicht der sinnvollste Weg sein.

Und Photovoltaikzellen liefern nicht genügend Saft.

Das ist mir schon klar

Das Kühlwasser ist ja mehr zur Abführung der Wärme, die nicht in Strom umgewandelt wird, mithin "Abfallenergie"

Ja einmal zum Wärme abführen und dann auch noch um die Turbinen anzutreiben ( gut , das nennt man dann wohl nicht kühlwasser ) Ich denk aber mal das ein reaktor auf einem Raumschiff / einer Sonde schon irgendwie anders konstruiert sein müßte ( als ein herkömmlicher Kernreaktor ) um weniger Balast mit sich rum zu schleppen.

Das wurde in Form eines Atom- bzw. Wasserstoffbombenantriebs schon angedacht. Ich glaube, es war der Vertrag zum Verbot von Kernwaffentests in der Atmosphäre, dem Weltraum und unter Wasser der dieses Konzept dann undurchfürbar gemacht hat. Vielleicht könnte man da heutzutage Ausnahmen reinsetzen. Der Vertrag sieht Erweiterungen ausdrücklich vor. So ein Triebwerk wäre allerdings natürlich gepulst und würde recht ruckartig beschleunigen.

Naja ganz so drastisch hatte ich das nicht gedacht ( also nicht gleich eine Atombombe ) sondern schon noch einen level darunter. Es gab ja auch tests wo man knapp unter einer Kernexplosion geblieben ist aber schon eine Kettenreaktion einsetzte - wenn man die reaktion auf diesem Level laufen ließe wäre das IMO als Antrieb optimal ( zumal die Kernexplosion auch nicht ganz unproblematisch für das Raumschiff wäre )

Mit dem vertrag - nun ja - einen solchen Antrieb sollte man auch nicht in Erdnähe zünden - ein paar Mio km weg dürfte das Raumschiff da gerne schon sein - die Verträge ließen sich ja entsprechend anpassen ( ist in dem Fall ja auch nicht als Waffe gedacht )

[Phaidon]

Also Plasma gibts nicht nur bei Star Trek

Ja, es ist drin, wird da aber nicht produziert. Es ist notwendig, damit ne Kernfusion stattfinden kann. Darin entsteht nicht aus dem Nichts Plasma. In einem magnetfeld eingedämmtes Gas wird erhitzt, damit es darin zu Kernfusionen kommt.

Und für einen Antrieb wäre es doch geschickter die Kinetische Energie der Neutronen als Antrieb zu nutzen anstatt damit erst Wärme zu erzeugen.

Wie gesagt, da fehlt mir das Wissen^^.

@Irmo
Ich hätte nen ungutes Gefühlt, wenn hinter mir im Sekundentakt Mikroatombomben detonieren. Wenn der Verschlussmechanismus nicht schließt oder eien Bombe im Schact stecken bleibt.. gute Nacht. Die Fehlzündung überlebt man nicht.

[FirstBorg]

Mit was nen Feld willst du Neutronen beschleunigen?

Habs schon korrigiert

Mit was nen Feld willst du Neutronen beschleunigen?
Trotzdem müssen wir Treibstoff zum Abbremsen am Ziel, Beschleunigungen zum Rückflug und Abbremsen beim Rückflug mitnehmen.

Ich meinte eigentlich die Saturn Raketen.. da brauchte man nicht abbremsen

[Phaidon]

Habs schon korrigiert
Ich meinte eigentlich die Saturn Raketen.. da brauchte man nicht abbremsen

Ich sehs.
Kopp gegen Wand schlag...

edit (meinen)

[Aglarion]

Okay, dass das Ding mit der Zeit leichter wird, habe ich vergessen, auch dass frühere Stufen abgesprengt werden. Das macht meine Berechnungen natürlich absolut unbrauchbar

Zu dumm, dass ich nirgends Informationen über das Gewicht der einzelnen Stufen finden kann... naja egal, gibt wichtigeres

[Phaidon]

S-IC-Sequenz
Die Apollo-Missionen begannen ihre Reise zum Erdtrabanten vom Startkomplex 39 des John F. Kennedy Space Centers. Nach erfolgtem Start brannte die erste Stufe der Saturn V für 2,5 Minuten und brachte die Rakete so auf eine Höhe von 61 Kilometern. Die Geschwindigkeit betrug bei Brennschluss 8.600 km/h. Es wurden in diesen 2,5 Minuten ca. 2.600.000 kg Treibstoff verbrannt.

S-II-Sequenz
Nach Abwurf der ersten Stufe zündete die zweite und brannte für weitere sechs Minuten. Deren Brennschluss erfolgte in ca. 185 km Höhe bei einer Geschwindigkeit von 24.600 km/h.
Sauerstoff (ca. 400.000 Liter) und flüssigen Wasserstoff (ca. 1,2 Mio. Liter)

S-IVB-Sequenz
Für weitere 2,5 Minuten übernahm nun die dritte Stufe den Antrieb. Sie brannte insgesamt bis zwölf Minuten nach dem Start und wurde während der nächsten zweieinhalb Erdumrundungen nicht abgeworfen. Während dieser Zeit wurde das Raumschiff auf Funktionalität überprüft und das "Go" für den Einschuss auf die Mondbahn gegeben.
Sauerstoff (ca. 90.000 Liter) und flüssigen Wasserstoff (ca. 300.000 Liter)

Startgewicht
2 900 t

davon Treibstoff
2 550 t

http://www.bernd-leitenberger.de/saturn.html

Stufe 1: S-1C
5 Triebwerke Rocketdyne F-1 mit je
6733 kN (Meereshöhe) 7740.5 kN (Vakuum) Schub
Brenndauer 161 Sec.
Vollmasse 2,286,217 kg.
Leermasse 135,218 kg.


Stufe 2: S-II
5 Triebwerke J-2 mit je 1031 kN Schub
Brenndauer 390 sec.
Vollmasse 490,778 kg. Leermasse: 39,048 kg.


Stufe 3: S-4B
1 Triebwerk J-2 mit 890 kN Schub
Brenndauer 475 sec.
Vollmasse 119,900 kg.. Leermasse: 13,300 kg.

[Aglarion]

Wow, danke! So kann man schon mehr rechnen. Jetzt brauche ich nur noch wissen, wie sich die Flugbahn mit der Zeit geneigt hat... ich will mal versuchen, die Werte nachzuvollziehen. Kann ja nicht so unglaublich schwer sein...

[FirstBorg]

Oh doch... das kann es

Jedenfalls wenn man Mathematik so hasst wie ich

Ja ich weiss, als angehender Physiker ist das etwas schlecht

[Skymarshal]

Mathe ist auch nicht mein Fall.

Zum Reaktor: Ist man überhaupt schon annähernd so weit solche Reaktoren zu komprimieren?

Oder wie groß und schwer soll das Raumschiff sein?


Und zum Xenon Gas: Läßt sich ein Gas überhaupt so kompakt in einen Teilchenbeschleuniger beschleunigen? Wenn dann doch eher einzelne Teilchen.


Eigentlich ist ja egal was hinter ausgestoßen wird. Alles was eine Masse und Geschwindigkeit hat müßte im Vakuum eine Rückstoß erzeugen.

Theoretisch würde es ein Kompressor auch tun. Aber ohne Diesel...

[Aglarion]

lol... ein dieselbetriebenes Raumschiff Mensch, das wird Eindruck machen

wir können auch zwei Kinder mit Wasserpistolen in das Raumschiff einbauen, gibt auch Rückstoß

[FirstBorg]

Weiss jemand zufällig welche Spannung und wieviel Strom so ein Urankern in der Voyagersonde erzeugt?

[Phaidon]

Zum Reaktor: Ist man überhaupt schon annähernd so weit solche Reaktoren zu komprimieren?

In Ubooten gibt es auch schon Atomreaktoren.

Oder wie groß und schwer soll das Raumschiff sein?

So groß und schwer wie nötig^^.

Und zum Xenon Gas: Läßt sich ein Gas überhaupt so kompakt in einen Teilchenbeschleuniger beschleunigen? Wenn dann doch eher einzelne Teilchen.

In einen Teilchenbeschleuniger werden einzelne Teilchen beschleunigt. Da das Gewicht zunimmt müssen auch die Magnetfelder mit der Zeit stärker werden, um es auf der Bahn zu halten. In einen solchen Reaktor könnte man tatsächlich nur ein paar Teilchen beschleunigen, und erst wenn man diese auf die Austrittsgeschwindigkeit gebracht hat damit anfangen neue Teilchen zu beschleunigen.
Deswegen soll es damit man stetig einspeisen und beschleunigen kann bei mir ja ne Spiralbahn geben.
In der Mitte wird der Treibstoff eingespeist und auf den spiralförmigen Weg nach außen werden die Atome schwerer und schneller und somit auch die Magnetfelder stärker.

[Aglarion]

Weiss jemand zufällig welche Spannung und wieviel Strom so ein Urankern in der Voyagersonde erzeugt?

Die Stromversorgung geschieht über 3 Radioisotopenbatterien mit einem Gewicht von je 39 kg, die den Zerfall von Plutonium 238 (Halbwertszeit 87.7 Jahre) nutzen um aus der Wärme über ein Thermoelement Strom zu gewinnen. Die Multihundred-watt (MHW) RTG wurden extra für Voyager entwickelt und sind bei keiner anderen Mission eingesetzt worden. Sie hatten 3 mal mehr Leistung als die für Viking und Pioneer 10+11 eingesetzten SNAP-19 Elemente.

Jedes Element ist mehrfach isoliert und gekapselt und von einem Berylliumschild zur Minimierung der Strahlung umgeben. Es enthält das Plutonium in Form von keramischen Plutoniumoxid, welches nicht eingeatmet werden kann (Nur so ist Plutonium 238 als Alphastrahler für den Menschen gefährlich). Der gesamte Generator besteht aus 3 RTG mit je 24 Einzelpellets umgeben von je 312 Silizium-Germanium Thermoelementen, welche die Zerfallswärme von bis zu 1273 K in Energie umwandeln. An der Außenseite der Thermonuklidgeneratoren waren diese beim Start noch 573 K warm.

Aus einer Anfangsleistung von 7200 Watt Wärme wurden beim Start (je nach Quelle) 471-485 Watt Strom gewonnen. Mindestens 400 Watt sind für den Betrieb aller Experimente nötig, sinkt die Leistung unter 245 Watt, so ist die Sonde nicht mehr funktionsfähig. Soviel Strom braucht die Sonde alleine für ihre internen Systeme, vor allem für die Heizung. So muss der Treibstofftank beheizt werden, sonst würde das Hydrazin zu Eis gefrieren. Der Wechselstrom wurde aus einer Gleichspannung von 30 V mit einer Wechselspannungsfrequenz von 2.4 kHz erzeugt durch zwei (redundante) Zerhacker an Bord. Jedes der drei RTG Elemente hat eine Länge von 50.8 cm und einen Durchmesser von 40.6 cm. 17 Jahre nach der Fertigung wurde ein RTG der übrig war, im Jahre 2000 in einer Vakuum Testkammer geprüft, ob dieser noch dicht ist. Dies war der Fall.

Quelle: http://www.bernd-leitenberger.de/voyager1.html