Raumcon
Raumfahrt => Konzepte und Perspektiven: Raumfahrt => Thema gestartet von: rolli am 20. April 2007, 15:45:42
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ne alte SF Idee, einfach den Schutzschild hochfahren und ab die Post:
Zitat entfernt.
Quelle: http://www.astronews.com/news/artikel/2007/04/0704-014p.html
Tja, die alte Enterprise, wie aktuell
:D
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Zusatz:
Auf der Internationalen Raumstation gibt es für Zeiten mit besonders hoher Strahlenbelastung einen Bereich, der über extra dicke Wände verfügt.
Na sowas, das wusste ich gar nicht.
Weiss da jemand Bescheid? Auf welchem Sektor der ISS ?
:-?
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Servus,
aus Seite 12 ist etwas darüber beschrieben:
http://www.lrt.mw.tum.de/documents/Faszination_Raumfahrt/Raumfahrttechnik/Weltraummuell_public.pdf
8-)
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Hoi Skyfox
danke, aber in deinem Beitrag gehts um Mikrometeoriten.
Der obige Beitrag handelt aber von Strahlenschutz, kosmische, ultraviolette, Gamma-Strahlen, etc.
Gibts da wirklich einen separaten Raum gegen z.B. Gamma ?
:o
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... Gibts da wirklich einen separaten Raum gegen z.B. Gamma ?
Ja. Nennt sich "Zehn Vorne".
Gruß
Peter
P. S.: Tschuldigung, aber ich konnte der Versuchung einfach nicht widerstehen. Ehrlich, ich hab's versucht!
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uuups, sorry ::) aber hatte zumindest was mit der Wandung der Module was zu tun...
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Zu Schutzschildkonzepten in der Raumfahrt gab es in "Spektrum der Wissenschaft 11/2006 S.64 ""Schutzschilde für Raumfahrer" " einen interessanten ausführlichen Artikel. Dabei wurden 4 Konzepte zum Schutz gegen Partikelstrahlung bei Langzeitreisen vorgestellt:
- 1. Wasserschild Das Raumschiff wird nach allen Seiten mit einer 5m-Hülle aus Wassertanks umgeben. Wasser hat den Vorteil gleichzeitig der Lebenserhaltung zu dienen. Für einen allumfassenden Schutz wird das ganze aber zu schwer. Evtl. kann man andere Materialien mit viel Wasserstoff nutzen, oder einen kleinen Schutzraum zwischen den Tanks einrichten. Als Gesamtkonfiguration wird eine Kugel vorgeschlagen, außen Wasser, innen Raumfahrer.
- 2. Magnetischer Schutzschild Dabei werden 2 starke magnetische Felder erzeugt, und zwar so, dass im Bereich der Raumfahrer sich beide Felder aufheben, sich aber außen herum schließen und einen Schutz gegen anfliegende geladene Partikel bieten. Die Aufhebung im Inneren dient dem Schutz der Menschen vor den starken Feldern selbst. Probleme sind hier die benötigte Engergie zur Erzeugung und die biologische Wirkung der Felder. Als Konfiguration wird ein torusförmiges Raumschiff vorgeschlagen, welches insgesamt einer Spule gleicht.
- 3. Elektrischer Schutzschild Das Raumschiff wird stark positiv aufgeladen und bremst anfliegende positive Teilchen (Atomkerne) ab, bzw, weist sie ab. Problem ist auch hier die benötiget Engergie zur Ladungserzeugung. Außerdem sammeln sich negativ geladene Teilchen an. Dadurch wird das urspünlgiche Feld immer schwächer. Des Weiteren treffen die Elektronen mit hoher Energie auf, was zu Röntgenstrahlung führt. Als Anwendung wird eine Mondbasis vorgeschlagen.
- 4. Biochemischer Schutz Hierunter fällt die (noch theoretische) Möglichkeit, die Reparaturmechnismen der DNA zu verbessern, den Menschen selbst also widerstandsfähiger zu machen. Konkrete Ideen werden nicht genannt.
MfG
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Holla Peter
Frechdachs !
Aber immerhin, jetzt weiss ich endlich , wie der spezielle Strahlenschutz-Aufenthaltsraum auf der ISS aussieht:
(http://images.wikia.com/memoryalpha/de/images/0/01/GalaxyZehnvorne.jpg)
Wusste nicht, dass es da so cool hergeht
(http://foolstown.com/sm/bath.gif)
:-*
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Habe gerade was von einer neuen Idee gelesen. Nach dieser Idee soll ein starkes Magnetfeld um das Raumschiff errichtet werden. Allerdings soll das Magnetfeld nicht die Strahlung selbst abhalten sondern lediglich ein ionisiertes Gas um das Raumschiff halten, welches dann als Schutz vor der Sonne dient. Das Feld soll die hochenergetische Teilchen abbremsen.
Die Forscher wollen einen Prototypen von diesem System auf der Erde bauen.
Link:
http://www.space.com/businesstechnology/070425_technovelgy_shield.html
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Habe gerade was von einer neuen Idee gelesen. Nach dieser Idee soll ein starkes Magnetfeld um das Raumschiff errichtet werden. Allerdings soll das Magnetfeld nicht die Strahlung selbst abhalten sondern lediglich ein ionisiertes Gas um das Raumschiff halten, welches dann als Schutz vor der Sonne dient. Das Feld soll die hochenergetische Teilchen abbremsen.
Die Forscher wollen einen Prototypen von diesem System auf der Erde bauen.
Link:
http://www.space.com/businesstechnology/070425_technovelgy_shield.html
Entspricht das nicht einem der Konzepte aus Antwort 6? Hört sich ähnlich an ...
Oder es ist eine gewisse Erweiterung, da man es mit Gas füllen möchte, um somit auch ankommende Partikelstrahlung zu bremsen. Das Problem wäre für ein Raumschiff die Masse des Gases ...
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Ich spekuliere jetzt darauf, dass nicht eine Gas- sondern Plazmavolke gemeint ist. Dann wäre die Menge nicht sehr gross und die Schildwirkung kämme durch ein Zusammenspiel des Magnetfelds, und des el.statischen Feldes zusammen. Welche technologische Vorteile es bringt kann ich aber nicht mal Ahnen.
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Ich spekuliere jetzt darauf, dass nicht eine Gas- sondern Plazmavolke gemeint ist. Dann wäre die Menge nicht sehr gross und die Schildwirkung kämme durch ein Zusammenspiel des Magnetfelds, und des el.statischen Feldes zusammen. Welche technologische Vorteile es bringt kann ich aber nicht mal Ahnen.
braucht ein plama nicht entweder hohen druck oder hohe temperatur um stabil zu bleiben? klingt nicht gerade als ob es sich im freien weltraum wohl fühlen würde...
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Na ja, Ionisiertes Gas ist schon Plazma. Zumindest dachte immer, dass es eine Defintion der Plazma ist. Der Sonnenwind ist zu einm gewissen Teil auch ein Wasserstof(fProtonen)+Helium (Alfa-Teilchen und (He+)Ionen) Plazma.
Um ein Palzma in bestimmten Bereich stabil zu halten brauch man Felder: das Zusammenspiel der Felder ist hochkomplex, und habe mich damit nicht auseinander Gesetzt . Aber ich meine, je düner ist die Plazma, desto geringer sind die inneren Abstosskräfte und um so geringere Felder braucht man um eine Volke stabil zu halten.
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Frage wegen des Wasserschildes. Du sagst, ein 5 Meter dicker Wasserschild wuerde die Strahlung abhalten UND koennte auch noch zur lebenserhaltung verwendet werden.
Ist das Wasser nicht kontaminiert? Oder laesst es sich wieder reinigen?
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@BlackRider
Was meinst du mit kontaminiert? Die Partikelstrahlung wird Wasser abgebremst und bei der Abbremsung entstehende Sekundärstrahlung wird ebenfalls im Wasser absorbiert. Damit wird das Wasser ja nicht radioaktiv oder ähnliches ...
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Nun, ich stelle mir das wie Radioaktivitaet vor. Ich nehme an, das stimmt dann nicht, oder?
Naja, offensichtlich habe ich keine Ahnung...grins, deswegen frage ich ja
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Radioaktivität bedeutet, dass der Atomkern instabil ist, zerfällt und dabei die 3 Arten radioaktiver Strahlung abgibt:
- alpha-Strahlung: Ein Heliumkern verlässt das Atom
- beta-Strahlung: Ein Neutron wandelt sich in ein Proton um, wobei ein Elektron den Kern verlässt
- gamma-Strahlung: Eine elektromagnetische Welle verlässt den Kern, also ein Strahlungsquant.
Durch das Auftreffen von Strahlung wird Materie im Allgemeinen nicht radioaktiv, dazu müsste durch die Strahlung der Energiezustand des Kerns verändert werden. Bei einer Strahlenbehandlung ist der Patient im Anschluss ja auch nicht als radioaktiver Sondermüll zu behandeln ;).
Vielleicht kann ILBUS, unser (Fast-)Physiker, dazu noch Genaueres schreiben.
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Physikalische Wirkungen radioaktiver und auch Kosmischer Strahlung sind:
- Erwärmung
- Ionisierung
- Anregung (kurzzeitige Energieerhöhung im Kern)
- Aktivierung (Destabilisierung des Kerns)
Erwärmung tritt immer auf. Die anderen Punkte hängen unter anderem ab von Massenverhältnissen, Geschwindigkeit oder Stoßwinkel. Demnach würde ein Teil des Wassers auch radioaktiv werden.
GG
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Wie würde so ein Wasserschild den realisiert werden? Eine Art das Modul umlaufender Wassertank?
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Ich denke man würde einzelne Wasserkanister an der Außenhülle befestigen. Die Wandung der Kanister müsste "selbstheilend" sein, d.h. bei kleineren Rissen oder Löchern wird eine chemische Reaktion in Gang gesetzt, die den Kanister wieder verschließt. Bei größeren Schäden wäre der Einsatz eines Klebemanipulators oder gar ein Ausstieg erforderlich.
GG
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Wie schon meine Vorrädner erwähnt haben, sind es mehrere Arten der natürlichen Strahlung. Die Alpha-Strahlung ist leicht abzuschirmen, es reicht oft schon ein Blatt Papier. Es würde durch die Haut gar nicht durchdringen, man möchte es aber nicht darauf ankommen lassen. Die natürliche Bethastrahlung - es sind die Elektronen - lässt sich auch abschirmen. Das Problem bereitet die Gammastrahlung - hochenergetische Photonen, sie kann man nie ganz abschirmen, höchstens schwächen. Am besten mit einem Material, dass aus sehr schweren Kernen besteht (Blei ist das Schwerste noch radiaktiv stabiler Kern - also noch neutral). Die *harten* Photonen der Gamastrahlung werden von den schweren Kernen Absorbiert, und die Kerne regen sich auf anderen Wegen (Stossabregung z.B) ab, ohne dabei wiederholt Gamastrahlung zu emitieren. Jedoch wie gesagt, ganz abschirmen kann man es nicht.
Zu den Unmengen an Wasser als Schild: ich denke, diese sind nur als Schutz wärend der Sonneneruptionen gedacht. Dabei schleudert die Sonne Platzma (Protonen, und Elektronen) ins All. Die Protonen lassen sich gut an den Wassestoffionen des Wassers abbremsen, überrtagen dabei einen grossen Teil der Energie hirmit auf das gesammte Molekühl, die letzte tut diese umwandeln: es kann anfangen zu rotieren, vibireren, beschleunigt werden, und überträgt es durch Stösse und niedrigenergetische Strahlung auf die Nachbar. Die Gamastrahlung wird dadruch nicht abgeschirmt.
An sich ist das Ganze sehr komplex. Es sind viele Faktoren wichtig, z.B wie hoch ist die Energie des Teilchens (Wirkungsquerschnitt) etc. Vieles an der Natürlichen Strahlung schadet uns gar nicht, weil es mit dem menschlichen Körper gar nicht Reagiert (es fliegen Pro Sekunde etwa 30 Neutrinos durch uns), andere ganz im Gegenteil. Die gefährlichste Wirkung einer Strahlung jeder Art, ist die Ionisierung der Korpereigener Molekühle. Dabei werden die Stoffwechselprozesse gestört, was auf Dauer oder auch schnell zur Erkrankung, Kolapps, Verbrennungen etc....dem Tod führen kann.
Das Gemeine an der ganzen Geschichte ist -- wir merken es nur wenn es schon zu spät ist. Im Praktikum (Laser und Teilchenphysikexperimente) wurden wir beruhigt -- wenn wir merken, dass ein Körperteil plötzlich warm wurde, dann ist es schon bereits viel zu spät. Mit dem Zeug ist nicht zu spassen.
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Holla Peter
Frechdachs !
Aber immerhin, jetzt weiss ich endlich , wie der spezielle Strahlenschutz-Aufenthaltsraum auf der ISS aussieht:
(http://images.wikia.com/memoryalpha/de/images/0/01/GalaxyZehnvorne.jpg)
Wusste nicht, dass es da so cool hergeht
(http://foolstown.com/sm/bath.gif)
:-*
wo hastn das bild her, kann irgendwie ned glauben dass des echt ist, schaut ja aus wie in ner bar^^
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Hallo DaBeste.
wo hastn das bild her, kann irgendwie ned glauben dass des echt ist, schaut ja aus wie in ner bar^^
Das ist ein Bild von "Zehn Vorne". "Zehn Vorne" ist die Bar aus der Serie Star Trek - The Next Generation. Die geheimnisvolle "Guinan" (gespielt von Whoopi Goldberg) ist in "Zehn Vorne" die Barkeeperin. Sie verteilt abends nach Feierabend alkoholische (???) Drinks an die Mannschaft der "USS Enterprise", insbesondere auch an den Captain Jean-Luc Picard (gespielt von Patrick Stewart).
(Womit wir wieder beim Thema Alkohol und Raumfahrt wären.)
:) ;) :D
Gruß dido
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Ach ui ui ui, jetzt bin ich voellig verwirrt. Klasse erklaerung von ILBUS, aber es uebersteigt mein bisschen physikalische Vorbildung.
GG und Schillrich widersprechen sich auch, oder?
Also, nochmal ganz aufs wesentliche reduziert. Wuerde so eine Wasserschicht ums Raumschiff was helfen als Strahlen schutz und wenn ja, koennte man es danach dann noch trinken?
Und wenns nix taugt...was macht dann denn dann als Schutz?
Cheerio
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Ich habe sicher nicht die Vorbildung wie ILBUS aber naja versuch es mal @ BlackRider^^
Also so wie ich das verstanden habe bietet das Wasser keinen Schutz gegen die schädliche Gamma-Strahlung.
Allerdings gegen die von den Sonneneruptionen ausgestoßenen Teilchen. Diese werden halt grob gesagt aufgehalten. Inwieweit diese aber schädlich für die Astronauten sind weiß ich auch nicht ;)
Auch nicht ob das Wasser danach noch verwendet werden könnte. Allerdings warum sollte man das Wasser überhaupt benützen, damit würde man doch seinen Schutzschild nach und nach aufbrauchen (es sei denn man würde es wiederaufbereiten und in einem Kreislauf halten)
Hmm glaube nicht das ichs vernünftig wiedergegeben habe ::)
Da ist die reine Schulphysik/chemie wohl doch zu wenig um das komplett zu verstehen. Warten wir lieber auf die Antwort von jemandem mit Ahnung interessiert mich nämlich auch das Ganze...
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Naja, ich nehme mal an, dass auch Astronauten mal durstig sind. Ist doch klasse, wenn man mit so einem Haufen Wasser zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen koennte. Eben als Strahlungsschutz UND zum duschen..grins.
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Die Frage wär sicher auch, kann man aus diesem Wasser durch elektrolyse Sauerstoff machen, den man dann bedenkenlos einatmen kann?
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Hallo Blackrider,
wo widersprechen Ilbus und ich uns gegenseitig? Vielleicht ist es nur an der einen oder anderen Stelle etwas unscharf formuliert.
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Nicht Du und Ilbus, sondern Du und ich:
Durch Neutroneneinfang können stabile Atomkerne in instabile umgewandelt werden. Dadurch werden die einfangenden Materialien radioaktiv. Eisen und Calzium haben z.B. diese Tendenz. Die radioaktiven Isotope zerfallen dann zu Cobald bzw. Scandium, wodurch die Eisenteile mit der Zeit an Stabilität verlieren. Allerdings sind die Umstände so speziell, dass nur ein sehr kleiner Teil Radioaktivität entstehen würde.
Und an T_07:
Doch, das Wasser bietet einen Schutz vor Gammastrahlung. Nur derentwegen macht man sich ja diese Mühe. Alle andere Strahlung: Alpha-, Beta- und Kerne aus Sonneneruptionen lassen sich durch viel geringere Schutzmaßnahmen abschirmen.
GG
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Ahh, du und ich ... ;). Ich hatte das zu schnell gelesen. Ich hatte aber Radioaktivität nicht ausgeschlossen, sondern nur gesagt: im Allgemeinen ...
Das ist jetzt aber auch egal. Ihr habt das ja inzwischen gut erklärt ;).
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Die Gamastrahlung wird dadruch nicht abgeschirmt.
hmm hatte mich hierauf gestützt in meiner Aussage.
Möchte dir da aber nicht wiedersprechen, habe wie gesagt nicht besonderes viel Ahnung von der Materie ;)
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Zum Thema "Die Gamastrahlung wird dadurch nicht abgeschirmt.":
Sie wird geschwächt. Alle 14 cm Wasserschicht nimmt die Gammastrahlung um die Hälfte ab. Das ist der Schirm. Ein Sonnenschirm lässt auch einen Teil des Sonnenlichtes durch. Nimmst Du 10 Sonnenschirme, dann kommt fast nichts mehr durch. Und nimmst Du einen Schirm aus Blech, dann ist die Sonne ganz abgeschirmt. Für Gammastrahlung gibt es aber sowas wie Blech nicht. Selbst mit Blei bräuchte man noch ein paar Zentimeter als zuverlässigen Schutz.
Zum Thema Aktivierung:
Ich hab noch Mal in einer Broschüre (vom Informationskreis Kernenergie) geblättert und folgendes gefunden:
Der Sauerstoff-16, der im Kühlmittel eines Siedewasserrekators enthalten ist [das ist Wasser; GG], wandelt sich z.T. durch Neutroneneinfang in Stickstoff-16 um. Dieser ist radioaktiv (Halbwertszeit 7,13 s), so dass ...
Allerdings ist die Neutronenstrahlung in einem Kernreaktor viiiiiel größer als im fast leeren interplanetaren Weltraum. Deshalb wird das bisschen wohl keine Rolle spielen.
GG
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Noch ein Beitrag zu diesem Thema:
http://derstandard.at/?url=/?id=2983641
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Weiß einer, ob die Sonne auch Neutronenstrahlung aussendet? Diese ist, soviel ich weiß, ja äußerst schwer abzuhalten, weil sie elektrisch neutral ist, oder irre ich mich da?
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Neutronen können genau so gut wie die Protonen durch Stösse an den Atom-, und Ionkernen des Absorbers ihre Energie abgeben. Es ist nur die Frage der Stoffmenge. Mit dem Wasser kann man also auch die Neutronnen bremsen.
Danke GG für die Konkreten Zahlen, ich wusste die nicht mehr aus dem Kopf. Ich frage mich bei diesen Wasseschildüberlegungen gegen Gammastrahlung, ob diese Halbierung, oder sogar Reduzierung auf ein Tausendstel (z.B) dann schon bereits für den Menschen verträglich ist. Deswegen habe ich auch geschrieben, dass man es immer noch als keine Abschiermung gegen Gammas sehen soll.
In Kalorimetern (unter anderem werden so Energiedetektoren bei Teilchenphysik bezeichnet) werden neutralen Teilchen wie Neutronen in den Hadronenkalorimetern abgebremst, und dabei ihre abgegebene Energie vermessen. Das Abbremsen geschieht vorwigend in dichten Medien, wie Flüssiges Argon und Blei und Eisenhaltige und etc. Absorber, was aus anwendungsbediengten Grunden diese Stappel- und Stoffzusammensetzung hat. Mit ausreichend viel Material, kann man neutralen Teilchen wie Neutronen gut Bremsen.
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Grins,
also ich fasse das mal so zusammen. Wasser tuts als Schutz and man kann es hernach sogar noch trinken ... wenn auch nicht unbedingt als Heilwasser verkaufen.
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Machen Neutronen nicht irgendwann das Schutz- oder Mantelmaterial kaputt? Mir fällt gerade nicht das Stichwort ein, aber ich habe mal gelesen, dass bei Fusionsreaktoren mit der Zeit "Löcher/Lücken" im Atomverbund der Reaktorwände entstehen und das, so ich mich richtig erinnere, Neutronen daran Schuld sind.
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Am besten sieht man das doch aus Bildern aus Kernreaktoren, wenn die Brennelemente ausgetauscht werden (letztens kam z.B. bei ARTE eine Doku über den Rückbau des AKW Nord in Lubmin): dort liegt der hochradioaktive Reaktorkern offen und oben stehen die Angestellten und machen ihr Ding. Dazwischen sind nur etwa 10 m Wassersäule. Was man natürlich nicht vergessen darf ist die Erzeugung von Tritium im Wasser. Das ist dann schon etwas problematischer hat eine HWZ von 12a.
Freie Neutronen selbst haben eine HWZ von 12 min. D.h. im freien Raum, wenn keine Quelle in der Nähe ist, sind sie selten. Durch Wasserstoff lassen sie sich am besten Abschirmen (genauer gesagt durch Deuterium wie in Schwerwasserreaktoren), durch Metalle gehen sie relativ leicht durch, viel besser als Gammastrahlung. Deswegen haben CASTOR-Behälter auch Abschirmelemente aus Kunststoff eingearbeitet.
Martin
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Ich habe nochmal in der Wikipedia nachgeschaut, der solare Teilchenwind besteht vor allem aus Protonen, Elektronen und Heliumkernen (wie schon Ilbus schrieb) und enthält auch geringe Mengen an größeren Ionen und nach deren Neutralisierung an Atomen. Von Neutronen ist nicht die Rede. Deshalb wird man sowohl das Wasser verwenden, als auch auf die Stabilität der Außenhaut zählen können.
Neutronen (und Antineutronen) könnten zwar auch noch durch Paarbildung aus Gammastrahlung entstehen, aber das ist mir dann doch zu weit hergeholt. ;D
GG
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Ich habe mal eine Frage: Ist es möglich Teilchen oder irgendeine art von Materie, gezielt auf engstem Raum (so nah wie möglich, mikro,nano,piko oder so) bringen?
p.s. mit gezielt meine ich, als würde man Soldaten(Teilchen) neben einander in reihe bringen wollen
edit:
ok schon gut, die frage hat sich erledigt, abstoßungskräfte
aber ich sag mal was ich vor hatte:
meine Idee lag darin, teilchen so eng wie möglich aneinander reihen zu lassen, so das keine Materie zwischen den Atomen passt.
den rest verrate ich nicht^^
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Bezug? Was meinst du? Warum postest du in diesem uralt Thread? ???
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Weil ich eine Idee zu einem Schutzschild habe, nur muss ich erstmal Wissen ob dass was ich oben gepostet habe möglich ist (fals ja, dann weis ich eventuell wie man ein schutzschild konstruieren kann) und fals nicht dann ist das schwachsinn was ich gerade denke. ;D