Der Exoplaneten - Thread

[QoS'Ca]

Es ging mir um bemannte Raumflüge. 29km/h ist die Spitzengeschwindigkeit des Space Shuttles.

Natürlich schaffen Raumsonden mehr, aber die sind auf der 200.000 Jahre langen Reise nicht so bequem.

[Bynaus]

Das Space Shuttle bringt - relativ zur Erde - nicht mehr als ein bisschen über 8 km/s hin - Erdorbit eben. 30 km/s ist die Geschwindigkeit, mit der die Erde um die Sonne kreist - könnten sich Space Shuttles so schnell (relativ zur Erde) bewegen, könnte man mit ihnen auch das Gravitationsfeld der Erde verlassen und z.B. zum Mond (oder Mars) fliegen.

[Skymarshall]

Aber ist der Mond nicht noch im Gravitationsfeld der Erde?

Habe auch mal nachgeguckt. "Apollo 13" z.B. wurde wohl mit einer Rakete beschleunigt. Selber war es ohne die Stufen nicht so schnell.

[Spocky]

Ich denke, verlassen kann man den Erdorbit damit schon. Die Fluchtgeschwindigkeit gilt ja nur, wenn man etwas auf der Erde einmal beschleunigt. Dann muss das Objekt mindestens 11,2 m/s erreichen, um die Erdanziehung überwinden zu können.

Bei einer Rakete mit dauerndem Antrieb ist diese Geschwindigkeit nicht nötig.

[Bynaus]

@Sky: Ja, der Mond ist noch im Gravitationsfeld der Erde, aber um in vernünftiger Zeit zum Mond zu kommen, musst du das Raumschiff praktisch auf Fluchtgeschwindigkeit beschleunigen. Dass dies auch tatsächlich gemacht wurde, siehst du z.B. daran, dass heute mehrere der Raketenstufen, die einst die Apollos auf Mondkurs brachten, um die Sonne kreisen (einige kollidierten auch mit dem Mond): das geht nur, wenn sie schnell genug waren, um das Schwerefeld der Erde zu verlassen.

@Spocky: Die Fluchtgeschwindigkeit beträgt in jedem Orbit jeweils Wurzel 2 mal die Orbitalgeschwindigkeit. Dabei ist es völlig unerheblich, ob diese zusätzliche Geschwindigkeit auf ein Mal oder über eine längere Zeit gewonnen wird. Hebt man z.B. den Orbit erst stark an und startet dann aus einem höheren Orbit erst aus dem Gravitationsfeld raus, so ergeben die Summe der Geschwindigkeitsveränderung für Anheben des Orbits und Erreichen der Fluchtgeschwindigkeit aus dem höheren Orbit exakt wieder die Geschwindigkeitsveränderung, die aus dem tieferen Orbit nötig gewesen wäre, um das Gravitationsfeld zu verlassen. "No free lunch", wieder einmal. Man kann die Natur energietechnisch nicht "austricksen".

Natürlich könnte man - theoretisch - mit dem Space Shuttle ins Sonnensystem starten - aber nur, wenn man es im Orbit mit einem weiteren externen Tank ausstattet...

[QoS'Ca]

Ha! Fehler meiner seits, Sorry!

Es fliegt mit 1500 mph, also 28000 km/h. Da eine Stunde aber nunmal keine 1000 Sekunden sondern 3600s hat, war es doch nur 8 km/s. Danke für die Berichtigung.

Womit wir bei einer Reise von 749.481 Jahren wären. Ich glaube, da nehm ich mir ein Buch mit, sonst wirds langweilig. Und dann können wir auchnoch davon ausgehen, dass es sich nur um einen toten Felsbrocken handelt.

Um aber mal aufs Thema zurückzukommen: Wenn man mal alles zusammenrechnet, kann man sich eigentlich ein gutes hypothetisches Bild von dem Planeten machen:

Wir wissen also, er ist doppelt so groß, 5x so schwer und hat eine gemessene Temperatur von 0-40°C. Aufgrund der Nähe zum Zwergstern gibt es höchstwahrscheinlich eine gebundene Rotation.

Daraus würde ich jetzt schließen, dass es sich um einen Steinplaneten handelt, der, sofern er eine Atmosphäre hat, auf der Oberfläche sehr heiß ist. Es wehen unglaubliche Stürme und die Strahlung vom Zentralgestirn ist extrem hoch. Wenn überhaupt, dürfte sich dort allenfalls mikroskopisches Leben wie Pilze und Bakterien halten. Zum Beispiel unser Pilz, der radioaktive Strahlung futtert.

[Spocky]

@ Bynaus: Fluchtgeschwindigkeit - Wikipedia
Also Wikipedia spricht auch von antriebslosen Objekten.

Würde man ein Seil von hier zum Mond spannen, dann könnte auch ein Mensch mit sehr langsamer Geschwindigkeit die Erde verlassen. Dass ein Shuttle einen zusätzlichen Tank braucht, das liegt nur an der ungünstigen Antriebsart. Würdest du einen Ionenantrieb nehmen, dann könntest du noch viel langsamer die Erde verlassen - ohne Zusatztanks.

Natürlich brauchst du am Anfang mehr Kraft, je näher du noch an der Erde bist, aber so lange der Antrieb läuft, entfernt man sich auch mit 1 m/s irgendwann komplett aus dem Schwerefeld er Erde.

[Bynaus]

@Spocky:

Würde man ein Seil von hier zum Mond spannen, dann könnte auch ein Mensch mit sehr langsamer Geschwindigkeit die Erde verlassen.

Bei einem Seil von hier zum Mond wird an keinem Punkt die Fluchtgeschwindigkeit überschritten, denn der Mond kreist mit Orbitalgeschwindigkeit um die Erde und ein Seil, das die Erde mit dem Mond verbindet, würde also überall langsamer als Orbitalgeschwindigkeit sein und damit unter dem eigenen Gewicht ziemlich unsanft auf die Erde zurückfallen. Ein Orbitalseil (dessen Schwerpunkt in einem geostationären Orbit liegt) hingegen könnte als "Schleuder" benutzt werden, da der oberste Teil des Seils sich weit genug von der Erde entfernt befinden könnte, um schneller als Fluchtgeschwindigkeit zu sein. Trotzdem aber hat das Seil die nötige Geschwindigkeit! Ein Climber, der am Seil hochklettert, zieht durch die Kraft, die nötig ist, um ihn auf die Geschwindigkeit des Seils zu beschleunigen, das Seil etwas nach "hinten" (entgegen der Erdrotation). Da das Seil durch Flieh- und Corioliskräfte selbststabilisierend ist, richtet es sich von selber wieder auf und bezieht diese diese Energie aus der Rotationsenergie der Erde. Das heisst, statt die zur Beschleunigung nötige Energie aus der Verbrennung von Wasserstoff und Sauerstoff zu beziehen, wie etwa das Shuttle, bezieht es der Climber aus der Rotationsenergie der Erde.

Würdest du einen Ionenantrieb nehmen, dann könntest du noch viel langsamer die Erde verlassen - ohne Zusatztanks.

Nein. Der Ionenantrieb beschleunigt zwar langsamer - insgesamt ist die Geschwindigkeitsänderung aber gleich gross, wie wenn man einen anderen Antrieb nehmen würde (Umwandlungsverluste haben bloss einen Einfluss auf die Energie oder die Treibstoffmenge, die nötig ist, um diese Geschwindigkeitsveränderung herbei zu führen). Die Sonde muss, wenn sie aus einem Erdorbit startet, diese insgesamt 11.2 - 8 = 3.2 km/s Geschwindigkeitsunterschied erreichen, auf jeden Fall, ob mit Ionenantrieb oder ohne (der Ionenantrieb braucht für die gleiche Geschwindigkeitsänderung einfach weniger Energie und weniger Treibstoff, aber die nötige Geschwindigkeitsänderung ist die gleiche - und darum gehts hier). Du kannst das Schwerefeld der Erde schon mit 1 m/s verlassen - aber um dorthin zu kommen, wo das möglich ist, musst du erst die restlichen 3.199 km/s beschleunigen. Alles andere würde im Übirgen auch die Energieerhaltung verletzen.

@QoS'Ca: Der Planet hat keinesfalls eine "gemessene Oberflächentemperatur von 0 bis 40 Grad". Das ist eine Temperatur, die unter Annahme einer bestimmten "Reflektivität" (Rückstrahlungsvermögen - auch Albedo genannt) theoretisch bestimmt wurde. Insbesondere der Treibhauseffekt, der auf einer vulkanisch sehr aktiven Welt wie dieser nicht zu verachten sein dürfte, wurde hier vernachlässigt. Der Planet bekommt zudem 2.5 Mal mehr Energie ab als die Erde! (zum Vergleich: unser Nachbarplanet Venus, nicht wirklich für seine lebensfreundlichkeit bekannt, bekommt "nur" 1.9 mal mehr Energie ab...) Der Planet ist vermutlich schon ein Felsplanet, allerdings einer mit einer extrem dichten Atmosphäre (falls er über sehr viel Wasser (einige %) verfügt, eine Wasserdampfatmosphäre, sonst eine Kohlendioxidatmosphäre), vielen Vulkanen und einem mörderischen Treibhauseffekt. Der äussere Planet, der in den Medien kaum erwähnt wurde, hat die viel besseren Chancen, lebensfreundlich zu sein.

[QoS'Ca]

Wie, die haben das Albedo gemessen? Dabei geht doch mehr als nur IR-Strahlung weg?! Wenn ich mir die Venus anschaue, ist die ja auch aufgrund der Atmosphäre wesentlich heller, als es auf der OF eigentlich wäre. Und sie ist auch aufgrund des Treibhauseffektes wesentlich wärmer, als wir hier messen. Etwas laienhaft ist das in meinen Augen dann aber schon.

Also ist das dann wohl eher eine Supervenus.

@ Spocky: Viel Spaß beim Climping^^

[Bynaus]

Nein, sie haben die Albedo nicht gemessen, sondern geschätzt! Der 0-40° Bereich kommt von verschiedenen Albedo-Werten, die man hier eingesetzt hat. Wie du schon richtig bemerkt hast, hat die Venus eine sehr hohe Albedo: aufgrund dessen würde man eine Oberflächentemperatur von -40° erwarten. Der Treibhauseffekt macht aber das alles zunichte, wie hier schon öfters dargelegt.

Übrigens gibts jetzt eine Arbeit, die dem genauer nachgeht, aber zum selben Ergebnis kommt: es ist praktisch ausgeschlossen, dass es sich bei der sog. "zweiten Erde" um eine bewohnbare Welt handelt. Da hat die nächstäussere Welt (Gliese 581 d) schon bessere Chancen.

[0705.3758] The habitability of super-Earths in Gliese 581

[Admiral R]

@Amöbius: Wenn man Lichtgeschwindigkeit beherrscht, wie gesagt, 51 Jahre.

Und natürlich gibt es da so nette Dilitationsregeln, die schön erklären, was passiert, wenn man Lichtgeschwindigkeit erreicht, weshalb man eher um ein paar tausend Stundenkilometer langsamer reisen müsste... Also schon ein paar hunderte Jahre, im allerallergünstigsten Fall, wahrscheinlich eher aber ein bis zwei Tausend Jahre.

also wenn man exakt lichtgeschwindigkeit fliegen würde würde man für
20 lichtjahre auch 20 jahre brauchen,.. denn 1 lichtjahr ist die strecke die das licht in 1em jahr zurücklegt!

[LuckyGuy]

15 Jahre Beschleunigen und 15 jahre Abbremsen?

[Admiral R]

15 Jahre Beschleunigen und 15 jahre Abbremsen?

ook! gutgut, zumindest ist es gut zu wissen dass es doch (evtl.) bewohnbare planeten gibt, die man sich nicht zuerst zurechtbiegen muss...

aufauf -> warpantrieb erfinden

[The Guardian]

Mal angenommen wir bekommen das hin. Wir bauen ein Raumschiff deren Technologie ein paar Mann mit nahezu Lichtgeschwindigkeit zu diesem Planeten bringen kann und versorgen kann... Klar soweit?

Aber wie sieht es mit den Kommunikationswegen zur Erde aus? Vorallem mit den Wartezeiten? Eine E-Mail an die Erde von der neuen "Supererde" aus? 20 Jahre bis zum Emfänger?

Können Neutrinos eigentlich schneller als das Licht sein?

[LuckyGuy]

Können Neutrinos eigentlich schneller als das Licht sein?

Nein.

Es gibt Phantasieteilchen namens Tachyonen. Die sollen die Eigenschaft haben, schneller als das Licht zu sein. Klingt tierisch wissenschaftlich - aber einstweilen spielen sie in einer Liga mit Grimms Märchen.