Raumcon
Raumfahrt => Konzepte und Perspektiven: Raumfahrt => Thema gestartet von: runner02 am 31. März 2010, 21:06:46
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In diesem Thread können Konzepte diskutiert werden,
wie man am einfachsten bzw. praktikabelsten künstliche Schwerkraft erzeugen kann.
Dadurch ließen sich die Hauptprobleme für Langzeitaufenthalte im Weltraum (nötig für Raumbasen, aber auch orbitale Habitate, sowie Marsraumschiffe und darüber hinaus...) lösen: Muskelschwund und Knochenschwund, die durch mangelndes Training im Alltag erzeugt wird.
Bisherige Ideen:
an Space Elevator angebunden, erzeugt ~ 5 % g Nachteil: Man braucht nen Space Elevator und der wird dadurch auch noch verkompliziert bzw. blockiert
Zentrifugalkraft mittels Rotation: Vorteile: Kann elektrisch gedreht werden, kein Treibstoff nötig. Außerdem flexibel (nicht an Space Elevator angebunden)
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Die wirkung der Zentrifugalkraft, basiert doch auf der Masseträgheit, richtig? Den gleichen effekt müsste man dann auch mit einer ausreichend großen und andauernden Beschleunigung erreichen - ganz ohne Rotation.
Bei Orbitalstationen mag das nicht anwendbar sein, aber bei einem Raumschiff Richtung Mars.
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Die wirkung der Zentrifugalkraft, basiert doch auf der Masseträgheit, richtig? Den gleichen effekt müsste man dann auch mit einer ausreichend großen und andauernden Beschleunigung erreichen - ganz ohne Rotation. ...
Ja, das ist der gleiche Effekt. ABER: Ein entsprechend kunstruiertes Raumschiff muß nur einmal sehr preisgünstig in Rotation versetzt werden und dann rotiert es bis in alle Ewigkeit weiter. Ein entsprechend konstruiertes Raumschiff bis zum Mars ständig positiv und negativ (auch bremsen genannt) zu Beschleunigen ist ... undenkbar teuer, denn es werden Unmengen an Treibstoff und die entsprechenden Tanks benötigt.
Ein meiner Meinung nach anschaulicher Vergleich:
Das Space Shuttle wird während der Startphase ungefähr mit 1 g beschleunigt. Die Ausmaße der Booster und des externen Tanks für diese Beschleunigung sind allgemein bekannt. Diese Beschleunigungsphase dauert ungefähr zehn Minuten. Bis zum Mars müßte man mehrere Tage ununterbrochen positiv und negativ beschleunigen. Undenkbar.
Und dann kann man sehen wie das Shuttle im Weltraum mit ganz kleinen Manövriertriebwerken in Rotation versetzt wird. Ich denke, daß der Unterschied eindeutig erkennbar ist.
Gruß
Peter
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Den gleichen effekt müsste man dann auch mit einer ausreichend großen und andauernden Beschleunigung erreichen - ganz ohne Rotation.
Theoretisch ja.
Aber: Dann wäre es nach wenigen Tagen am Mars, wie willst du so nen Schub erzeugen, und dan auch wieder abbremsen??
Ein entsprechend kunstruiertes Raumschiff muß nur einmal sehr preisgünstig in Rotation versetzt werden und dann rotiert es bis in alle Ewigkeit weiter.
Korrekt. Nur halt, dass die Reibung das ganze etwas bremst. Aber 1. sollte das zu vernachlässigen sein, 2. kann man einfach wieder strom durch den Motor lassen, und Strom bekommt man 'gratis' von der Sonne, muss man also nicht mitschleppen.
Wenn die Astronauten in Drehrichtung laufen, müsste das die Zentrifuge doch beschleunigen, oder?
Dann trainieren sie und erhalten gleicheitig die 'Schwerkraft'.
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Ich behaupte auch nicht, das meine Variante besser sei, als die Rotation - es ist einfach eine weitere Variante.
Ein entsprechend konstruiertes Raumschiff bis zum Mars ständig positiv und negativ (auch bremsen genannt) zu Beschleunigen ist ... undenkbar teuer, denn es werden Unmengen an Treibstoff und die entsprechenden Tanks benötigt.
Mit einem chemischen Antrieb ist an eine anhaltende Beschleunigung nicht zu denken. Mit einem EPS sieht das dagegen schon deutlich anders aus.
Ein Vorteil dieser Variante ist, die gleichzeitige Reisezeitverkürzung. Es wäre auch denkbar, nur in bestimmten Zeitabschnitten zu Beschleunigen und so nur in Teilen der Reise Schwerkraft zu "erzeugen" - wärend andere Teile im Freiflug absolviert werden (z.b. wärend der Schlafperiode).
Ein Problem sehe ich mit der Rotations: Durch Rotation werden wohl unterschiedliche Schwerkraftlevel im Menschen erzeugt: z.B. im Kopf weniger als im Unterkörper. Das kann nicht gesund sein!
Die Rotation muss also einen Radius haben, der groß genug ist um das zu verhindern. Es reicht also nicht aus eine unserer Konservendosen in Drehung zu versetzen. Der nötige Komplex ist warscheinlich ziemlich groß. In erster Generation wahrscheinlich 2 durch ein Tross verbundene Körper.
Dadurch ergeben sich einige weitere Probleme: etwa die Platzierung der Triebwerke. Die Navigation und Kurskorrektur sind viel schwieriger (Starsensor bei xTausend u/min?)
Ich würde gerne wissen, wie schnell sich so ein Komplex drehen müsste um 1g zu erzeugen. Auch wie groß eine lineare Beschleunigung sein müsste um den gleichen Effekt zu erzeugen. Leider bin ich ne Matheniete :/
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Ich würde gerne wissen, wie schnell sich so ein Komplex drehen müsste um 1g zu erzeugen. Auch wie groß eine lineare Beschleunigung sein müsste um den gleichen Effekt zu erzeugen. Leider bin ich ne Matheniete :/
Na die lineare Beschleunigung ist doch 1g, also ca. 9.81m/s2 ;).
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Na die lineare Beschleunigung ist doch 1g, also ca. 9.81m/s2 ;).
siehste! sag ich doch *uhmpf wie peinlich* ;D
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Hier mal ein (schneller) Graph, wieviel RPM in Abhängigkeit vom Radius man benötigt, um 1g Zentrifugalbeschleunigung zu erhalten:
(https://forum.raumfahrer.net/index.php?action=dlattach;topic=8140.0;attach=857;image)
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Hier mal ein (schneller) Graph, wieviel RPM in Abhängigkeit vom Radius man benötigt, um 1g Zentrifugalbeschleunigung zu erhalten: ...
Wenn an wirklich ein volles G haben will, ich denke zur Verhinderung von Muskelschwund und anderen Beschwerden recht wahrscheinlich schon 0,5G oder weniger aus.
Macht man das mittels zweier Stationen von gleicher Masse, welche quasi wie eine Gewichtheber Hantel aus sieht,
so bekommt man zwei Stationsteile bei denen in beiden Teilen die gleiche Schwerkraft herrscht.
Konstruiert man das z.B. so wie ein Rad von einem Motorrad (keine Speichen) und man schneidet oben und unten jeweils 150° vom Umfang ab,
so hat man zwei Stationsteile mit Schwerkraft, welche sich um die Achse drehen.
Die Achsenmitte sozusagen der Kern könnte z.B. aus einem Kernreaktor mit nachgeschalteter Gas+Dampf Turbine bestehen
und als Antrieb einen VASIMR Triebwerk verwenden.
Im Kern gibt es dann fast keine Schwerkraft und da so ein Antrieb wohl weniger als 0,1m/s^2 an Beschleunigung liefert,
wird sich das in den Lebensbereichen kaum, oder bei bestimmter Ausrichtung gar nicht auswirken.
Der Platz zwischen den beiden Außenstationen und dem Kern der Achse kann man dann als Kühlflächen verwenden.
Das könnte vielleicht noch eine schöne andere weiter schöne Möglichkeit eröffnen.
Wird der Dampf, oder was immer als Kondensationsmedium verwendet wird, auf seinem Weg nach außen so kalt das er kondensiert,
so kann das Kondensat wenn es nicht mit dem radioaktiven Teil des Reaktors in Berührung kommt,
zum einen als Heizung für die Stationen benutzt werden und gleichzeitig als zusätzlicher Strahlenschutz für den Lebensbereich.
Weiterhin sinkt hierdurch natürlich die Temperatur des Arbeitsmediums, was zur Verbesserung des Wirkungsgrades des Antriebs genutzt werden kann.
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Die wirkung der Zentrifugalkraft, basiert doch auf der Masseträgheit, richtig? Den gleichen effekt müsste man dann auch mit einer ausreichend großen und andauernden Beschleunigung erreichen - ganz ohne Rotation.
Bei Orbitalstationen mag das nicht anwendbar sein, aber bei einem Raumschiff Richtung Mars.
Das was du sagt stimmt zwar, ist aber für Zeiten größer 30min mit chemischen Reaktionen nicht realisierbar.
Und selbst wenn man Kernspaltung verwendet und sich nicht gerade mit einer Atombombe beschleunigen will, geht das nicht.
Beim Start von chemischen Treibstoffen werden riesige Energiemengen in sehr kurzer Zeit frei
und beschleunigen damit das Reaktionsgas auf relativ niedrige Geschwindigkeiten.
Will man z.B anstatt 30min, ein Schiff 300min mit der gleichen Beschleunigung bei GLEICHER Antriebsmasse beschleunigen,
so benötigt man 100x mehr Energie!
(E=m*v2)
Nicht das eine Kernreaktion diese Energiemengen nicht liefern könnte, aber man ist nicht in der Lage diese riesen Energiemengen
so frei zusetzen, das sich diese mit realisierbarem Aufwand beherrschen lassen.
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Mit einem EPS sieht das dagegen schon deutlich anders aus.
Dann hat man eine ständige Beschleunigung von 100 N pro 200Tonnen (Marsraumschiff) ... das macht dann pro Kilo?
So kommt man (leider) nicht auf rund 5-10 m/s^2
Ein Problem sehe ich mit der Rotations: Durch Rotation werden wohl unterschiedliche Schwerkraftlevel im Menschen erzeugt: z.B. im Kopf weniger als im Unterkörper. Das kann nicht gesund sein!
Ich schätze mal, bei 4-5m Durchmesser sollte das aushaltbar sein... (Ws passiert eigentlich wenn man über die Mitte des Raumschiffs hinaufspringt? Fällt man dann drüben mit der doppelten Geschwindigkeit wieder runter??)
Dadurch ergeben sich einige weitere Probleme: etwa die Platzierung der Triebwerke. Die Navigation und Kurskorrektur sind viel schwieriger (Starsensor bei xTausend u/min?)
Es muss sich ja nicht das ganze Raumschiff drehen... Steuereinheit ist in 0G, sieht auch cooler aus bei Funkübertragungen zur Erde ;)
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Mahlzeit!
... Korrekt. Nur halt, dass die Reibung das ganze etwas bremst. Aber 1. sollte das zu vernachlässigen sein, 2. kann man einfach wieder strom durch den Motor lassen, ...
Reibung? Im Weltraum? Was für ein Elektromotor? Reden wir aneinander vorbei?
... Durch Rotation werden wohl unterschiedliche Schwerkraftlevel im Menschen erzeugt: z.B. im Kopf weniger als im Unterkörper. Das kann nicht gesund sein! ...
Eine Eisenbahnreise mit hoher Geschwindigkeit kann auch nicht gesund sein! Sagte man damals. Ohne, daß es jemals jemand bewiesen hätte. Kannst du deine Behauptung mit irgendwas belegen? Also kein Selbstversuch oder ähnliches. Aber vielleicht mit einem kleinen Link oder so?
... Wenn an wirklich ein volles G haben will, ich denke zur Verhinderung von Muskelschwund und anderen Beschwerden recht wahrscheinlich schon 0,5G oder weniger aus. ...
Ebenfalls eine unbewiesene Behauptung.
Könnte es vielleicht am heutigen Datum liegen? Veräppelt ihr mich/uns?
Gruß
Peter
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Durch Rotation werden wohl unterschiedliche Schwerkraftlevel im Menschen erzeugt: z.B. im Kopf weniger als im Unterkörper.
Kannst du deine Behauptung...
Könnte es vielleicht am heutigen Datum liegen? Veräppelt ihr mich/uns?
Nein, warum sollten wir? Daran ist uns nicht gelegen :) Nicht in diesem Thread...
Ich weiß nicht worauf sich knt bezieht, oder was er da in Erinnerung hat.
Aber ich weiß, das ich das mal erwähnt hatte. Im CAM-Thread:
Der Körper verträgt es nicht gut, wenn er große Gratitationsunterschiede über die Ausdehnung des Körpers verspürt.
Ich hatte damals Informationen bezüglich der Zentrifuge zusammengesucht. Beim AMES Research Center, bei NASA generell und bei JAXA. Ich weiß nicht mehr wo ich es gelesen hatte, vielleicht war es auch in Bild oder Spektrum der Wissenschaft. Allerdings versichere ich dir, das ich es mir nicht zusammengedacht habe.
Grüße, James
Ach ja, es war aber so gemeint das der Körper dies verspürt, und er darauf reagiert - Unwohlsein oder Unorrientiert sein. Ich glaube nicht das es im Zusammenhang mit Ungesund stand.
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Mahlzeit James!
Sowas kann ich mir durchaus vorstellen. Allerdings sind diese Zentrifugen auf der Erde zwar ganzschön große Maschinen, aber auch wieder relativ klein gegenüber den Bildern, die ich von den angedachten NASA-Raumschiffen gesehen habe. Bei der NASA hatte ich den Eindruck, daß der Abstand der Mannschaftsunterkünfte vom Rotationsmittelpunkt durchaus 50 Meter und größer sein könnte. Desweiteren werden in den Zentrifugen auf der Erde immer Beschleunigungen von mehr als einem g erzeugt. Im Sternenstädtchen mit der weltgrößten Zentrifuge TSF-18 zum Beispiel bis zu 30 g. Im All benötigen wir jedoch höchstens 1 g.
Das alles dürfte dazu beitragen, daß der Schwerkraftunterschied zwischen Kopf und Beinen eines Raumfahrers relativ gering ausfällt. Aber das werden die Wissenschaftler schon noch im Laufe der Zeit genauer berechnen und experimentell untersuchen müssen.
Diesbezüglich bieten sich da meiner Meinung nach zwei Möglichkeiten an: Ein experimentelles rotierendes Raumschiff in der Erdumlaufbahn und eine Mondstation. Das Raumschiff hat den Vorteil, daß man die Rotationsgeschwindigkeit ändern und somit unterschiedliche Beschleunigungen testen kann. Wenn man lange darüber nachdenkt fallen einem bestimmt auch einige Nachteile ein (z. B. Wärmehaushalt?). Auf dem Mond kann man jedenfalls nur eine Beschleunigung testen: 1,62 m/s² (≈1/6 g bzw. 0,165 g).
Also auf das Ergebnis hinsichtlich Knochen- und Muskelverhalten bei einem Langzeitaufenthalt unter verminderter Schwerkraft (egal ob Mond oder Weltraumzentrifuge) bin ich sehr gespannt. Und natürlich auf alles was noch so damit an Erkenntnissen gewonnen wird. Vielleicht erwartet uns da ja noch die eine oder andere Überraschung...
Gruß
Peter
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... Korrekt. Nur halt, dass die Reibung das ganze etwas bremst. Aber 1. sollte das zu vernachlässigen sein, 2. kann man einfach wieder strom durch den Motor lassen, ...
Reibung? Im Weltraum? Was für ein Elektromotor? Reden wir aneinander vorbei?
Das Raumschiff dreht sich ja nicht ganz, sondern nur der bewegliche Teil.
Daher gibt es Lager etc. die Reiben, ausserdem Restatmosphäre, Sonnenwind, ... und die Luft innerhalb des Raumschiff bremst die Rotation auch langsam aber sicher...
Ach ja, es war aber so gemeint das der Körper dies verspürt, und er darauf reagiert - Unwohlsein oder Unorrientiert sein. Ich glaube nicht das es im Zusammenhang mit Ungesund stand.
Aber nur bei kleinen Zentrifugen. Obwohl, evt verschwindet das auch nach wenigen Stunden wieder...
Angeblich hat nahezu jeder, der in den Weltraum fliegt am ersten Tag (bis zu 3 Tage) Kopfschmerzen... Und Orientierungslücken. Wieso sollte man sich nicht an die Zentrifuge wie an 0G anpassen??
Wenn man lange darüber nachdenkt fallen einem bestimmt auch einige Nachteile ein (z. B. Wärmehaushalt?)
Die Apollokapseln rotierten auch (sehr langsam), um den Wärmehaushalt zu regulieren -> kein einseitiges Sonnenlicht
Also eher ein positiver denn negativer Effekt.
Also auf das Ergebnis hinsichtlich Knochen- und Muskelverhalten bei einem Langzeitaufenthalt unter verminderter Schwerkraft (egal ob Mond oder Weltraumzentrifuge) bin ich sehr gespannt.
Meines Wissens ist sowas nicht geplant... Mit dem neuen Budget, könnte es da was werden ? *hoff*
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Das Raumschiff dreht sich ja nicht ganz, sondern nur der bewegliche Teil.
Daher gibt es Lager etc. die Reiben, ausserdem Restatmosphäre, Sonnenwind, ... und die Luft innerhalb des Raumschiff bremst die Rotation auch langsam aber sicher...
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sollte man nicht besser die gesamte struktur rotieren lassen?
dann könnte man auf bewegliche teile verzichten.
eine gitterstrucktur von der länge der iss würde eine relativ langsame rotation zulassen .
der antrieb könnte dass gegengewicht zum wohnmodul darstellen und die tanks in der mitte angeordnet werden.
kommt mir praktikabler vor als eine getrennt rotierende zentrifüge.
mfg
ensicube
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Ja, das wäre zwar möglich, aber ich sehe darin einige Probleme:
Der Tank+ Inhalt -> große Masse muss mitbeschleunigt werden.
Wenn der Tank nicht Randvoll ist, schwapt die Flüssigkeit. Sie wärmt sich auf durch Reibung (minimal) und verliert so Drehimpuls.
Ausserdem wird die Diffusion durch Zentrifugal beschleunigt, die Teilchen werden durch die Kraft gegen die Wand und somit aus den Poren geddrückt.
Des Weiteren, wie angesprochen, könnte man in einer sich drehenden Kapsel weder gut navigieren, noch Kommunizieren (Wie will man Antennen ausrichten?)
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Wieso eigentlich die Tanks in der Mitte und der Antrieb auf der, dem Wohnmodul gegenübergestzten Seite? Umgekehrt macht das doch viel mehr Sinn (also Antrieb in der Mitte und Tanks außen). Wenn der Tanks Außen angebracht ist, ist der ja seitlich des Schwerpunktes, was ziemlich ineffektiv ist, da man sich bei Befeuerung im Kreis drehen würde. Ist der Antrieb hingegen in der Mitte liegt er vor/hinter/genau auf dem Schwerpunkt, sodass er zieht oder drückt. Ist der Tank außen entfällt zudem das "Schwappen" des Treibstoffes, da dieser dann immer an der Außenwand bleibt (wie ein Eimer, den man im Kreis herumwirbelt, wenn das gleichmäßig ist schwapt da auch nichts)
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da dieser dann immer an der Außenwand bleibt
Dann bräuchte man keine aufwändige Förderung...
Aber wie will man rollcontrollsysteme einbauen? Braucht man die dann noch, wenn man elektrisch dreht?
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da dieser dann immer an der Außenwand bleibt
Dann bräuchte man keine aufwändige Förderung...
Aber wie will man rollcontrollsysteme einbauen? Braucht man die dann noch, wenn man elektrisch dreht?
Zuerst einmal zu einigen Vorbemerkungen:
- im Weltall gibt es fast nur Reibung durch die Restatmosphäre, diese ist zwar für die ISS bedeutend, weil dies es derzeit noch erforderlich macht die Station jedes Jahr mit ca. 7500kg Treibstoffeinsatz anzuheben, aber der Partialldruck sinkt mit zunehmendem Abstand schnell.
Eine weitgehend symmetrische Station, würde in ihrer Rotation fast nicht abgebremst werden, da sich die Bremskraft durch die Gasreste sich auch nahezu symmetrisch auf die Station auswirken würde. Es kann zwar auch dadurch eine Abbremsung erfolgen, aber die ist nur durch die unterschiedliche Relativgeschwindigkeit gegeben und nochmals um ca. den Faktor 100 kleiner als die Bremsung durch die Restatmosphäre.
Solch ein Station stellt einen frei fliegenden Kreisel dar und kann natürlich mit einem Kreisel Stabilisierungssystem auch gedreht werden. Das ist das selbe Kunststück, das Katzen fertig bringen wirft man sie hoch. Sie drehen sich durch geschickten Einsatz der Trägheit, bis ihre Füße zum Boden zeigen (nur mal als Beispiel, keine Katze zum ausprobieren suchen ;) ).
Ich würde den Treibstoff auf jeden Fall im Außenring unterbringen und zwar um das Habitat herum. Wird als Antriebsmedium Wasserstoff verwendet, hat man einen sehr guten Schutz vor Strahlung.
Macht man die Station wie einen aufgeblasenen Fahrradschlauch,
mit einer Trägerfläche vom inneren Rand zur Radnabenmitte, so wird die Gesamtkonstruktion sehr symmetrisch.
Man kann ja das Habitat z.B. nur an zwei gegenüberliegenden Segmenten des Rings unterbringen, und der Rest bildet Tanks die zuerst nach und nach als Antriebsmedium eingesetzt werden.
So hat man vielleicht für 95% der Reisezeit einen sehr hohen Strahlenschutz und nur die 5% einen kleineren Schutz.
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Wird als Antriebsmedium Wasserstoff verwendet, hat man einen sehr guten Schutz vor Strahlung.
Nur dumm, dass wir Wasserstoff (noch) nicht lagern können....
Aber Methan enthielte Wasserstoff ebenso wie Hydrazin
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Nun, ich weiß nicht, warum die Raumstation unbedingt wie eine rotierende Keule aussehen soll. Ich würde die Raumstationen aus Einzelmodulen herstellen, die ich kreisfürmig anordnen würde. In die Mitte kommt eine Dockingstation für anfliegende Raumschiffe. Diese wird über Verbindingstummel, die Speichenförmig nach außen angeordnet sind mit den ringförmigen Arbeits- und Lebensmodulen verbunden.
Vier Düsen, die auf dem Ring bei 0,90,180 und 270 Grad angeordnet sind könnten über eine kurze Zündung das "Rad" in Eigenrotation versetzten und im laufenden Betrieb durch Korrekturzündungen das System stabilisieren.
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Nun, ich weiß nicht, warum die Raumstation unbedingt wie eine rotierende Keule aussehen soll. Ich würde die Raumstationen aus Einzelmodulen herstellen, die ich kreisfürmig anordnen würde. In die Mitte kommt eine Dockingstation für anfliegende Raumschiffe. Diese wird über Verbindingstummel, die Speichenförmig nach außen angeordnet sind mit den ringförmigen Arbeits- und Lebensmodulen verbunden.
Vier Düsen, die auf dem Ring bei 0,90,180 und 270 Grad angeordnet sind könnten über eine kurze Zündung das "Rad" in Eigenrotation versetzten und im laufenden Betrieb durch Korrekturzündungen das System stabilisieren.
Das wäre ebenfalls eine möglichkeit, eigentlich sogar die bessere (mehr Raum mit Gravitation) aber man braucht mehr Module, ergo mehr Masse. Und nachdem letzten, woran ich mich aus diesem Thread erinnere, ging es um ein Raumschiff mit künstlicher Gravitation, und da ist Masse noch um einiges wichtiger als bei einer Raumstation. (um ehrlich zu sein: eine Kreisrunde, rotierende Station trifft mein Ähstetisches Empfinden besser als das Keulen-Design, aber das ist irrelevant.)
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Die Form einer solchen Station/Raumschiff ergibt sich wie eben gesagt aus der gewünschten Größe. Ein Raumschiff für 6 Personen ist zu leicht, um einen kompletten Ring aufbauen zu können, der brauchbare Schwerkraft erzeugt. Da bleibt es bei Kreissegmenten (ergo Keulendesign), weil man nicht genug Module mitnehmen würde, um den Kreis zu vollenden.
Für eine Raumstation (ISS 2?) wäre das schon eher sinnvoll, weil man da mehr Module miteinander verbindet. Dabei gibt es aber die grundsätzliche Frage, ob man überhaupt Schwerkraft braucht. Sinn einer Raumstation ist ja gerade, in der Schwerelosigkeit arbeiten zu können.
Das einzige was ich absehbar als umsetzbares Konzept sehe, ist das Keulendesign (vor allem weil da als Verbindung der 2 Teile auch ein einfaches Seil reichen kann, wenn man die Module passend aufteilt).
mfg websquid
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Es macht schon Sinn, wenn einige Bereiche einer Raumstation über Schwerkraft verfügen. Damit werden natürlich einige sehr menschliche Handlungen erleichtert. Deshalb muß aber nicht die gesamte Station über Schwerkraft verfügen. Ein Teil der Station (in der Mitte) könnte fetstehen. Beide Teile müßten mit Lagern verbunden sein. Das wäre auch das kleinere Problem. Komplizierter wäre es die beiden Teile luftdicht zu verbindet.
Dafür könnte ich mir aber eine 2 stufige Konstruktion vorstellen, bei dem die Raumfahrer eine Schleuse passieren müssten um in den jeweils anderen Teil der Station zu gelangen.
Ein Kreisel hat natürlich bessere Stabilisierungseigenschaften als eine Keule. Bei einem kleinem Raumschiff würde es vielleicht auch ausreichen, wenn der Aufenthaltsbereich der Raumfahrer so wie eine große Waschtrommel konstruiert wäre. Schließlich bekommt man bei einem Durchmesser von 6m und einer Rotation von 0,25 Hz schon eine beachtliche Zentrifugalkraft von 7,39m/s2.
w = 0.25Hz * 2Pi(rad) = 1,57 rad/s
az = (1,57rad/s)2 * 3m = 7,39 m/s2
Sylvester
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Hallo
Ein Kreisel hat natürlich bessere Stabilisierungseigenschaften als eine Keule.
wieso? Kreisel, Keule, (Stab, Röhre, ...) machen keinen Unterschied, zumindest nicht so pauschal. Für die "Stabilität" einer Rotation ist das sog. Trägheitsmoment ausschlaggebend. Man kann eine Keule so bauen, dass sie das selbe Trägheitsmoment (um die Rotationsachse) hat wie ein typischer Kreisel.
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Ein Ring ist eine ungünstige Form für eine permanente Station. Solange einzelne Module eine begrenzte Lebenszeit haben, muss eine Station so gebaut werden, das einzelne Module ausgetauscht werden können.
Erst wenn man es schaffen würde - zumindestens einer Ringstruktur mit Verbindunstunnel eine langfristige Lebenszeit (>50 Jahren) zu geben, könnte man daran denken Module an den Ring anzudocken. Die Module wären dann nicht untereinander sondern nur mit der Struktur/dem Verbindungstunnel verbinden, und könnten so einzeln ausgetauscht werden. Zum An/Abdocken müsste man natürlich jedes mal die Rotation stoppen - was jedesmal ein gehöriges Chaos in der Inneneinrichtung anrichten dürfte.
Was man mit so einer Station im Weltraum anfangen soll, in der ja dann doch nur wieder (simulierte) Erdbedingungen herschen - steht auf einem anderen Blatt.
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Was man mit so einer Station im Weltraum anfangen soll, in der ja dann doch nur wieder (simulierte) Erdbedingungen herschen - steht auf einem anderen Blatt.
Wenn man ein bisschen Schwerkraft für einige Bereiche schafft, sind das dann wirklich nur simulierte Erdbedingungen ? Den Weltraum macht doch noch viel mehr aus, als Schwerelosigkeit.
Ich habe einfach mal an ein bisschen Komfort und Ästhetik für die Weltraumfahrer gedacht. Wer sieht sich nicht lieber ein Space Shuttle an, als so eine Sojuskapsel ?
Ich könnte sogar noch weiter gehen und sagen, daß die Raumfahrer einige grüne Pflanzen im Wohn- und Schlafbereich haben sollten. Das verbessert die Atmosphäre und die Raumluft. Und für die Stimmung wirkt es bestimmt auch aufhellend.
Sicher gibt es 1000 Gründe, warum man gegen einen Ring sein kann. Aber es gibt doch auch Gründe dafür zu sein.
Sylvester
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Ein Ring ist eine ungünstige Form für eine permanente Station. Solange einzelne Module eine begrenzte Lebenszeit haben, muss eine Station so gebaut werden, das einzelne Module ausgetauscht werden können.
Dafür ist doch ein Ring (aus Stationsmodulen wie jetzt die ISS) besser geeignet als eine lineare Stationsform. Wenn man bei der ISS z.B. Desteny austauschen will, hat man immer zwischenzeitlich zwei Stationshälften. Bei einer Ringform kann man ein Stück rausnehmen und kommt trotzdem noch überall hin.
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Wenn man ein bisschen Schwerkraft für einige Bereiche schafft, sind das dann wirklich nur simulierte Erdbedingungen ? Den Weltraum macht doch noch viel mehr aus, als Schwerelosigkeit.
Moderne Kreuzfahrtschiffe haben ja auch ein Dach und Kajüten und Strom verglichen mit alten Holznussschalen der Wikinger.
Dannn könnte man auch argumentieren, da geht einem der Kontakt mit dem Wasser verloren.
Gesünder und einfacher ist es aber nunmal mit künstlicher Schwerkraft. Denke ich zumindest ;)
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In der Tat wäre ich einer der so argumentieren würde, runner. ;) Wer einen Kleinstadt sammt Pool (!) mit aufs Meer nimmt, ist in meinen Augen eindeutig Opfer einer Zivilisationskrankheit.
Aber dein Vergleich passt nicht. Ein besserer Vergleich wäre ein Ozeanograph in der Wüste.
Schwerelosigkeit und die damit möglich werdenden (Vergleichs-) Forschungen sind DIE Existenzberechtigung der ISS. Das wird besonders deutlich, wenn man an die verschiedenen Freeflyer Konzepte denkt, die ja ausgedacht wurden weil die Stations-Schwerelosigkeit nicht "rein" genug ist.
Bei einem Marsraumschiff, würde ich die Sache anderes sehen - dort gleicht der Weltraum eher einem Ozean den man möglichst ohne Schaden durchqueren möchte - da macht künstliche Schwerkraft Sinn.
Ich habe einfach mal an ein bisschen Komfort und Ästhetik für die Weltraumfahrer gedacht.Wer sieht sich nicht lieber ein Space Shuttle an, als so eine Sojuskapsel ?
Ich zum Beispiel. Space Shuttle hatt mir zu viel vom Katastrophen Tourismus - den die ganze Spannung basiert überwiegend auf den Fragen: "klappt es oder nicht?" und "was wohl diesmal wieder alles schief geht?" Aber meeh - das ist nicht Thema des Threads, und ich lass euch ja auch gerne das Vergnügen - also steckt eure Flammenschwerter wieder ein. ;)
Ich bezweifle aber, das dich die Atronauten hochleben lassen wenn du ihnen die Schwerelosigkeit nimmst. Soweit ich weiß, ist das Erlebnis der Schwerelosigkeit eines der stärksten Motivatoren in diesem gefährlichem Job.
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Solange man keine Pille gegen den Knochenschwund hat.... Sollte man KG verwengen...
Dann sollte man schonmal entwickeln für die Reise zum Mars (Ziel der Raumfahrt: Exploration der Himmelskörper)... Oder sind baldige Durchbrüche zu erwarten?
Wollten die Amis nicht so ne Rüttelplatte raufbringen, die den Knochenschwund deutlich reduzieren wollte....?
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Ich habe beim Thema künstliche Schwerkraft eigentlich weniger an die ISS gedacht. Ich stelle mir das für zukünftige Raumstationen, die zB. Zwischenstationen auf den Weg zum Mond, Mars, Europa etc. bilden, als Basiskonfiguration vor. Dort wird es wohl erst in 2. Linie um Forschung gehen. Primär muß so eine Station wie eine Art Interplanetare Poststation funktionieren, wo man andocken und nachtanken kann.
Aber vielleicht macht es ja sogar bei der ISS schon Sinn ein solches Modul hinzuzufügen. Und sei es nur zu Forschungszwecken.
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Aber vielleicht macht es ja sogar bei der ISS schon Sinn ein solches Modul hinzuzufügen. Und sei es nur zu Forschungszwecken.
War mal geplant, ist aber leider gestrichen worden:
http://en.wikipedia.org/wiki/Centrifuge_Accommodations_Module (http://en.wikipedia.org/wiki/Centrifuge_Accommodations_Module)
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Aber es gibt neue Hoffnung. Obama hat das ISS Budget erhöht, daher könnte doch noch eine Zentrifuge kommen:
http://www.whitehouse.gov/omb/factsheet_department_nasa/
$183 million to extend operations of the ISS past its previously planned retirement date of 2016. NASA will deploy new research facilities to conduct scientific research and test technologies in space. New capabilities could include a centrifuge to support research into human physiology, inflatable space habitats, and a program to continuously upgrade Space Station capabilities.
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War mal geplant, ist aber leider gestrichen worden:
http://en.wikipedia.org/wiki/Centrifuge_Accommodations_Module (http://en.wikipedia.org/wiki/Centrifuge_Accommodations_Module)
Ja, und? Das CAM hätte die größte Zentrifuge auf der ISS beinhaltet, aber nicht die einzige. Für Menschen war sie aber meines Wissens nach immer noch zu klein.
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Wollten die Amis nicht so ne Rüttelplatte raufbringen, die den Knochenschwund deutlich reduzieren wollte ...?
Die Rüttelplatte ist eine deutsche Entwicklung und sie funktioniert offenbar sehr gut. Man kann in 3 Minuten einen kompletten Belastungstag auf der Erde durchgehen. Allerdings muss nun noch ein System entwickelt werden, dass die Rüttelplatte gut von der Station isoliert, da sich die Vibrationen sonst auf die gesamte Station übertragen und so empfindliche Mikrogravitationsexperimente stören würden.
Die Rüttelplatte zeichnet sich gerade durch relativ abrupte Bewegungen aus. Dabei ziehen die Muskeln an den Befestigungsstellen mit den Knochen und belasten diese relativ stark. Ein Muskeltraining wird dadurch nur begrenzt ersetzt. Hier spielt wirklich die Übungsdauer eine größere Rolle. Allerdings gibt es mittlerweile Bordanzüge mit Dehnungsstreifen im Stoff für Arme und Beine, die quasi wie Expander bei jeder Bewegung wirken. Dann ist bereits der Alltag ein gewisses Training.
http://www.rbb-online.de/quivive/archiv/quivive_vom_07_04/medizin_aus_dem_all.html
Der Stream ist allerdings derzeit nicht vorhanden oder startet nicht ... :o
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$183 million to extend operations of the ISS past its previously planned retirement date of 2016. NASA will deploy new research facilities to conduct scientific research and test technologies in space. New capabilities could include a centrifuge to support research into human physiology, inflatable space habitats, and a program to continuously upgrade Space Station capabilities.
Das klingt wunderbar, nein, nahezu perfekt...
dennoch: sind die Chancen dazu wirklich da??
dass die Rüttelplatte gut von der Station isoliert, da sich die Vibrationen sonst auf die gesamte Station übertragen und so empfindliche Mikrogravitationsexperimente stören würden.
Stimmt, ...
Wie lange wird das voraussichtlich dauern? 1 Jahr / 5 / 10 Jahre?
Dabei ziehen die Muskeln an den Befestigungsstellen mit den Knochen und belasten diese relativ stark. Ein Muskeltraining wird dadurch nur begrenzt ersetzt.
Knochen wachsen kaum mehr richtig nach, wenn sie degeneriert sind. Man hat also bleibende Veränderungen.
Muskeln hingegen kann mn einfach wieder trainieren, auch wenns lange dauert, sie werden wieder die alten. Und Muskelschwund hat man mit Training halbwegs im Griff, denke ich mal...
Die Rüttelplatte ist eine deutsche Entwicklung und sie funktioniert offenbar sehr gut.
Sie funktioniert auf der Erde gut, wo man durch die Schwerkraft gegen sie gedrückt ist...
Aber geht das auch im Weltraum??
Da wirkt die Rüttelkraft ja nicht auf den Körper, da das ganze Gewicht nicht auf der Platte lastet...
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Sie funktioniert auf der Erde gut, wo man durch die Schwerkraft gegen sie gedrückt ist...
Aber geht das auch im Weltraum??
Da wirkt die Rüttelkraft ja nicht auf den Körper, da das ganze Gewicht nicht auf der Platte lastet...
Das sollte doch mittels "anschnallen" lösbar sein, oder? Also, das man quasi in zwei Schuhe schlüpft, die an der Platte festgemacht sind. Wenn man die Schuhe nun schön eng zuschnürt, sollte der Effekt doch ähnlich wie auf der Erde sein, es ist ja nicht wichtig, das man mit dem gesamten Körpergewicht draufsteht, sondern nur, dass die Vibrationen von der Platte auf den Körper übertragen werden, oder?
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Durch entsprechende "Federhosenträger" kann man auf die Platte gepresst werden. Das (simulierte) Körpergewicht sollte schon eine Rolle bei den Reaktionen im Bewegungsapparat spielen.
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Das (simulierte) Körpergewicht sollte schon eine Rolle bei den Reaktionen im Bewegungsapparat spielen.
Das müsste mal wohl einfach ausprobieren (ein teurer Spaß? ;) )
Dann bräuchte man künstliche Schwerkraft kaum mehr, da die Gesundheit dann gewährleistet sein sollte.
(In Vebindung mit VASIMR und Atomreaktor hätte man dann alles nötige beisammen für Reisen zum Mars)
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Sie funktioniert auf der Erde gut, wo man durch die Schwerkraft gegen sie gedrückt ist...
Die Wirkungsweise wurde in einer sechswöchigen Liegestudie nachgewiesen. Dabei liegen junge und gesunde Probanden im Bett und dürfen mit den Beinen praktisch nichts machen. Sogar die Notdurft wird im Liegen verrichtet. Das soll für die Beteiligten (psychisch) recht anstrengend gewesen sein, anstrengender, als sie es sich vorgestellt hatten.
Dabei sind einige Probanden mittels Rüttelplatte trainiert worden. Andere haben ohne jegliches Training gelegen, bei wieder anderen wurden Medikamente ausprobiert. Einzig die Rüttelplatte konnte überzeugen, bei mehrmals wöchentlich jeweils dreiminiütiger Anwendung. :o
Knochen wachsen kaum mehr richtig nach, wenn sie degeneriert sind. Man hat also bleibende Veränderungen.
1. Bei Anwendung der Rüttelplatte von Anfang an, gäbe es keinen Knochenabbau.
2. Die Knochen wachsen auf der Erde wieder auf volle Stärke, aber anders (ungünstiger) geformt und es dauert 6 Monate und mehr.
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2. Die Knochen wachsen auf der Erde wieder auf volle Stärke, aber anders (ungünstiger) geformt und es dauert 6 Monate und mehr.
Bei "Anders ungünstiger geformt" ist nicht die Macro sondern die Microstruktur gemeint. Der Knochen hat die selbe Form, aber seine inner Struktur ist anders. (Wachstumrichtung der Fasern, Holräume etc pp)
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Die Wirkungsweise wurde in einer sechswöchigen Liegestudie nachgewiesen
Haben sie sich auf die Platte auch gelegt? Oder sind sie dazu aufgestanden?
Und werden dabei auch die Schädelknöchen ung Armknochen trainiert? (Sollte so sein...)
Und wann wird man einen ersten Test auf der ISS durchführen?
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Es steht wohl noch die Frage im Raum, wie diese Rüttelplatte zu verwenden ist. Da mache ich mal den Vorschlag 4 Gummiseile an die Seiten der Platte zu machen, mit denen sie in der Station befestigt wird. Diese sollten die Platte nur in Position halten.
Außerdem sollten immer 2 Astronauten gleichzeitig üben. Und zwar 2 die ungefähr gleich schwer sind. Einer stellt sich auf die Oberseite und der andere auf die Unterseite. Damit dient der jeweils andere als "Gegengewicht". In der Schwerelosigkeit sollte das doch problemlos möglich sein.
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Haben sie sich auf die Platte auch gelegt? Oder sind sie dazu aufgestanden?
Die Probanden sind während der 6 Wochen niemals aufgestanden. Sie durften nicht einmal richtig sitzen. Die Rüttelplatte wurde im Liegen "von unten" gegen die Beine gedrückt. Die Knie waren dabei leicht angewinkelt.
Für andere Knochen wurde bisher noch keine Rüttelplatte verwendet. Ich könnte mir aber durchaus vorstellen, dass es bereits Auswirkungen auf das Rückgrat gab und man für die Arme etwas entsprechendes entwickeln könnte.
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Bei "Anders ungünstiger geformt" ist nicht die Macro sondern die Microstruktur gemeint. Der Knochen hat die selbe Form, aber seine inner Struktur ist anders. (Wachstumrichtung der Fasern, Holräume etc pp)
So wie ich das verstanden habe, waren die Knochen auch makroskopisch verändert, irgendwie in die Breite gezogen, also dicker mit größeren Hohlräumen dazwischen.
http://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/06032007130324.shtml
Es muss aber später noch eine Auswertung gegeben habe, die ich gerade nicht finde. Ich schätze, so 2009.
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Weiß zufällig jemand, wie der Fachausdruck für die Rüttelplatte ist?
Unter Google 'Rüttelplatte ISS' findet man nichts ;)
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Hallo Zusammen,
habt Ihr diesen Artikel über die Vibrationsplattformen gesucht?
In den letzten Jahren haben verschiedene Formen von Vibrationsplattformen auf sich aufmerksam gemacht (Galileo, Nemes), da sie schon bei wenigen Minuten Training pro Tag signifikante Verbesserungen in den Beinen in Bezug auf Muskelmasse und Schnellkraft einerseits und Knochenfestigkeit andererseits versprechen
Training und Knochenstoffwechsel
Quelle: http://www.dlr.de/me/desktopdefault.aspx/tabid-1935/2759_read-4240/ (http://www.dlr.de/me/desktopdefault.aspx/tabid-1935/2759_read-4240/)
***
dann habe ich noch einen weiterführenden Bericht gefunden.
die Kurzarm-Humanzentrifuge SAHC (Short Arm Human Centrifuge)
http://www.dlr.de/de/desktopdefault.aspx/tabid-78/7420_read-12830/ (http://www.dlr.de/de/desktopdefault.aspx/tabid-78/7420_read-12830/)
***
noch ein Experiment welches 2009 gestartet wurde:
Anpassung von Nervensystemen an Ganzkörper-Vibration unter Schwerelosigkeit
http://www.dlr.de/rd/desktopdefault.aspx/tabid-5965/9713_read-19344/ (http://www.dlr.de/rd/desktopdefault.aspx/tabid-5965/9713_read-19344/)
Gertrud
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Hallo GG,
ich reiche zu Deinen Worten etwas nach.
Sie funktioniert auf der Erde gut, wo man durch die Schwerkraft gegen sie gedrückt ist...
Die Wirkungsweise wurde in einer sechswöchigen Liegestudie nachgewiesen. Dabei liegen junge und gesunde Probanden im Bett und dürfen mit den Beinen praktisch nichts machen. Sogar die Notdurft wird im Liegen verrichtet. Das soll für die Beteiligten (psychisch) recht anstrengend gewesen sein, anstrengender, als sie es sich vorgestellt hatten
hast Du folgende Studie gesucht?
Komplexe metabolische Bilanzstudien
http://www.dlr.de/me/desktopdefault.aspx/tabid-1935/2759_read-4237/ (http://www.dlr.de/me/desktopdefault.aspx/tabid-1935/2759_read-4237/)
Gertrud
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sechswöchigen Liegestudie nachgewiesen.
Hab ich glatt überlesen :-\
Danke für die Links ;)
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Hier habe ich was sehr Interessantes in Youtube gefunden, wo ein Wissenschaftler es geschafft haben soll die Schwerkraft abzuschirmen.
Also sozusagen eine "Künstliche Schwerkraft" erschaffen zu haben mit schnell rotierenden Supraleitern.
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Hier habe ich was sehr Interessantes in Youtube gefunden, wo ein Wissenschaftler es geschafft haben soll die Schwerkraft abzuschirmen.
Also sozusagen eine "Künstliche Schwerkraft" erschaffen zu haben mit schnell rotierenden Supraleitern.
Ist bekannt und konnte nicht ernsthaft bestätigt werden :-\.
Weitere Links finden sich auf der Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Antigravitation (http://de.wikipedia.org/wiki/Antigravitation)
oder gleich bei http://www.esowatch.com/ge/index.php?title=Antigravitation (http://www.esowatch.com/ge/index.php?title=Antigravitation)
Zu Eugene Podkletnov findet man natürlich dann viel im Internet ::)
Wäre wirklich zu schön um Wahr zu sein...
Gruss Wolfgang
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Stell dir vor, man könnte Antischwerkraft erzeugen... Dann würde doch die ganze Luft und alles andere ins All verschwinden?
Aber soweit denken die Anhänger der A-Grav nicht...
(Es sei denn, sie wirkte nur innerhalb iner Apparatur)
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Innerhalb der Apperatur wäre es eine Abschirmung der Gravitation. Wäre auch gut zu gebrauchen (ISS auf der Erde). Nur leider keiner kanns' (bis jetzt). Aber ich sage auch nicht niiieee ;)
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Eine abschirmung der Schwrkraft ist physikal. nicht möglich und wird das auch in Zukunft niemals sein.
Grund Energieerhaltungssatz.
Wenn jemand behauptet, er könne die Schwerkraft abschirmen,
hat er ein Perpetuum mobile erster Art konstruiert,
da Massen im abgeschirmten bereich nach oben schwebweben und außerhalb im Schwerefeld nach unten fallen und eine Kraftmschine antreiben könnten.
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Kein Perpetuum Mobile.
Der Versuchsaufbau ist sehr aufwändig und braucht reichlich Energie für einen relativ kleinen Effekt.
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Ja ja, das gute alte Prokletnov Experiment. ::)
Typischer Simmering Report, seine anderen Dokus waren auch fast alle aus der Grenz/Pseudowissenschaft Ecke.
Zum Schnurrer Versuch hab ich mal vor einiger Zeit das hier entdeckt.
http://alephzero.gmxhome.de/antigrav/down_3d.html (http://alephzero.gmxhome.de/antigrav/down_3d.html)
Hier haben Physikstudenten der Universität Erlangen das Experiment nachgebaut und den "Schwerkrafteffekt" als totalen Unsinn entlarvt. (Der tatsächliche Grund für den "Gewichtsverlust" war ein gewöhnlicher Auftriebseffekt.)
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Wenn jemand behauptet, er könne die Schwerkraft abschirmen,
hat er ein Perpetuum mobile erster Art konstruiert,
da Massen im abgeschirmten bereich nach oben schwebweben und außerhalb im Schwerefeld nach unten fallen und eine Kraftmschine antreiben könnten.
Nur einmal rein aus Interesse: Warum sollte ein Gegenstand, der vor Gravitation abgeschirmt wäre, ausgerechnet nach oben schweben? ???
Der SF-Autor Isaac Asimov beantwortete diese Frage in einer Kurzgeschichte übrigens einst damit, dass alles in diesem Feld augenblicklich auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt würde. :)
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Jedes Objekt auf der Erde, unter dem die Schwerkraft der Erde abgeschirmt wird, entfernt sich tangential von der Erdoberfläche. Der Grund ist hierbei die Massenträgheit. Durch die Rotation der Erde wird eine Fliehkraft ausgeübt, die dank der Gravitation nicht zum abheben führt. Wenn die Gravitation wegfällt, bewegt sich das Objekt in die Richtung, die es durch die Rotation der Erde bekommt.
Lichtgeschwindigkeit ist das sicher nicht ::)
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[Haarspalterei 1 an]
Und an den Polen? :D
[/Haarspalterei 1 aus]
[Haarspalterei 2 an]
Aber die Erde bewegt sich doch um die Sonne ...
[/Haarspalterei 2 aus]
...
[Haarspalterei n an]
Aber Körper xyz bewegen sich doch um die Körper ABC ...
[/Haarspalterei n aus]
...
[Haarspalterei N an]
Und was ist am Baryzentrum des Universums? :D
[/Haarspalterei N aus]
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Jedes Objekt auf der Erde, unter dem die Schwerkraft der Erde abgeschirmt wird, entfernt sich tangential von der Erdoberfläche. Der Grund ist hierbei die Massenträgheit. Durch die Rotation der Erde wird eine Fliehkraft ausgeübt, die dank der Gravitation nicht zum abheben führt. Wenn die Gravitation wegfällt, bewegt sich das Objekt in die Richtung, die es durch die Rotation der Erde bekommt.
Lichtgeschwindigkeit ist das sicher nicht ::)
Das mit der Lichtgeschwindigkeit hat mich damals auch nicht wirklich überzeugt, obwohl der Wissenschaftler in dieser Geschichte, der diese These aufgestellt hatte, bereit zweifacher Physik-Nobelpreisträger gewesen ist.
Einleuchtender war dagegen das Argument, dass in diesem Feld eben alle Gravitationswirkungen aufgehoben würden. Eine Zeichnung würde jetzt sicherlich helfen, aber ich versuche einmal, ein Beispiel zu beschreiben.
Wie du schon sagtest, müsste sich der Testkörper bei Aufhebung der Erdgravitation tangential zur Erdoberfläche entfernen. Nehmen wir ohne Beschränkung der Allgemeinheit an, dass das Experiment kurz nach Sonnenaufgang erfolgt. Die Flugbahn des Testkörpers würde also von der Erdoberfläche weg grob in Richtung Sonne erfolgen. Andererseits würde die gesamte Erde sich tangential von ihrer Umlaufbahn entfernen, wenn plötzlich die Gravitation der Sonne ausfiele. Dieses hypothetische Experiment beließe die Erde sicherlich genau da, wo sie vorher gewesen ist, aber es würde eben auch die Anziehungskraft der Sonne aufheben, soweit es den Testkörper betrifft. Dieser bekäme also zwei in etwa orthogonale Geschwindigkeitsvektoren verpasst, und die vektorielle Summe würde sicherlich nicht zu einem Emporschweben (bezogen auf die Erdoberfläche) führen.
Und mit Erde und Sonne hört es ja nicht etwa schon auf...
Haarspalterei
So kann man es natürlich auch erklären. Isaac Asimov war das schon damals in den 50er oder 60er Jahren klar. :)
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Eine abschirmung der Schwrkraft ist physikal. nicht möglich und wird das auch in Zukunft niemals sein.
Zitat aus dieser Seite: http://www.antimateriestern.de/ (http://www.antimateriestern.de/)
"Man ist scheinbar so verbohrt in bisher bestehenden Modelle dass keine andere Meinungen zugelassen werden.
Es kommt mir vor wie im Mittelalter wo keiner zulassen wollte dass sich die Erde um die Soonne dreht
Der Meinung bin ich auch.
edit: Texteditiert, das müsste reichen.
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Wir sind hier im Bereich "realistischer Raumfahrtkonzepte". Theorien zur Schwerkraftmanipulation gehören, bestenfalls, in den Bereich spekulative Physik. Lasst uns bei "guter Raumfahrttechnik" bleiben.
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In der Wissenschaft gilt eine Theorie solange als möglich bis sie ein einziges mal wiederlegt wurde.
Die Seite http://www.antimateriestern.de/ (http://www.antimateriestern.de/) basiert nicht auf diesem Prinzip.
Das ist Pseudowissenschaft wie Astrologie.
Auch wenn die Theorien einfach zu wiederlegen sind wird hier weiter daran geglaubt.
Im übrigen ist das Universum auf dem Rücken einer riesigen Schildkröte plaziert, die wiederum aus einem Turm aus lauter Schildkröten steht. Und Jeder der das nicht glaubt ist ein engstirniger Ignorant.
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Ich habe doch "gerade" gesagt: keine spekulativen Grundsatzdiskussionen hier, v.a nicht zu Metathemen, weder in die eine noch in die andere Richtung.
Hier geht es um Raumfahrtkonzepte!
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Wenn jemand behauptet, er könne die Schwerkraft abschirmen,
hat er ein Perpetuum mobile erster Art konstruiert,
da Massen im abgeschirmten bereich nach oben schwebweben und außerhalb im Schwerefeld nach unten fallen und eine Kraftmschine antreiben könnten.
Nur einmal rein aus Interesse: Warum sollte ein Gegenstand, der vor Gravitation abgeschirmt wäre, ausgerechnet nach oben schweben? ???
Der SF-Autor Isaac Asimov beantwortete diese Frage in einer Kurzgeschichte übrigens einst damit, dass alles in diesem Feld augenblicklich auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt würde. :)
Dann hast du die Kurzgeschichte falsch verstanden.
In der geht es nicht darum die Schwerkraft abzuschirmen sondern die träge Masse eines Objektes auf 0 zu bringen deshalb geht es ab wie ein Lichtstrahl und reisst dabei hübsche Löcher in die Zuschauer.
Ava
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Mag sein, aber das könnte dann daran gelegen haben, dass vom Aufheben der trägen Masse eines Objektes in dieser Geschichte nichts drin stand. Gibt es vielleicht eine modernere Übersetzung oder verwechselst du die Geschichte mit der physikalischen Erklärung, die du dir hinzugedacht hast?
Nachtrag: Ich habe noch einmal in die Geschichte hinein geschaut, und die Wahrheit liegt quasi in der Mitte: Von Trägheit steht da nichts, aber bei Aufheben der Schwerkraft würde ein Körper "masselos" werden, und die einzig mögliche Geschwindigkeit eines masselosen Körper wäre eben Lichtgeschwindigkeit.
Erklärt wird das anhand des üblichen Gummimattenbeispiel. Das 0-g-Feld würde diese "Matte" steifer machen, so dass sie sich nicht mehr verbeulen könnte. In einem eng begrenzten Bereich würde also die komplette Raumkrümmung, die durch alle Masseobjekte im gesamten Universum hervorgerufen wird, begradigt. Neben dem Ansatz, dies durch ein elektromagnetisches Feld zu erzielen, scheint mir das der zweite und gravierendere Denkfehler in der Geschichte zu sein. Das Feld wird mit relativ niedrigem Energieaufwand erzeugt, und die Energie, mit der Luftmoleküle und größere Gegenstände bis auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden und in Form von Strahlung oder kinetischer Energie aus dem 0-g-Feld heraustragen, kann nicht, wie vom Professor in der Geschichte erklärt, "aus dem Nichts" stammen, sondern muss logischerweise zunächst hineingesteckt werden.
Als "Quelle unendlicher Energie" oder "Perpetuum Mobile" ließe sich dieser Effekt also sicherlich nicht nutzen, und für die Raumfahrt macht es vermutlich auch keinen Sinn.
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Mag sein, aber das könnte dann daran gelegen haben, dass vom Aufheben der trägen Masse eines Objektes in dieser Geschichte nichts drin stand. Gibt es vielleicht eine modernere Übersetzung oder verwechselst du die Geschichte mit der physikalischen Erklärung, die du dir hinzugedacht hast?
Nö die Geschichte ergibt anders einfach keinen Sinn !
Ich habe sie jetzt hier zwar nicht vor mir liegen aber kann nur vermuten das eure Übersetzung nicht ganz astrein war, ich habe die Geschichte selber gelesen und sie auf Anhieb richtig verstanden, in einem Physik Buch habe ich sie auch als Literaturhinweis entdeckt mit Erklärung der Thematik.
Immerhin ist die Kurzgeschichte von Asimov, da darf man schon annehmen das er sich was dabei gedacht hat.
Die Wissenschaftler manipulieren die Billiardkugel dermaßen das ihre träge Masse wie bei Photonen auf Null geht und zieht den Schluss da Photonen sich nur mit Lichtgeschwindigkeit bewegen tun es dann plötzlich auch die Billiardkugel tut.
Ich würde seine Kurzgeschichten nicht in erster Linie als Unterhaltung verstehen, es sind eher Gleichnissse um dem Leser einige Effekte der Physik näher zu bringen, notfalls biegt er dann auch mal die Logik und Physik damit es passt aber nicht damit die Geschichte funktioniert sondern damit er den Teilaspekt rüber bringen kann.
Ava
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Hallo,
könntet ihr mal den Titel der Geschichte posten und ein Buch, in dem sie steht? Oder gibt es sie irgendwo online, wo man sie lesen kann?
Vielen Dank,
René
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Energie aus dem Nichts
(The Billiard Ball, 1967)
in: Isaac Asimov Science Fiction Kriminalgeschichten, Heyne 3135, erschienen 1981.
Sie kann natürlich auch in anderen Sammlungen erschienen sein, aber dieses spezielle Buch habe ich auf jeden Fall im Regal stehen. Von einer Online-Quelle ist mir nichts bekannt.
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Vielen Dank. Mal schauen, ob ich das Buch noch irgendwo bekommen kann.
René
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Vor kurzem hat man einen starken Magneten gebaut, der auf alle Körper wirkt. In diesem Fall war es ein Frosch, der durchdiegegend flog. Der Frosch hat auch keine Metallteile angebunden gehabt oder sowas ähnliches. An irgendeiner niederländischen Uni wurde das ding gebaut weiß aber nicht wo.
Ich glaube, dass es zumindestens theoretisch damit auch künstliche "Schwerkraft" erzeugt werden könnte. Magnet unter dem Boden, genau auf ein 1g einstellen und sich auf eine hohe stromrechnung einstellen. ;)
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Nicht vor kurzem, 1997.
Ein britisch-holländisches Forscherteam von den Universitäten Nottingham und Niemwegen hat durch starke Magnetfelder Pflanzen, Insekten, Fische und zuletzt einen Frosch zum Schweben gebracht (Fachausdruck: Levitation). Durch die Magnetfelder werden im Körperinneren die Elektronenbahnen um die Atomkerne deformiert und damit schwache Magnetfelder erzeugt (Diamagnetismus), die dem äußeren Feld genau entgegenwirken. Die Abstoßung war so groß, das sie das Gewicht der Pflanzen und Tiere aufhob. Allerdings kann die Anlage nur nachts angeschaltet werden, da sie mit rund 6 Gigawatt den Energieverbrauch einer Kleinstadt besitzt. Die Flußdichte im äußeren Magnetfeld beträgt 16 Tesla, das entspricht etwa 3000 starken Hufeisenmagneten.
Quelle: WiTec, 11.04.1997
6 GW für Frösche, für Menschen ... Unbezahlbar! ;)
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Hm, ob es da nicht super-starke Magneten bzw. Supraleitermagnete gibt ('bald' geben wird), die keinen bzw. kaum noch Strom zur Aufrechterhaltung des Magnetfelds benötigen??
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Das Magnetfeld soll ja Arbeit leisten/verrichten, in dem es jemanden zurückzieht oder wegdrückt. Diese Energie muss wieder in das Magnetfeld des Supraleiter-Magneten unter Last (und damit den Strom) eingebracht werden.
Außerdem, Ströme in Supraleitern sind quasi verlustfrei, für sich alleine betrachtet. Aber das ignoriert die entstehenden Magnetfelder des Gesamtsystems, die mit der Umgebung wechselwirken, dort Spannungen induzieren und Wirbelströme erzeugen. Auch dadurch verliert ein "lastfreier" Supraleiter-Magnet bereits Energie.
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Außerdem muss man sich zumindest Gedanken machen, welche Wirkung solche Feldstärken auf biochemische Vorgänge in einem Organismus haben.
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Eben. Ich denke, da fließen im Körper des Lebenesens auch einige Wirbelströme, die möglicherweise chemische Veränderungen hervorrufen, auf jeden Fall aber thermische.
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Nicht vor kurzem, 1997.
Ein britisch-holländisches Forscherteam von den Universitäten Nottingham und Niemwegen hat durch starke Magnetfelder Pflanzen, Insekten, Fische und zuletzt einen Frosch zum Schweben gebracht (Fachausdruck: Levitation). Durch die Magnetfelder werden im Körperinneren die Elektronenbahnen um die Atomkerne deformiert und damit schwache Magnetfelder erzeugt (Diamagnetismus), die dem äußeren Feld genau entgegenwirken. Die Abstoßung war so groß, das sie das Gewicht der Pflanzen und Tiere aufhob. Allerdings kann die Anlage nur nachts angeschaltet werden, da sie mit rund 6 Gigawatt den Energieverbrauch einer Kleinstadt besitzt. Die Flußdichte im äußeren Magnetfeld beträgt 16 Tesla, das entspricht etwa 3000 starken Hufeisenmagneten.
Quelle: WiTec, 11.04.1997
6 GW für Frösche, für Menschen ... Unbezahlbar! ;)
Im Prinzip haben Menschen ähnliche magnetische Eigenschaften wie Frösche, sodass nicht viel mehr Strom benötigt werden würde. Aber trotzdem noch viel zu viel.
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Ich bezweifel auch, daß jemand freiwillig in einen Magnetfeld von einigen 100 Tesla gehen würde. Das kann das Leben stark verkürzen ;) .
Auf absehbare Zeit wird wohl der Parabelflug die einzige (bezahlbare) Möglichkeit der 0G Gravitation auf der Erde bleiben.
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Warum macht man sich alles so kompliziert, mit den Parabelflügen?
Soweit ich es weis kann man auch in niedrigeren Höhen einen Schwerelosigkeit erzeugen. Warum baut man sich nicht anlagen auf dem Boden, das ist doch viel Preiswerter?
Zum britisch-holändischen Team:
D as starke Magnetfeld beeinflusst doch das Gehirn eines Menschen?
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Warum macht man sich alles so kompliziert, mit den Parabelflügen?
Soweit ich es weis kann man auch in niedrigeren Höhen einen Schwerelosigkeit erzeugen. Warum baut man sich nicht anlagen auf dem Boden, das ist doch viel Preiswerter?
Zum britisch-holändischen Team:
D as starke Magnetfeld beeinflusst doch das Gehirn eines Menschen?
"Schwerelosigkeit erzeugen" geht so gesehen gar nicht.
Was man mit diesen Parabolflügen macht ist mit dem Flugzeug ein Profil zu fliegen, dass vereinfachend gesagt, das Flugzeug die gleiche Bahn nachfliegt, wie das Objekt im Inneren fallen würde, würde es keine bremsende Atmosphäre geben. (Deswegen auch die durchflogene Parabel).
Die dauer des freien Falls ist dabei 20 bis 25 Sekunden.
Eine andere Art auf diese Art und Weise Schwerelosigkeit zu SIMULIEREN wäre, die Probe in einem evakuierten Turm (vakuumiert) fallen zu lassen.
In diesem aber eine ähnliche dauer zu erreichen, wie mit einem Parabelflug, müsste dieser Turm sehr hoch sein (ca. 2 Kilometer mit Vakuumfallschacht) .. und damit deutlich aufwändiger (als ein banaler Parabelflug).
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Ich bezweifel auch, daß jemand freiwillig in einen Magnetfeld von einigen 100 Tesla gehen würde.
Den meisten Menschen sagt wohl der Begriff 'Tesla' gar nichts,
und die Erfahrung mit Magneten aus dem Altag lehrt, sie sind ungefährlich :D
Von daher glaube ich schon, dass eine Menge Leute das freiwillig versuchen würden... Vorrausgesetzt natürlich, man würde ihnen das mit der Gefährlichkeit verschweigen.
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Ein Magnetfeld ist keine Aufhebung der Schwerkraft
Die magetisierbaren Anteile des Körpers (Eisen im Hämoglobin)
werden lediglich vom Magnetfeld abgestoßen.
Stark durchblutete Bereiche werden somit nach oben gezogen, Fettgewebe u Kochen nach unten. Wer eine Plombe im Zahn hat hängt wahrscheinlich mit seinem gesamten gewicht an der nach oben strebenden Plombe.
Wer so ein gefühl von Schwerelosigkeit Braucht, kann sich auch ein Seil um den Bauch Schlingen sich an die Decke hängen und hat somit eine Antischwerkraftserfahrung
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Die NASA hat ja eine Art künstliche Schwerkraft, die sie zum Astronautentraining benutzt. In den Wassertanks, in denen die Astros trainieren, hebt der Auftrieb des Wassers das Gewicht des Raumfahrers auf. Womit sie einen Schwerkraftlos(ähnlichen) zustand erreichen.
Allerdings ist dies keine 0G Erfahrung, weil dabei die Auswirkungen der Gravitation nicht aufgehoben werden.
Diese Schwerelosigkeitserfahrung kann jeder machen, wenn er zum tauchen unter Wasser geht.
Den meisten Menschen sagt wohl der Begriff 'Tesla' gar nichts,
und die Erfahrung mit Magneten aus dem Altag lehrt, sie sind ungefährlich
Wikipedia sagt dazu alles : http://de.wikipedia.org/wiki/Tesla_%28Einheit%29 (http://de.wikipedia.org/wiki/Tesla_%28Einheit%29)
Ich habe auch meine Zweifel, daß extrem starke Magnetfelder gänzlich ungefährlich sein sollen.
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Hier die Nebenwirkungen eines modernen MRT (Magnet Resonanz Tomographen)
aus Wiki:
Werden 3 Tesla überschritten, können die Probanden nur sehr langsam in den Magneten gefahren werden, da es infolge der entstehenden Wirbelströme im Gehirn sonst zu Schwindel und Übelkeit kommen kann.
Wer also meint bei 33 facher Feldstärke in einem Magnetfeld nach belieben hin und her zu Schweben, wird sich dadurch einen Kurzschluss seiner Hirnwindungen einhandeln.
Bitte vorher Name und Anschrift posten.
Denn hier haben wir einen Anwerter für den Darwinaward
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Diese Schwerelosigkeitserfahrung kann jeder machen, wenn er zum tauchen unter Wasser geht.
Echte Schwerelosigkeit kann jeder haben, wenn er vor dem Tauchen vom 10-Meter-Brett springt.
Im freien Fall herrscht Schwerelosigleit (den Luftwiderstand mal vernachlässigend).
Frank
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Eine andere Art auf diese Art und Weise Schwerelosigkeit zu SIMULIEREN wäre, die Probe in einem evakuierten Turm (vakuumiert) fallen zu lassen.
In diesem aber eine ähnliche dauer zu erreichen, wie mit einem Parabelflug, müsste dieser Turm sehr hoch sein (ca. 2 Kilometer mit Vakuumfallschacht) .. und damit deutlich aufwändiger (als ein banaler Parabelflug).
Falltürme gibt es ja, z.B. der in Bremen (http://de.wikipedia.org/wiki/Fallturm_Bremen), mit dem knapp 5sec. Schwerelosigkeit erreicht werden.
Frank
-
Hier die Nebenwirkungen eines modernen MRT (Magnet Resonanz Tomographen)
aus Wiki:
Werden 3 Tesla überschritten, können die Probanden nur sehr langsam in den Magneten gefahren werden, da es infolge der entstehenden Wirbelströme im Gehirn sonst zu Schwindel und Übelkeit kommen kann.
Wer also meint bei 33 facher Feldstärke in einem Magnetfeld nach belieben hin und her zu Schweben, wird sich dadurch einen Kurzschluss seiner Hirnwindungen einhandeln.
Bitte vorher Name und Anschrift posten.
Denn hier haben wir einen Anwerter für den Darwinaward
Ich denke, es geht bei den MRTs weniger um die Stärke, eher um die schnelle Änderung der Flussdichte, dadurch wird eben ein Strom induziert. Bewegt man sich in einem homogenen und gleichbleibendem Feld sollte der Aspekt keine Rolle spielen. (?)
Fläche und Flussdichte bleiben schließlich gleich. Ein Problem wäre dabei vllt ein abrupter Ausfall des Magnetsystems.
Zugegeben, ich kann mir auch nicht vorstellen, dass so extreme Flussdichten auf Dauer gesund sind...
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Künstliche Schwerkraft, ob Schwerelos oder Schwerkraft "erzeugen", es ist doch beides Vorteilhaft.
Wenn wir irgendwann mal zu den Sternen fliegen wollen, dann braucht man solche Apparate die die Schwerkraft beeinflussen.
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die die Schwerkraft beeinflussen
Das kann man nicht.
Aber man kann sie austricksen, z.B. mit Zentripetalkraft.
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Künstliche Schwerkraft, ob Schwerelos oder Schwerkraft "erzeugen", es ist doch beides Vorteilhaft.
Wenn wir irgendwann mal zu den Sternen fliegen wollen, dann braucht man solche Apparate die die Schwerkraft beeinflussen.
Dann wird eher eine Zentrifuge benötigt, die für künstliche Schwerkraft sorgt. Diese entsteht dann aber nicht durch Gravitation, sondern durch Massebeschleunigung und Trägheit.
Die Schwerkraft austricksen geht gar nicht.
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Das kann man nicht.
Aber man kann sie austricksen, z.B. mit Zentripetalkraft.
Die Schwerkraft austricksen geht gar nicht.
Warum seit ihr euch so sicher? Habt ihr alle Milliarden, Billionen (oder mehr) experiemente Ausprobiert?
Das glaub ich nicht ;).
Es gibt ein Experiement was ich unbedingt ausprobieren will, was auch mit der Schwerkraftmanipulation zu tun hat, aber nur die Mittel fehlen mir.
Also Idee gibt es reichlich nur muss man drauf kommen ;) :).
Aber egal, es gibt einfach noch so vieles was wir Lernen müssen und Begreifen müssen, nicht alles was wir herrausfinden werden wir sofort verstehen (Quantenphysik), doch wenn der eine Schritte getan worden ist, dauert es nicht lange, dann kommt der zweite Schritt hinterher.
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Also Idee gibt es reichlich nur muss man drauf kommen
Ich kenne nicht Eines. Nach der heutig gültigen Physik gibt es keinen Hinweis darauf, dass Schwerkraft irgendwie manipulierbar (abschirmbar) wäre ... auch nicht in der Quantenphysik (erst recht da nicht!)
Insofern sollte Deine idee schon sehr grundlegender natur sein!
Aber ich fürchte, bis Du das prinzip der trägheitsdämpfer der enterprise entdeckt hast, müssen wir uns mit Parabellflügen zufrieden geben und Captain Picard wird im realen Leben auf seiner Brücke schweben dürfen, anstatt darin bequem zu sitzen. ;)
Warum seit ihr euch so sicher? Habt ihr alle Milliarden, Billionen (oder mehr) experiemente Ausprobiert?
Was sollten das für Experimente sein? Experimente zur entdeckung einer "Antischwerkraft"?
Wenn ich meinen Schlüsselbund nicht verloren habe, wieso sollte ich dann danach suchen?
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Nach der heutig gültigen Physik
Na wer sagt den das die heutige Physik zu 100 % korrekt ist?
Aber hoffen wir einfach das es jemand schafft :), im Interesse der Menscheit und natürlich der Erde. ::)
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Oh, das sagt niemand - zumindest niemand, der sich nicht wenigstens ein klein wenig mit der heutigen Physik auskennt. Aber so wie es aussieht, liefern selbst die abgedrehtesten neuen Modelle (und einige sind ja wirklich SEHR eigenartig!) keinen Hebel, um an dem Problem "Manipulation der Schwerkraft" anzusetzen.
Wenn du also nicht als theoretischer Physiker eine genauso imposante Leistung wie ein Albert Einstein zu produzieren imstande bist, solltest du dir das mit der Schwerkraft aus dem Kopf schlagen.
Und noch ein kleiner Tip: Wenn du mit deiner Signatur die Physik meinst, dann solltest du den Satz ganz schnell ersatzlos löschen. >:(
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Dazu eine Frage: Die Funktionsweise der Gravitation hat man ja immer noch nicht entschlüsselt, oder? Man kennt die 'Symptome', die Wirkungsweise, kann Anziehungskräfte berechnen usw., aber wie sie erzeugt wird. bzw. wie sie zu Stande kommt, kann man meines Wissens immer noch nicht erklären.
In sofern hat GdZ vielleicht Glück, und man findet, wenn man dieses Rätsel mal komplett gelöst hat, tatsächlich auch technische Möglichkeiten, es zu manipulieren. Aber wann das sein könnte - oder ob überhaupt - das kann niemand sagen.
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Wie Crest gesagt hat "Man kennt die 'Symptome', die Wirkungsweise, kann Anziehungskräfte berechnen usw." , aber warum schweben die Astronauten im All? So lange es keiner erklären kann, soll man nicht behaupten das man die Schwerkraft beeinflussen kann, wobei man es in einer Zentrifuge doch tun kann.
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aber warum schweben die Astronauten im All? So lange es keiner erklären kann
Ganz simpel: Man merkt nicht, wenn Schwerebeschleunigung wirkt, wenn es keine Oberfläche gibt, auf der man sich abstützt
In einer Kreisbahn gilt die Kräfteaddition Fliehkraft+Schwerkraft=0, in elliptischen Bahnen gilt selbiges als Integral über die ganze Bahn
Deine Überzeugung, Theorien wie Einstein zu finden, in allen Ehren, aber bevor du keine durchdachte, mathematisch begründete, messbare Theorie vorlegst, behalte es für dich ;)
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Es liegt selbstverständlich durchaus im Bereich des Möglichen, dass du, GdZ, der kommende Einstein bist. Für wahrscheinlich halte ich es nicht, denn mir scheint, dass du unter einem eklatanten Mangel an Physikwissen leidest. Wie willst du denn neue physikalische Ideen entwickeln, wenn du dich in der bisherigen Physik so wenig auskennst?
Falls du noch jung genug bist, dann stürz dich auf die Materie und lerne, lerne, lerne! Wenn du genug gelernt hast, wirst du vielleicht eines Tages wirklich in der Lage sein, selber eine Hypothese aufzustellen und zu einer belegten Theorie auszubauen.
Und vergiss folgendes nicht: Viele Genies galten bei ihren Zeitgenossen als verrückte Spinner - das ist richtig. Die weitaus meisten Leute, die als verrückte Spinner gegolten haben, waren aber tatsächlich welche. Und nach der Veröffentlichung der Relativitätstheorien haben einige Physiker plötzlich Theorien entwickelt, die selbst einem Albert Einstein zu verrückt erschienen und die er daher mit aller Kraft bekämpft hat - letztlich allerdings vergeblich.
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Hallo,
wir diskutieren hier zukünftige Konzepte der Raumfahrttechnik, nicht schwammige Grundlagenkritik an der Physik nach dem Motto "Was wäre wenn ...". "Künstliche Schwerkraft" ist in diesem Fall in der Regel die (Schein-)Zentrifugalkraft in einem rotierenden System.
Weitere Beiträge jenseits der thematischen Grenzen dieses Bereichs werde ich löschen.
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Wie schnell müsste sich ein risige Ringstation (20 Millionen Einwohner) drehen damit es eine Art Gravitation erzeugen.
Und das Zentrum is mit Rohren verbunden und dreht sich nicht.
Also wenn man vom dem schwerelosen zentrum zu durch die Verbindungsrohre geht. Wo wird die Gravitation erzeugt? Ist inahe am zentrum, was weniger strecke zurücklegt die zentrifugalkraft schwächer, als im äusseren Ring?
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Du meinst die Zentrifugalkraft? Die hängt von Drehgeschwindigkeit und Radius ab, also müssten wir schon den Radius deines Ringes wissen. ;) Die Einwohnerzahl hilft hier jetzt nur indirekt weiter. Hier müsste man erstmal analysieren wieviel Platz ein Bewohner braucht, wie man die ganze Anlage am besten aufbaut etc etc..
Und ja im Zentrum gibt es dann keine Kraft (der Radius ist null), sie steigt an je weiter du nach Außen kommst.
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Im Prinzip wirst du hier fündig:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=5298.0 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=5298.0)
In dem dort thematisierten Buch heißt es:
"...eine Kugel mit einem Umfang von rund 1,6 km und Fenstern, durch die das Sonnenlicht ins Innere fällt. Wenn diese Kugel sich zweimal in der Minute um ihre eigene Achse dreht, herrschen an ihrem Äquator irdische Gravitationsbedingungen..."
BTW: ein sehr lesenswertes Buch, da steht nämlich exakt das zum HLV drin, was die NASA jetzt vor hat - und das Buch ist von 1978 !
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Und was wenn der Radius 50km ist, wie schnell geht eine Umrundung? und wie schnell dreht es sich?
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Je größer der Radius, umso kleiner wird die Drehzahl, um durch Zentrifugalkraft die Erdgravitation zu simulieren.
Aber die Frage ist leider etwas realitätsfern.
Im Moment haben wir andere Sorgen.
Was wir mit gemeinsamen internationalen Anstrengungen geradeso nach langer Bauzeit hinbekommen haben, ist die ISS (http://de.wikipedia.org/wiki/ISS).
Sie ist 109 x 98 Meter groß und wiegt über 400 Tonnen.
Ihre Dienstzeit läuft 2020 ab, dann läßt man sie in der Atmosphäre verglühen.
1980 wurde mit der Planung begonnen und jetzt ist sie gerade fertig!
Wenn wir dafür so lange brauchen, müßten wir eigentlich schon längst dabei sein, die Nachfolge-Station zu planen und zu bauen.
Aber da ist nichts in Aussicht. Man traut sich nicht mal den Gedanken zu denken!
Zur Zeit sind vor allem Einsparungen modern.
So wurde u.a. das amerikanische Constellation Program, welches modulare Träger auch für größere Nutzlasten enthielt, gestrichen.
Der amerikanische Transporter/Montierer/Reparierer für die Erdumlaufbahn - STS Space Shuttle - wird stillgelegt, und damit auch der amerikanische bemannte Zugang zum Orbit.
In Europa sieht es ähnlich aus:
Der erfolgreiche Träger Ariane 5 mit einer Nutzlast von 20 Tonnen soll durch die Ariane 6 (http://de.wikipedia.org/wiki/Ariane_6#Ariane-Modelle) ersetzt werden, die nur noch ein Drittel der Nutzlast tragen kann.
Zusätzlich kaufte man von den Russen eine Sojus Startrampe für Kourou, um dort zukünftig Sojus-Raketen (http://de.wikipedia.org/wiki/Sojus_(Rakete)) mit der gleichen Kapazität (8 Tonnen) starten zu können.
Außerdem baut man noch eine neue Rakete, die Vega (http://de.wikipedia.org/wiki/Vega_(Rakete)), für nur 1,5 Tonnen Nutzlast.
Unter diesen Umständen träumst Du von riesigen, bemannten Stationen mit 50 Kilometer Radius? :o ???
Und Du machst Dir dabei nur Sorgen, ob für die Raumfahrer die Schwerkraft auch angenehm simuliert werden kann? ??? ::)
Hast Du eine ungefähre Vorstellung davon, wieviel Material dafür transportiert werden müßte?
Und wieviel ein solches Projekt kosten würde?
In einer Zeit, wo überall nur von Einsparungen die Rede ist...
Selbst kleine, unbemannte Raumsonden oder Teleskope haben es derzeit schwer.
Von 28 Projekten, die wichtige Forschungsarbeit leisten sollen, wird eins oder vielleicht zwei ausgewählt.
Die anderen werden aus Kostengründen gestrichen.
Bemannte Raumfahrt ist mindestens um den Kostenfaktor 20 teurer.
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Beantworten wir doch einfach seine Frage ... ohne zu viel zu unterstellen.
@sandzo
Würden dir die Formeln zur Berechnung helfen?
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Also ich habe gerade eine Umlaufzeit von 440-450s ausgerechnet, das sind 7-8 Minuten.
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Ich habe Sandzos Thread zur "Zentrifugalkraft zur Nachahmung ..." mit dem Sammelthread "Künstliche Schwerkraft" zusammengeführt.
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Hallöchen und schönen Samstag,
Eumel schrieb oben was von Kosteneinsparung - ich denke einen großen Schub vorwärts gibts mit der Entwicklung der privaten Raumfahrt, welche hier nicht von Steuergeldern abhängig ist und ein Kapital erwirtschaftet, welches zur Weiterentwicklung verwendet werden wird.
Gruß UTho
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Mag sein, aber außer den Kommunikationssatelliten (und demnächst vielleicht touristischen Suborbitalflügen) tut sich in dem Bereich ja leider nicht viel.
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Gibt eben keine Nachfrage. Mal sehen wies sichs mit den Bigalow Stationen entwickelt und ob hier wirklich seitens mancher Staaten und Firmen Interesse besteht diese für Forschungszwecke zu mieten.
Ach ja, @ Formel:
Hab ich schon im Nautilus Thread gepostet. Hier nochmal:
F=(0,0011) W² R
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Was soll denn die 0,0011 in deiner Formel sein? Ne Masse vermute ich mal? Und in welcher Einheit? Und was soll die darstellen? :o Sonst passt es mit den Einheiten nicht. ;)
Für die Umlaufzeit würde ich ansetzen:
T=Wurzel(4*Pi*Pi*r/g)
mit g~10m/s/s und r=50.000m und Pi=3,1415....
Die Zeit T ist dann natürlich in Sekunden. ;)
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Ok, hier noch die Einheiten.
F = Zentrifugalkraft in G
W = Umdrehungen pro Minute
R = Länge des Rotationsarms in Metern.
Die Formel stammt aus einem Kapitel von Zubrins "The Case for Mars".
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Wenn wir dafür so lange brauchen, müßten wir eigentlich schon längst dabei sein, die Nachfolge-Station zu planen und zu bauen.
Aber da ist nichts in Aussicht. Man traut sich nicht mal den Gedanken zu denken!
...das ist zwar nicht zum Thema - aber deine Aussage kann ich nicht für alle Beteiligten sehen - jedenfalls nicht für die Russen.
Und China - ist zwar (noch) nicht ISS beteiligt - plant auch...
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Für die Umlaufzeit würde ich ansetzen:
T=Wurzel(4*Pi*Pi*r/g)
ist tatsaechlich das gleiche wie
F=(0,0011) W² R
jedenfalls wenn man Eure Einheiten beruecksichtigt. Es ist
4*Pi*Pi / 9,81 m/s2 / [60s]2 = 4*Pi2 / 9,81 m/s2 / 3600s2 = 0,0011 1/m
Nun muss man natuerlich noch die passenden Einheiten an den Faktor anhaengen damit das auch stimmt.
Gruss,
Volker
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Eine Frage.
Ich lese immer wieder dinge wie: s² oder pi² also sprich welche jetzt in der Rechnung ist. Was bedeuten die Zeichen?
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Pi ist der Kreisfaktor 3,1415... (Quotient aus Umfang und Durchmesser eines beliebigen Kreises, siehe Tafelwerk). Und s² ist das Quadrat der Einheit Sekunde (s).
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Am Besten ist es in einem Beispiel erklärt, mit Zahlen die Zubrin in dem von mir besagten Kapitel genannt hat. Hier ist ein Mars Hab während des Fluges via eines ca. 150 - 300 m langen Seiles mit der ausbebrannten Oberstufe der Mars Rakete verbunden. Beide Teile sind für den Flug mit einander in Rotation versetzt worden.
W wäre im Beispiel 2 Umdrehungen pro Minute
R wäre ein Radius des Seiles von ca. 86 m
W² = 2² = 2x2= 4
Somit ergibt sich aus
(0,0011) x 4 x 86 = 0,3786
0,3786 bzw. rund. 0,38 G entsprechen der Schwerkraft des Mars.
Der einzig fühlbare Unterschied wären hier die Corioliskräfte, welche man aber wohl nur bei schnellen Laufbewegungen innerhalb des Habitates spüren würden.
Laut diversen Studien wären die Corioliskräfte ab ca. 2 - 3 U.p.M vernachlässigbar, bei entsprechender Eingewöhnung wären vielleicht mehr möglich. (Man muß hier denk ich vergleiche mit der Seekrankheit ziehen, erfahrene Seefahrer vertragen hier auch mehr "Geschaukel".)
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Die Corioliskraft ???
Soweit mir bekannt, beschreibt diese die Geschwindigkeitsdifferenziale, die auf verschiedenen Breitengraden eines Planeten durch die unterschiedlichen Entfernungen zum Drehpunkt entstehen und eine damit verbundene positive oder negative Beschleunigung bei Bewegungen entlang eines Meridians.
Wie soll da in Deinem System die Corioliskraft einwirken ?
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http://www.dyarstraights.com/msgundam/coriolis.html (http://www.dyarstraights.com/msgundam/coriolis.html)
Der Artikel beschriebt es denk ich mal am besten.
Centripetal (centrifugal) force is not the same as real gravity, because your head is closer to the axis of rotation than your feet and the two ends of your body are therefore subject to tidal forces due to the difference in their radial accelerations.
Simple movements become complex and the eyes play tricks. Nodding or shaking one’s head produces an illusory feeling of movement, similar to the feeling one gets standing in the surf as a wave goes out, the direction of which is dependent on one’s orientation relative to the direction of the spin.
Coriolis forces also create cross-coupled angular accelerations in the semicircular canals of the ear when the head is turned out of the plane of rotation. Any sudden movement of the head, such as a simple nod or headshake, may cause vertigo and motion sickness.
Zusammengefasst gibt es bei kleinen Systemen mit hoher Rotation aufgrund der stärker merkbaren Kräfte das Problem, dass der menschliche Körper sich desorientiert fühlen könnte. Deshalb mein Vergleich mit der Seekrankheit.
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Sag doch gleich, daß Du das schwere Füße Syndrom meinst. Ich glaube nicht, daß das viel Auswirkung hat. Davon wird man bestimmt nicht schwindelig.
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Schwere Füße Syndrom? Der Begriff sag tmir nichts, auch wenn ich glaube was du meinst.
Hier hab übrigens ebenfalls noch einen Bericht gefunden, der die Probleme bei stärkerer Rotation erklärt. Diesmal allerdings auf deutsch.
http://www.drg-gss.org/typo3/html/index.php?id=68&tx_kharticlepages_pi1 (http://www.drg-gss.org/typo3/html/index.php?id=68&tx_kharticlepages_pi1)[page]=3&cHash=7e7a1c256d
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Hab ich das in dem Bericht jetzt richtig verstanden? Um eine künstliche Schwerkraft zu erzeugen, müssten die Raumstation und die Raumschiffe rotieren? ??? Wie soll denn das funktionieren? Vorallem, wie will man denn ein Raumschiff dann steuern? Das fliegt ja dann praktisch überall hin, nur nicht in die Richtung, in die man das haben möchte. Für mich ist dann schon eine Kollision mit einem Asteroiden oder etwas anderes dann ja schon regelrecht Vorprogrammiert. :o
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Hab ich das in dem Bericht jetzt richtig verstanden? Um eine künstliche Schwerkraft zu erzeugen, müssten die Raumstation und die Raumschiffe rotieren? ??? Wie soll denn das funktionieren?
Ein Bild (Filchen) sagt oft mehr als viele Worte: Hier der Trailer von 2001 - Odysse im Weltraum (von 1968!).
Am Anfang sieht man kurz eine rotierende Raumstation (zwei Ringe). Die Rotationsgeschwindigkeit stimmt! Dann das Innere mit den roten Sesseln. Nach dem Mond kurz das grosse Raumschiff mit der Kugel vorne. Innerhalb der Kugel ist ein kleinerer Ring (senkrecht zur Flugrichtung) der sich dreht. In diesem joggt ein Astronaut.
ws
Auch im Film "Mission to Mars" sieht man im Trailer bei 0:28 kurz das Raumschiff mit rotierendem Besatzungsteil.
(sonst ist der Film aber nicht nach meinem Geschmack ;) )
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Ein Bild (Filchen) sagt oft mehr als viele Worte
Wie wahr, wie wahr. :D
Danke jetzt kann ich mir, besser darunter etwas Vorstellen. Und meine Interesse wurde jetzt dafür geweckt. Normalerweise wäre es doch möglich so Rad (so nenne ich das jetzt mal), zu bauen oder? Ja ich weis, da muss man auch wieder mit den Kosten rechnen (das liebe Geld :-[), doch darüber Visionieren kann man doch schon mal. ;)
Was den Geschmack des Filmes angeht. Ein Glück sind die Geschmäcker verschieden. :D
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Ein Bild (Filchen) sagt oft mehr als viele Worte
Wie wahr, wie wahr. :D
Danke jetzt kann ich mir, besser darunter etwas Vorstellen. Und meine Interesse wurde jetzt dafür geweckt. Normalerweise wäre es doch möglich so Rad (so nenne ich das jetzt mal), zu bauen oder?
Schau mal hier: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=9539.0 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=9539.0) ;)
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Hab ich das in dem Bericht jetzt richtig verstanden? Um eine künstliche Schwerkraft zu erzeugen, müssten die Raumstation und die Raumschiffe rotieren? ??? Wie soll denn das funktionieren? Vorallem, wie will man denn ein Raumschiff dann steuern? Das fliegt ja dann praktisch überall hin, nur nicht in die Richtung, in die man das haben möchte. Für mich ist dann schon eine Kollision mit einem Asteroiden oder etwas anderes dann ja schon regelrecht Vorprogrammiert. :o
Das funktioniert sehr gut. Die Pioneer-Sonden waren bzw. sind drallstabilisiert, das heißt sie rotieren um ihre Längsachse, um ihre Ausrichtung im Raum zu halten. Auch Satelliten nutzen diese Technik, um nicht zu 'taumeln'.
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@Visionieren: Da empfehle ich übrigens die von mir oben genannte Seite. ;)
http://www.dyarstraights.com/msgundam/frontier.html (http://www.dyarstraights.com/msgundam/frontier.html)
Diese behandelt die Gerald K. O'Neill in seinem Buch "The High Frontier" beschriebenen Weltraumkolonie Konzepte und ihre Verwendung im Sci-Fi Klassiker "Mobile Suit Gundam".
Die Serie hat als ich auf sie gestossen bin mein Interesse an solchen Koloniekonzepten geweckt. Auch wenn sie noch ferne Zukunft sind.
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@Crest das sich die Sonden und Satelliten auch drehen, das wusste ich vorher gar nicht. :-[ Wieder etwas zu gelernt. 8)
@Visionieren: Da empfehle ich übrigens die von mir oben genannte Seite. ;)
http://www.dyarstraights.com/msgundam/frontier.html (http://www.dyarstraights.com/msgundam/frontier.html)
Dadurch das mein Schulenglisch nicht wirklich ausreichen, um Englischsprachige Seiten zu verstehen, kann ich leider damit nichts anfangen. Trotzdem danke für den Hinweis. :)
Majer-Tom danke für den Link, hab gleich alles gelesen. ;)
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Auf so eine Idee bin ich auch mal gekommen, so in der Art "2-fache Zentrifugalkraft"(keine Ahnung wie ich es sonst nennen soll) oder sogar, 3-,4-fache Zentrifugalkraft.
Mit der könnte man (glaub ich) die Schwerelosigkeit auf der Erde konstruieren.
Schwer zu kappieren was ich meine, vieleicht hilft diese Skizze:
(https://images.raumfahrer.net/up014837.jpg)
4: Normale Zentrifuge, die sich nur in einer Richtung bewegt (im Uhrzeigersinn)
3: 2-fache Zentrifuge, hier ist eine Zentrifuge (die sich im Uhrzeigersinn dreht) in einer anderen Zentrifuge drin, die zweite Zentrifuge dreht sich gegen den Uhrzeigersin
2: 3-fache Zentrifuge, zwei Zentrifugen (die eine im Uhrzeigersinn, die andere gegen den Uhrzeigersinn) sind in einer Zentrifuge, die sich im Uhrzeigersinn dreht (wenn man von der Vogelperspektive, in die Normalperspektive wechselt und dann die Apparatur 90 % nach links dreht)
1: 4-fache Zentrifuge, da sind dann die drei oben genannten Zentrifugen drin und die Zentrifuge dreht sich dann gegen den Uhrzeigersinn (wenn man von der Vogelperspektive, in die Normalperspektive wechselt und dann die Apparatur 90 % nach links dreht)
Hoffe ich habe es etwas Verständlich darstellen können
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So ganz verstehe ich nicht, wie Du die Gravitation aufheben willst. Das erinnert mich an so ein Kotzgestell, wie es auf Jahrmärkten aufgestellt wird. ;)
Indem Du mehrere Zentrifugen umeinander drehen lässt, hebelst Du noch lange nicht die Erdgravitation aus. Dazu bräuchtest Du theoretisch nur eine einzige Zentrifuge, die um den Erdmittelpunkt rotiert. So etwas gibt es aber bereits. Das heißt dann Raumschiff. ;) Als Mittellager dient hierbei die Erde mit ihrer Gravitation. Denn aufgehoben ist die Gravitation auch im All nicht. Das ist eigentlich nichts anderes als ein ständiges Fallen Richtung Erde. Durch die hohe Orbitalgeschwindigkeit "fällt" so ein Orbitalobjekt um die Erde "herum".
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Das Olympos-Modul ist schon groß, jetzt fehlt nur noch, daß Bigelow sich an die Konstruktion einer torusförmigen Station wagt, die dann eine gewisse Hotelkette namens HILTON führt, hihi! 2001 ist ja schon 10 Jahre zurück, es wird langsam Zeit!
Allerdings weiss ich auch, daß die Station riesig sein muss, um die Corioliskräfte zu minimieren, ungef. 1 km Durchmesser mindestens, und da reicht dann schon 1/6 G, man kann sich dann wie auf dem Mond fühlen, ohne dort hinfliegen zu müssen!
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1km sind übertrieben, 100m reichen schon völlig für Marsschwerkraft.
Hatten hierzu schon eine Diskussion im Künstliche Schwerkraft (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=8140.105) Thread.
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Nur 100 m? Radius oder Durchmesser? Und wird da die Coriolis-Kraft nicht zu stark bemerkbar? Und die aufblasbaren Einheiten dürften auch nicht zu hohen Belastungen ausgesetzt werden. also dürfte 1/6 G durchaus ausreichen...
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Nur 100 m? Radius oder Durchmesser? Und wird da die Coriolis-Kraft nicht zu stark bemerkbar?
Radius. Und bei Rotationsraten von bis zu 2 - 3 U.p.M sollen laut derzeitgem Wissensstand die Coriolis-Kräfte relativ vernachlässigbar sein.
Rotationsachsen von mehreren Kilometern Größe (Gerald O'Neill sprach glaub ich von 3,2 km) würden schon bei weniger als 1 U.p.M Erdschwertkraft
erzeugen können. Aber da wären wir schon bei O'Neill Kolonien und mit denen rechne ich wirklich erst Anfang des 22 Jahrhunderts.
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Ich möchte allerdings daran erinnern, dass eine rotierende Station auch ihre selbst erzeugte Pseudoschwerkraft aushalten müsste. Die ISS ist recht filigran gebaut, weil sie ausschließlcih unter den Bedingungen der Mikrogravitation funktionieren muss. Eine rotierende Station müsste stabiler und somit auch schwerer sein.
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Mal, sehen erst mal müssen sie etwas kleinere Brötchen backen. Wobei die Ideen und Konzepte schon recht ehrgeizig sind.
http://en.wikipedia.org/wiki/Bigelow_Commercial_Space_Station#Long-term_plans (http://en.wikipedia.org/wiki/Bigelow_Commercial_Space_Station#Long-term_plans)
Und @Torus:
Vor einigen Monaten hat ja die NASA im Rahmen der Prösentation von Nautilus X ja einen aufblasbaren Torus gesprochen, den sie an der ISS testen wollen.
http://en.wikipedia.org/wiki/Nautilus-X (http://en.wikipedia.org/wiki/Nautilus-X)
Ob es was wird steht in den Sternen, aber Transhab war ja auch ein Konzept, daß später anders wiederbelebt wurde.
Der hier gezeigte Prototyp Torus wäre mit einem Durchmesser von 9-12m recht klein, würde aber komplett auf eine Delta IV oder Atlas V passen. Die Umdrehungen wären mit 4-10 U.p.M recht hoch,würden aber laut angegebener Skala Mond bis halbe Erdschwerkraft ermöglichen. (Bei letzterer wären natürlich die Coriolis Kräfte recht hoch)
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... Bei letzterer wären natürlich die Coriolis Kräfte recht hoch.
Was heißt "recht hoch"?
Im wesentlichen wird man sich ja entlang der Rotationsrichtung bewegen, so dass die Corioliskraft hier keine Rolle spielt. Senkrecht zur Rotation sollte man allerdings behutsam sein. Bei 1 m/s würde auf eine Hand eine Ablenkkraft von etwa 2 N wirken. Ungewohnt und zumindest anfänglich überraschend. :o
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Wir kennen es wohl alle aus der Science-Fiction: Radförmige Raumstationen oder Raumschiffe, die durch Rotation Schwerkraft simulieren.
Aus dem MCT-Thread übernommenes Video von NASA-Versuchen am Boden aus den 60ern (Danke Roger50):
Dass man die Idee bis heute nicht begraben hat, zeigt das Konzept von Nautilus-X aus dem Jahre 2011:
http://en.wikipedia.org/wiki/Nautilus-X (http://en.wikipedia.org/wiki/Nautilus-X)
Zwar denkt man darüber nach eine (kleinere?) Nautilus-X Zentrifuge auf der ISS zu erproben, allerdings als Schlafraum für die Crew. Der Grund der Forschung in Mikrogravitation (eben die Mikrogravitation an sich) würde durch simulierte Schwerkraft ja nicht greifen. Nützlich für die Abschwächung der Folgen der Mikrogravitation / Schwerelosigkeit wäre sowas allerdings schon.
Welche Probleme hat man (neben dem üblichen: Geld) bei der Realisierung einer solchen Zentrifuge?
Ich sehe selber da einige Herausforderungen:
- Vibration und andere Bewegungen die von der rotierenden auf das restliche nicht rotierende Schiff übertragen werden.
- Dichtigkeit des Übergangs von Zentrifuge und restlichem Raumschiff (erst recht nach einigen Jahren Betrieb)
- Transport & Montage der Struktur
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Ein kleiner Nachtrag:
Wie sich das Problem von Vibrationen lösen lässt zeigt das erwähnte Paradebeispiel 2001:
ws
Ein andere Problem, das sich daraus ergibt ist das Docking von Raumschiffen, die dann (wie wunderbar im Video demonstriert) ebenfalls rotieren müssen. Nicht gerade Angenehm für die Raumschiff-Crew bei schneller Rotation ;)
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Schwerkraftsimulation durch Rotation kann ich mir für den Marsflug nicht vorstellen. Schwerelosigkeit ist durch Aufenthalte in der ISS und MIR längst über entsprechend lange Zeiträume erprobt. Der Aufwand wäre zu groß, besonders, wenn es tatsächlich gelingt, die Flugdauer auf 3-4 Monate zu begrenzen.
Wenn es später jahrelange Flüge zu den Asteroiden und Gasriesen geben sollte, wird es aber sicherlich nützlich, wenn nicht notwendig werden.
Bis dahin hoffe ich auf eine andere Technik.
http://www.vibrationsplatten.eu/seiten/technik.html#physio (http://www.vibrationsplatten.eu/seiten/technik.html#physio)
Vibratorplatten werden in Fitnesscentern, aber auch bei der Reha von Langzeitpatienten verwendet. Sie sind unter anderem wirksam gegen Muskelschwund, Osteoporose. Also gegen typische Probleme bei langer Schwerelosigkeit.
Wissenschaftlich am besten dokumentiert ist - aufgrund der Entwicklung der Vibrationsplatten für den Einsatz im Weltraum - die Behandlung und Prophylaxe bei Muskelschwund und Osteporose.
Leider werden sie in der ISS nicht erprobt wegen Störung der Mikrogravitation. Bei Langzeitraumflügen wäre das aber nicht das Problem. Ich würde eine Erprobung in einer Kapsel im LEO sehr gerne sehen. Ich frage mich auch, ob eine Anwendung auf der ISS im BEAM von Bigelow nicht möglich wäre. Vibrationen in diesem Modul sollten gut gedämpft werden.
Probleme durch geänderte Verteilung des Blutes im Körper werden dadurch allerdings wohl nicht behoben. Vielleicht gibt es da Medikamente.
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Da gibt's noch was sehr viel Besseres, an dem die NASA schon seit einiger Zeit tüftelt: Der V2-Anzug.
Oder auch Variable Vector Countermeasure Suit.....einfach mal nachstöbern. Genial "einfach"!
Ich versuche mich über die dortigen Entwicklungen immer mal wieder im Netz zu informieren. Die Arbeiten an der zweiten Anzugsgeneration laufen bereits. Zumindest aktuell will die NASA wohl am Ball bleiben und das Projekt wie so oft nicht gleich wieder einstellen.
Übrigens gibt es einen Hauptthread zum Thema "künstliche Schwerkraft", wo auch Zentrifugen mehr als ausreichend dikutiert wurden. Vielleicht sollte man das hier dorthin verschieben:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=8140.0 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=8140.0)
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Mal eine Frage. In einer Doku gab es zum Thema Generationenraumschiff die Idee einer gigantischen Zentrifuge in denen man selbst komplette Häuser unterbringen kann. Nachdem da welche Basketball gespielt haben stellt sich die Frage was passiert wenn man in einer derartigen Zentrifuge hoch springt? Landet der dann automatisch wieder auf dem Boden?
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Ein Sprung nah oben ist in einer Zentrifuge wäre vegleichbar mit einer Wurfparabel (trifft es aber nicht wirklich), da man ja eine seitliche Bewegungskomponente hat und daher wieder an anderer Stelle auf den Umgebungskreis trifft. Außerdem wirkt die Corioliskraft. Um zur Mitte zu gelangen, müsste man die Flugbahn also nur durch die Mittelachse legen und das dürfte (bei großen Stationen) gar nicht so einfach sein, wenn nicht sogar unmöglich. Ansonsten wirkt ja keine Gravitation im eigentlichen Sinne. Wenn man also kräftig genug abspringt, um das Körpergewicht zu überwinden befindet man sich schon auf der erwähnten Flugbahn. Die Corioliskraft ist schon spaßig...:)
Edit: Sorry für die miese Videoqualität aber das Video zeigt so schön was ich meine.
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Mal eine Frage. In einer Doku gab es zum Thema Generationenraumschiff die Idee einer gigantischen Zentrifuge in denen man selbst komplette Häuser unterbringen kann. Nachdem da welche Basketball gespielt haben stellt sich die Frage was passiert wenn man in einer derartigen Zentrifuge hoch springt? Landet der dann automatisch wieder auf dem Boden?
Kein Problem. Man hat ja immer noch die Rotationsgeschwindigkeit. Das wirkt wie echte Gravitation.
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Ja ich denk halt, das ist eine Frage der Schwelle, ab der man eine Wohn-Zentrifuge (oder auch nur Hantel) bauen kann, immer bei Aufwand-Nutzenbetrachtung. Führerschein hat es ja im Prinzip zusammengefaßt.
Die Schwelle liegt halt leider sehr hoch - unter 150 meter ist medizinische Unbedenklichkeit und (nicht unwichtig) gutes Lebensgefühl nicht zu erreichen.
Es scheint mir auch ein großer Entwicklungsbedarf zu sein bei Allem, was mit Aus und Einsteigen zusammenhängt. Denn "ferne" Langzeitunternehmen werden nicht auskommen ohne zwei "nebeneinanderher" fliegenden Modulen - eins zum Leben, eins zum Arbeiten. Eine EVA Prozedur wie gegenwärtig ist da wohl nicht brauchbar. Aber diese "Nebenbei" Prozeduren werden halt gern mal außen vor gelassen.
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Ja ich denk halt, das ist eine Frage der Schwelle, ab der man eine Wohn-Zentrifuge (oder auch nur Hantel) bauen kann, immer bei Aufwand-Nutzenbetrachtung. Führerschein hat es ja im Prinzip zusammengefaßt.
Die Schwelle liegt halt leider sehr hoch - unter 150 meter ist medizinische Unbedenklichkeit und (nicht unwichtig) gutes Lebensgefühl nicht zu erreichen.
Was sind genau die Probleme einer kleineren Zentrifuge?
Bei sehr großen Raumstationen wie der in 2001 müsste man dafür sehr viele Module zusammenfügen. Alternativ könnte man die Raumstation auch im Orbit bauen, aber das dürfte technisch ziemlich problematisch sein. Das reine bauen dürfte sogar noch gehen, da z.B. Schweißen im Vakuum durchaus möglich ist. Allerdings wird es dann 'haarig' bei so Dingen wie dem vollziehen solcher Arbeit in der Schwerelosigkeit und der Kontrolle von Dichtigkeit und anderem. Gut das sprengt aber wiederum dieses Thema hier...
Mit einer cleveren Falttechnik könnte man bestimmt zumindest ein mehrere dutzend Meter breites Rad auf Basis aufblasbarer Raumstationsmodule herstellen. Quasi der nächste Schritt für Bigelow ;)
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N'abend,
nach meinen bescheidenen Kenntnissen ist eine Zentrifuiiiii (egal wie groß) nichts anderes als ein Kreisel und versucht ihre Lage beizubehalten, wenn sich die Lage der Umgebung ändert. Wäre ein nicht gerade kleines Problem für ein Raumschiff, wenn dies den Kurs ändern will.
Man müßte die Zentrifuge also vor einem Bahnmanöver jedesmal anhalten, anschließend wieder hochfahren.
Aber das können Schulkinder aus dem Physikunterricht sicher besser erklären.... ;)
Gruß
roger50
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Das Manövrieren ist nicht so das Problem. Weil , das drehende Teil als Ganzes ist geauso ablenkbar wie ein Stück Material. Du mußt nur, wie sonst auch, die Kraft der Triebwerke immer genau am Schwerpunkt bzw. kontrolliert daneben halten. Aber die Konstruktion dieser Lagerung wage ich mir garnicht vorzustellen.
Mal ganz abgesehen davon, daß ein "Rad" was immer irgendwie "schräg" zur Flugrichtung dreht, ungute Gefühle hervorbringen könnte. ;D
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Zubrin wollte ja in seinem Mars Direct Konzept die Kapsel durch ein ca. 100m langes Metallseil verbinden und so künstliche Schwerkraft für den Flug zum Mars erzeugen. Nicht viel sondern nur ca. Marsschwerkraft.
Interessant war ja die Formel im Buch.
F=(0,0011) W² R
F = Zentrifugalkraft in G
W = Umdrehungen pro Minute
R = Länge des Rotationsarms in Metern.
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Was sind genau die Probleme einer kleineren Zentrifuge?
Die von DocHoschi so schön gezeigten Coriolis-Kräfte spielen dem Gleichgewichtssinn böse mit. Das wird erst mit ausreichender Größe besser.
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Mal eine Frage. In einer Doku gab es zum Thema Generationenraumschiff die Idee einer gigantischen Zentrifuge in denen man selbst komplette Häuser unterbringen kann. Nachdem da welche Basketball gespielt haben stellt sich die Frage was passiert wenn man in einer derartigen Zentrifuge hoch springt? Landet der dann automatisch wieder auf dem Boden?
Kein Problem. Man hat ja immer noch die Rotationsgeschwindigkeit. Das wirkt wie echte Gravitation.
Eben nicht wirklich wie "echte Gravitation" (allgemein wie ein zentales Kraftfeld)... wie Doc-Hoschi schon beschrieben hat. Springt man senkrecht nach oben, kommt man woanders wieder runter.
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Ja ich glaub auch, die Vorstufe des Rades wird erstmal die Hantel sein. Was die Sache nicht einfacher, sondern nur Massesparender macht.
Man müßte mal "jemanden" durchrechnen lassen, ob und wie man eine Präzession in ein Flugmanöver einbeziehen kann, um das von roger50 beschriebene Szenario zu vermeiden und doch menschlich verträglich zu manövrieren. Denn meine Variante ist auch nicht praxistauglich ;D
Die Frage ist, wieviel Kraft wäre zusätzlich nötig und welcher mechanische Aufwand ist für das Triebwerkshandling zu treiben. Andererseits denke ich, daß die Schwerkraftvektoren im Inneren des Raumschiffs unerträglich wären.
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Ich habe die aktuelle Diskussion mit dem Thread "Künstliche Schwerkraft" zusammengeführt.
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Mal eine Frage. In einer Doku gab es zum Thema Generationenraumschiff die Idee einer gigantischen Zentrifuge in denen man selbst komplette Häuser unterbringen kann. Nachdem da welche Basketball gespielt haben stellt sich die Frage was passiert wenn man in einer derartigen Zentrifuge hoch springt? Landet der dann automatisch wieder auf dem Boden?
Kein Problem. Man hat ja immer noch die Rotationsgeschwindigkeit. Das wirkt wie echte Gravitation.
Eben nicht wirklich wie "echte Gravitation" (allgemein wie ein zentales Kraftfeld)... wie Doc-Hoschi schon beschrieben hat. Springt man senkrecht nach oben, kommt man woanders wieder runter.
Ja und nein. Wenn die Station groß genug ist, daß die Corioliskräfte im Bereich der Bewegung keine so große Rolle mehr spielen, wird dieser Effekt gering. Wenn er noch groß ist, nimmt das der Gleichgewichtssinn übel.
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Ich habe die aktuelle Diskussion mit dem Thread "Künstliche Schwerkraft" zusammengeführt.
Ah deshalb der Hopser ... :)
Eben nicht wirklich wie "echte Gravitation" (allgemein wie ein zentales Kraftfeld)... wie Doc-Hoschi schon beschrieben hat. Springt man senkrecht nach oben, kommt man woanders wieder runter.
Wieso ? Die Luft, das Interieur, einfach alles bewegt sich mit. Warum soll der Körper da nicht mitmachen? Bzw. welche Kraft würde ihn verschieben? Immer vorausgesetzt, das Gebilde ist groß genug...
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Bei ca. 2 U.p.M sollen die Kräfte für eine Schwerkraft von ca. 0,38G schon vernachlässigbar sein (zumind. laut Zubrin.), allerdings ist hierfür ein Radius von ca. 80-100m von Nöten. (Weshalb meine Seillänge von oben doch falsch war. Ich hab nochmal nachgesehen, Zubrin schlug ein 330m langes Seil vor.)
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N'abend,
Zubrin wollte ja in seinem Mars Direct Konzept die Kapsel durch ein ca. 100m langes Metallseil verbinden und so künstliche Schwerkraft für den Flug zum Mars erzeugen. Nicht viel sondern nur ca. Marsschwerkraft.
Das hat man sogar schon praktisch erprobt. ;)
Es war einmal vor langer, langer Zeit, als man (mehrfach) eine bemannte Gemini-Kapsel über ein 30 m langen Seil mit einer Agena-Oberstufe verband und die beiden Fahrzeuge dann um den gemeinsamen Schwerpunkt kreisen ließ. Der gemessene Schwerkraftgewinn war meßbar, allerdings äußerst gering.
Gruß
roger50
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Eben nicht wirklich wie "echte Gravitation" (allgemein wie ein zentales Kraftfeld)... wie Doc-Hoschi schon beschrieben hat. Springt man senkrecht nach oben, kommt man woanders wieder runter.
Wieso ? Die Luft, das Interieur, einfach alles bewegt sich mit. Warum soll der Körper da nicht mitmachen? Bzw. welche Kraft würde ihn verschieben? Immer vorausgesetzt, das Gebilde ist groß genug...
Das Video weiter oben, von Doc Hoschi gepostet, zeigt's: die Corioliskraft im rotierenden System. Senkrecht nach oben abspringen, führt nicht zu einer einfachen (lotrechten) Auf-Ab-Bewegung aus Sicht des rotierenden Bodens.
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Da gibt's noch was sehr viel Besseres, an dem die NASA schon seit einiger Zeit tüftelt: Der V2-Anzug.
Oder auch Variable Vector Countermeasure Suit.....einfach mal nachstöbern. Genial "einfach"!
Danke für den Tip. Ist ein interessantes Konzept, das ich noch nicht kannte. Es stört im Gegensatz zu der Vibratorplatte nicht die Mikrogravitation der ISS. Ob es aber für Langzeitflüge besser ist für die Gesunderhaltung, bezweifle ich noch. Das wäre im Vergleich zu testen. Wenn das Prinzip so gut funktonieren würde, müßten eigentlich Geräteübungen auch gut helfen. Die helfen aber nur begrenzt. Bei der Vibratorplatte kommen noch die Stoßreize dazu, die anscheinend für die Knochen und Knorpel wichtig sind. Z.B. helfen auch Stoßwellen bei der Heilung von Knochenbrüchen.
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Ich finde , das Video ist nicht geeignet.
Das sind doch zwei Systeme (Karussel / Erde) die nicht so gekoppelt sind wie das System Raumstation / Erde.
Abgesehen davon kann man eine recht aufwendige Radstation ja am Äquator kreisen lassen, wo doe Corioliskraft gegen Null geht (Focault u.a.)
Aber selbst bei anderen Bahnen zeigt das System Erde/Mensch - wenn die Station groß genug ist, wird die C-Kraft kaum Auswirkungen haben
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Was den V2 Anzug betrifft - bei einer Langzeitmission zählt jedes bissel Lebensqualität, um die Psyche stabil zu halten. Ob der V2 Anzug da geeignet wäre ... ich glaubs nicht.
Bin ich eigentlich mit dem Begriff Lebensqualität ein absoluter Außenseiter? Ein Weichei gar ? Dann werd ich ihn nicht mehr verwenden ;D
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Nun ich denke wenn man nur in einer Zentrifuge bei z.B. 0,5G schlafen würde, wird das schon viel besser sein für den Körper.
Es ist natürlich besser wenn man einen größeren Durchmesser hat. Ich würde es so machen das ich eine Oberstufe, nachdem das Teil auf dem Weg z.B. zum Mars ist, den Zylinder dann um die Querachse rotieren lassen und zwar so das die Rotationsachse zur Sonne zeigt.
De folge ist das man an beiden enden des Zylinders von z.B. 50m nicht nur eine relativ große Zone mit Fliehkraft (=Schwerkraft) hat, sondern man kann auch einen flachen Wassertank am Zylinderende als quasi Tank im Tank anbringen, wo die Zwischenwände und vielleicht der Boden mit Wasser gefüllt sind.
Die Zugbelastung wird eher keine Rolle für die Stufe spielen, weil die Stufe beim Start eh sehr viel höheren Belastungen ausgesetzt wurde.
Wenn man große sehr dünne und leichte Solarmodule daran befestigt, kann man in der Mitte ein fotoelektrisches Antriebsmodul montieren das mit rotiert.
Auf der Rückseite von den Kollektoren, hat man dann genug Platz für Kühlkörper. Das geht dann sogar recht kompakt, weil Halterungen für beide eine Doppelfunktion haben können.
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| | *AC* | | ^-Rötationsrichtung
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\---- Rotationsachse
Das Ding ist natürlich was die Länge zur Dicke des Zylinders falsch.
In die Achse setzt man dann den Antrieb. Will man sehr viel Treibstoff mitführen, kann das Ding ja ohne weiteres aus zwei Oberstufen herstellen.
Die leeren Oberstufen sollten relativ wenig Masse haben. Falls man den Innentank durchgehend macht und den auf der gesamte Länge durchgehend macht, hat man sehr viel Volumen zur Verfügung. Falls man z.B. 1000t Treibstoff mitführt, könnte man zumindest den größten Teil der Strecke sehr gut geschützt in großem Raum die Reise verbringen.
Mit dem Konzept, fängt man zwei Fliegen mit einer Klappe, Schwerkraft+Strahlenschutz.
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Guten Morgen
Ich finde , das Video ist nicht geeignet.
Das sind doch zwei Systeme (Karussel / Erde) die nicht so gekoppelt sind wie das System Raumstation / Erde.
Aber deine ursprüngliche Frage war doch:
Eben nicht wirklich wie "echte Gravitation" (allgemein wie ein zentales Kraftfeld)... wie Doc-Hoschi schon beschrieben hat. Springt man senkrecht nach oben, kommt man woanders wieder runter.
Wieso ? Die Luft, das Interieur, einfach alles bewegt sich mit. Warum soll der Körper da nicht mitmachen? Bzw. welche Kraft würde ihn verschieben? Immer vorausgesetzt, das Gebilde ist groß genug...
Den Effekt zeigt das Video deutlich. Das hat auch nichts mit "Kopplung Erde" zu tun.
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Nun ich denke wenn man nur in einer Zentrifuge bei z.B. 0,5G schlafen würde, wird das schon viel besser sein für den Körper.
Vielleicht, aber ich bin mir nicht so sicher. Der Körper braucht etwas Zeit, sich an Schwerelosigkeit zu gewöhnen. Ob tägliches hin und her sich da günstig auswirkt, müßte erst erprobt werden. Es könnte die Anpassung an Schwerelosigkeit ruinieren.
Eine Toilette mit Schwerkraft könnte ich mir gut vorstellen. Ein paar Minuten werden hoffentlich die Anpassung an Schwerelosigkeit nicht verhindern. Eine Zentrifuge nur für die Toilette wäre aber reichlich aufwändig.
Es ist natürlich besser wenn man einen größeren Durchmesser hat. Ich würde es so machen das ich eine Oberstufe, nachdem das Teil auf dem Weg z.B. zum Mars ist, den Zylinder dann um die Querachse rotieren lassen und zwar so das die Rotationsachse zur Sonne zeigt.
De folge ist das man an beiden enden des Zylinders von z.B. 50m nicht nur eine relativ große Zone mit Fliehkraft (=Schwerkraft) hat, sondern man kann auch einen flachen Wassertank am Zylinderende als quasi Tank im Tank anbringen, wo die Zwischenwände und vielleicht der Boden mit Wasser gefüllt sind.
Die Zugbelastung wird eher keine Rolle für die Stufe spielen, weil die Stufe beim Start eh sehr viel höheren Belastungen ausgesetzt wurde.
Wenn man große sehr dünne und leichte Solarmodule daran befestigt, kann man in der Mitte ein fotoelektrisches Antriebsmodul montieren das mit rotiert.
Auf der Rückseite von den Kollektoren, hat man dann genug Platz für Kühlkörper. Das geht dann sogar recht kompakt, weil Halterungen für beide eine Doppelfunktion haben können.
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Die Idee mit einem um die kurze Achse rotierenden Zylinder habe ich mal bei NSF für eine Raumstation zum testen verschiedener Schwerkraftzonen vorgeschlagen. Kam aber nicht gut an, wohl weil jeder seine eigene Lieblingsidee vorgebracht hat. ;)
Im Prinzip finde ich es also gut. Ob man den Tank einer Rakete benutzen kann, wenn der Tank hinterher wieder als Tank für den Rückflug gebraucht wird (MCT), ist allerdings eher unwahrscheinlich. Flüssigsauerstoff verträgt sich schlecht mit auch nur geringen Verunreinigungen.
Für ein Raumschiff sehe ich ein Problem, daß sich die Schwerkraft durch den Zylinder kontinuierlich ändert. Wie Menschen damit zurechtkommen, wenn sie sich ständig durch wechselnde Schwerkraft bewegen, wäre auch erst zu testen. Weniger ein Problem, wenn man ein Riesenvolumen hat, von dem die Besatzung für ihren Aufenthalt nur die Enden nutzt.
Mich würde noch interessieren, wie groß die Zentrifuge wirklich sein müßte. 300m scheinen mir weit auf der sicheren Seite, wo selbst Leute wie ich mit ziemlich extremen Reisekrankheitssymptomen gut zurecht kommen. Leute mit einem robusteren Gleichgewichtssinn würden aber wohl mit weniger auskommen. Geringere Schwerkraft, z.B. 38% wie Mars, sollten das Problem auch entschärfen.
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Was den V2 Anzug betrifft - bei einer Langzeitmission zählt jedes bissel Lebensqualität, um die Psyche stabil zu halten. Ob der V2 Anzug da geeignet wäre ... ich glaubs nicht.
Bin ich eigentlich mit dem Begriff Lebensqualität ein absoluter Außenseiter? Ein Weichei gar ? Dann werd ich ihn nicht mehr verwenden ;D
Was den Anzug angeht, kannst du recht haben. Er könnte als irritierend empfunden werden.
Bei Lebensqualität gebe ich dir auch recht. Man sollte an Lebensqualität und Komfort bieten, was geht. Aber was ist das? Wenn man die Nebenwirkungen in den Griff kriegt, scheint mir Schwerelosigkeit nicht unkomfortabel. Im Gegenteil, ich habe den Eindruck, die Astronauten fühlen sich darin wohl. Toilettenprobleme mal ignoriert. Vielleicht gibt es dafür eine Lösung in Anlehnung an asiatische Toiletten ohne Toilettenpapier, mit Wasserreinigung. Das habe ich nicht ausprobiert, aber viele schwören darauf, daß es besser ist als die westliche Lösung mit Toilettenpapier.
Waschen mit Lappen finde ich auch nicht so unkomfortabel. Ich bin damit aufgewachsen, wir hatten kein Bad und keine Dusche, nur eine Waschgelegenheit.
Eine Luxusreise wird ein interplanetarer Flug wohl auf lange Zeit nicht werden.
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Zitat Führerschein
Wenn man die Nebenwirkungen in den Griff kriegt, scheint mir Schwerelosigkeit nicht unkomfortabel.
Ja , da hast Du vermutlich recht. Ich hatte das nicht herausgenommen. Das ist eine Sache, die ja schon hin und wieder getestet wurde und noch Testbedarf hat, was Langzeit betrifft. Ich meine, wenn künstliche Schwerkraft, dann dürfen da keine "Verzerrungen" dabei sein. Dann lieber garnix. Das muß also ein verdammt großes Gebilde sein, denk ich.
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Der V2-Anzug ist ja lediglich dazu da, den jeweiligen Bewegungsrichtungen eine Gegenkraft entgegenzusetzen. Er würde also die Astronauten während der Arbeit trainieren, anstelle wie heutzutage durch eine täglich 2-3 stündige Trainingssession auf Laufbändern und anderen Gerätschaften. Das wäre doch ein unglaublicher Effizienzgewinn für die ISS.
Nicht beeinflusst werden durch den Anzug selbstverständlich die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf das Blut der Astronauten, den Herzmuskel und (zumindest bedingt) die Knochenstruktur. Nichts kann letztlich den Einfluss einer universell einwirkenden Gewichtskraft auf den Körper ersetzen.....so etwas vermag nur die künstliche Schwerkraft.
Was Führerschein sagt, ist bestimmt nicht von der Hand zu weisen, d.h. die Schwerelosigkeit stelle ich mir nach der Eingewöhnungsphase schon sehr angenehm vor und glücklicherweise wären auf dem Mars auch nur ein Drittel der Erdschwerkraft, aber wer möchte schon Astronauten nach der Landung dort so rumhängen sehen, wie heutzutage (trotz täglichem Training) die ISS-Rückkehrer in der kasachischen Steppe?? >:(
Hab mal gelesen, dass nach monatelangem Aufenthalt ein Astronaut nach der Landung über einen gewissen Zeitraum hinweg nicht in der Lage ist, länger als 10 Minuten zu stehen ohne ohnmächtig zu werden, weil der Kreislauf dearart geschwächt bzw. der Herzmuskel geschrumpft ist. Das gibt sich zwar alles wieder, ist aber trotzdem uncool, wenn man gleich wieder losarbeiten möchte.
Als Daumenregel gilt wohl außerdem pro Monat ca. 1,5% Abbau der Knochendichte (mit Training kann da nur bedingt gegengesteuert werden).
Also wenn Musk sein Ziel irgendwann tatsächlich erreichen sollte, eine MCT-Strecke tatsächlich in 3 Monaten zu bewältigen, hätten die Astronauten zwar noch 4,5% Knochenmasse mehr als bei einem sechsmonatigen Flug, aber auch bereits 4,5% verloren. Dabei gilt wohl:
After a 3-4 month trip into space, it takes about 2–3 years to regain lost bone density (in earth gravity).
Ist alles nicht so toll..:)
Vielleicht gibt es ja mal eine Kombination vieler Techniken: Künstliche Schwerkraft während des Schlafs und in den wesentlichen Arbeitsbereichen und für das Arbeiten in schwerelosen Bereichen: V2-Anzug gegen den Muskelschwund. Zusätzlich noch kurze tägliche Trainingseinheiten auf Vibroplatten zur Knochenstimulation.
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Vielleicht gibt es ja mal eine Kombination vieler Techniken: Künstliche Schwerkraft während des Schlafs und in den wesentlichen Arbeitsbereichen und für das Arbeiten in schwerelosen Bereichen: V2-Anzug gegen den Muskelschwund. Zusätzlich noch kurze tägliche Trainingseinheiten auf Vibroplatten zur Knochenstimulation.
Nicht die Vibratorplatten vergessen. Ich rechne fest damit, daß die eine Menge bringen.
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Vielleicht gibt es ja mal eine Kombination vieler Techniken: Künstliche Schwerkraft während des Schlafs und in den wesentlichen Arbeitsbereichen und für das Arbeiten in schwerelosen Bereichen: V2-Anzug gegen den Muskelschwund. Zusätzlich noch kurze tägliche Trainingseinheiten auf Vibroplatten zur Knochenstimulation.
Nicht die Vibratorplatten vergessen. Ich rechne fest damit, daß die eine Menge bringen.
Vibroplatten = Vibratorplatten
Hab ich nicht ;D ;D
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Doc Hoschi
Vielleicht gibt es ja mal eine Kombination vieler Techniken: Künstliche Schwerkraft während des Schlafs und in den wesentlichen Arbeitsbereichen und für das Arbeiten in schwerelosen Bereichen: V2-Anzug gegen den Muskelschwund. Zusätzlich noch kurze tägliche Trainingseinheiten auf Vibroplatten zur Knochenstimulation.
Ich halte das auch, solange keiner die Gravitationsmaschine "erfindet", für eine günstige Lösung. Die natürlich den Nachteil immens erhöhten Aufwandes in mechanischer und energetischer Hinsicht hat.
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nun, in energetischer Sicht wird der Aufwand nicht so groß sein. Wenn sich das Ding einmal dreht, dreht es sich stabil weiter. Ein anderes Problem ist bislang hier noch gar nicht besprochen worden. Wenn ich ein Konstrukt, egal welches, in eine Rotationsbewegung versetzte , so habe ich den Brummkreiseleffekt.Das System stabilisiert sich praktisch selbst. Das kann gut sein, für eine Stabile Bahnbewegung, oder schlecht, wenn man Kurskorrekturen durchführen will. Hier wird den Konstrukteuren eine Menge abverlangt. Für Leute , die sich in oder aus dem Kreisel bewegen müßte man Gegengewichte hin und her schieben, sonst würde sich jedesmal wenn jemand in die Zentrifuge geht die Periode verlängern, bzw anders herum verkürzen
Gravitationsmaschinen wird keiner erfinden. Der Grund ist sehr simpel. Die Gravitation ist zusammen mit der elektromagnetischen Wechselwirkung und der schwachen und starken Kernkraft eine der vier elementaren Grundkräfte der Physik. Gegen die Kräfte der Physik hat bislang noch niemand geschafft zu verstoßen.
Wer mir allerdings beweisen kann, daß er die Fließrichtung der Elbe umkehren kann, den traue ich dann auch zu eine Gravitationsmaschine zu bauen ;D. Was zu beweisen wäre ..... ::)
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...nun, in energetischer Sicht wird der Aufwand nicht so groß sein. Wenn sich das Ding einmal dreht, dreht es sich stabil weiter. Ein anderes Problem ist bislang hier noch gar nicht besprochen worden. Wenn ich ein Konstrukt, egal welches, in eine Rotationsbewegung versetzte , so habe ich den Brummkreiseleffekt.Das System stabilisiert sich praktisch selbst. Das kann gut sein, für eine Stabile Bahnbewegung, oder schlecht, wenn man Kurskorrekturen durchführen will.
Genau daher diese (und vorhergehende) Anmerkung zu energetischer Hinsicht. Man muß jederzeit in der Lage sein, das ganze Gebilde durchaus auch mal anhalten und wieder drehen zu können. Wer weiß was alles so passiert...
Und wiederum braucht man natürlich Energie, den Komplex beschleunigen und bremsen zu können.
Also da kommt schon allerhand zusammen.
Hier wird den Konstrukteuren eine Menge abverlangt. Für Leute , die sich in oder aus dem Kreisel bewegen müßte man Gegengewichte hin und her schieben, sonst würde sich jedesmal wenn jemand in die Zentrifuge geht die Periode verlängern, bzw anders herum verkürzen
Sowieso - ohne Ausgleichsgewicht oder Äqivalentes wirds eh nicht gehen. Man kann ja nicht verlangen, das Hans zur einen Seite geht, weil Klaus mal eben zur anderen Seite muß. ;)
Gravitationsmaschinen wird keiner erfinden. Der Grund ist sehr simpel. Die Gravitation ist zusammen mit der elektromagnetischen Wechselwirkung und der schwachen und starken Kernkraft eine der vier elementaren Grundkräfte der Physik. Gegen die Kräfte der Physik hat bislang noch niemand geschafft zu verstoßen.
Ja sicher. Ich hätte vlt. noch ein, zwei Zwinkersmileys dran machen sollen :)
Aber ich würde auch nicht "niemals" sagen. Und eine Nutzung wäre ja kein Verstoß. Mal sehn... ;)
Nebenbei, die Fließrichtung der Elbe umzukehren, ist im Prinzip kein Problem, nur in mechanischer und energetischer Hinsicht vorläufig noch... ;D
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Mit dieser Lösung:
L2 L1 MP R1 R2
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| | | | * | | | |
| | LiveB1 D==========D *A* D==========D LiveB2 | | ^-Rötationsrichtung
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\---- Rotationsachse
Das kann kein großer Aufwand sein. Nehmen wir mal an das Teil wäre 10m*60m (Bild Oben)
Gebaut als modifizierte Oberstufe eines MCT Transportsystems vom Erdboden zum LEO.
Links zwischen L2 und L1 der erste Lebensbereich, umgeben von einem Tanksystem mit einem Ring der Fenstern enthalten kann.
Rechte einen zweiten Wohnbereich, wieder mit Tank (Wasser?)
in der Mitte einen Tunnel um die Bereiche: LiveB1, Antriebssektion und LiveB2 zu verbinden. Die "D"'s, sollen Drucktüren oder sogar Schleusen sein um im falle von einem Leck nicht das ganze Schiff zu gefährden.
Auf der Drehachse der Antriebssektion, ein Antriebsmodul aufgesetzt, das geht aber davon aus, das die Struktur GEO zum Mars beschleunigt wird und zwar Solarelektrisch versorgten Ionen oder VASIMR Triebwerken.
Wenn man die gesamte rotierende Struktur in der richtigen Lage zur Sonne rotieren lässt und die Antriebe im Rotationsschwerpunkt angreifen lässt, müsste man in der Lage sein das ganze Teil auch schräg zu beschleunigen.
Ich denke mit 25-30m vom Rotationszentrum müssten die Probleme mit der abstandsabhängigen Fliehkraft nur noch unwesentlich sein.
Wenn die Tanks durch den Treibstoffverbrauch langsam leer werden, sind die beiden Wohnbereiche immer noch gut vor Sonnenstürmen schützbar, da ja nur der Teil der Ständig zur Sonne zeigt sehr gut geschützt sein muss.
Das Risiko ist dann auch durch das Design der Tanks und der Art der Treibstoffverwendung aus den Tanks nach Risikozeit begrenzbar.
Es ist ja wohl klar, das man schon was gewonnen hat, wenn man 2/3 der Reisezeit z.B. die Möglichkeit hätte bei sehr starken Strahlungsstürmen, die meiste Zeit in den vom Treibstoff umhüllten Tanks verbringen kann?
Der Aufwand steckt, denke ich, vor allem im Design der Tanks und der Lebensbereiche, die Massen durch Bewegung von Menschen sind vermutlich unerheblich. Selbst wenn man annimmt, das 100 Leute an Bord sind und jeder im Schnitt 80kg hätte, sind das gerade mal 4t an Masse, die z.B. durch umpumpen von Wasser oder Treibstoff kompensiert werden müssen wenn alle auf einmal in einem Wohnmodul eine Party feiern wollten.
Man könnte die Röhren auch als Gewächshäuser verwenden wenn man nicht alle Tanks benötigt.
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[...]
Nebenbei, die Fließrichtung der Elbe umzukehren, ist im Prinzip kein Problem, nur in mechanischer und energetischer Hinsicht vorläufig noch... ;D
Klar, wenn man sich die Bäche anschaut, die in die Emscher münden, staunt man auch: Sie laufen bergauf! ::)
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Theoretisch müsste man doch "nur" genug Masse verdichten um eine "künstliche" Gravitation zu erhalten. :-X
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Sicher! Es stellen sich dabei lediglich zwei Fragen:
1. Welchen Planeten baut man auf diese Weise in ein Raumschiff um?
2. Mit welcher Energie manövriert man dann dieses Raumschiff mit der Masse eines Planeten?
Ansonsten, alles ganz einfach... ;D
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Theoretisch müsste man doch "nur" genug Masse verdichten um eine "künstliche" Gravitation zu erhalten. :-X
Bin ich der einzige der gerade an den Todesstern denkt? :D
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Theoretisch müsste man doch "nur" genug Masse verdichten um eine "künstliche" Gravitation zu erhalten. :-X
Bin ich der einzige der gerade an den Todesstern denkt? :D
Nein, aber der würde es wohl auch höchstens auf 0,05g bringen. :D
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Nun wenn das hier das Forum zu einem Häkelkränzchen ist schon ;D
??? Aber, ... oh Gott, was mache ich dann hier :o
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Aber zurück zum Thema, das mit der Ursache für die Schwerkraft halte ich bis jetzt für weitgehend zweifelhaft.
Unser derzeitiges Modell unseres Universums ist meiner Meinung nach an vielen Stellen offensichtlich unzutreffend.
Da gibt es viele Hinweise drauf, z.B. das die dunkle Masse wohl, wenn überhaupt existent, viel zu niedrig ist um die Vorgaben aus der Theorie zu bestätigen.
Ach halte ich wie es derzeit aus sieht für Möglich das z.B. die kalte Fusion doch möglich ist, da dies wohl dem derzeitigen Modell widersprechen würde,
wird spätestens dann wenn irgendeine Firma funktionierende Anlagen damit verkauft, dazu führen das unsere Modelle zwar nicht auf den Müll, aber doch erheblich Modifiziert werden müssen.
Das ein neues Modell dann die Wirklichkeit besser beschreiben wird, halte ich für sehr wahrscheinlich, ob dies dann schon der Weisheit Ende ist, vermutlich nicht.
Was sich daraus an Folgen für Anwendungen ergeben, wird sehr spannend werden, aber ich bin guter Hoffnung das dies neue Möglichkeiten eröffnet von denen wir heute nur Träumen können.
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Ich denke aber das dies derzeit im wahrsten Sinne SF ist.
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Willst du uns jetzt Kaltfusionsenergieerzeuger verkaufen, Klakow?
Nur damit du es weißt - ich nehme keines... ;)
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Ich denke ähnlich. Unser wissenschaftliches Modell hat noch einige Löcher und oftmals ist die Reaktion der Wissenschaft schon fast dogmatisch. Kalte Kernfusion ist so ein heißes Eisen. Wissenschaftlich nicht möglich, aber es gibt verschiedene Experimente die darauf hindeuteten, dass es da doch etwas gäbe. Einige Wissenschaftler konnten diesen Versuch mit gleichen (überraschenden) Ergebnissen widerholen, viele aber nicht. Wobei gesagt werden muss, dass die Versuchsanordnung nicht immer die gleiche war - man ging aber davon aus, dass dies keinen Einfluss habe. Völlig rational müsste man sagen, dass es noch weiter zu erforschen werden müsste. Aber man versuche mal für kalte Kernfusion Forschungsgelder zu bekommen... so als würde man in der katholischen Kirche Lobbyarbeit für die Anti-Baby-Pille zu machen (vorsicht, Ironie im letzten Satz!)
Genauso ist es doch mit den Bio-Experimenten von Viking. Bis heute kann nicht eindeutig gesagt werden, dass rein gar nichts gefunden wurde oder das Experiment wirklich aussagekräftig war.
Ein tolles Buch ist 13 unerklärliche Dinge: Die faszinierendsten wissenschaftlichen Rätsel unserer Zeit das unter anderen diese beiden Beispiele umfasst und vom Quantenphysiker Michael Brooks geschrieben ist:
http://www.amazon.de/13-unerkl%C3%A4rliche-Dinge-faszinierendsten-wissenschaftlichen/dp/3548374743/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1393934244&sr=8-1&keywords=13+wissenschaftliche+r%C3%A4tsel (http://www.amazon.de/13-unerkl%C3%A4rliche-Dinge-faszinierendsten-wissenschaftlichen/dp/3548374743/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1393934244&sr=8-1&keywords=13+wissenschaftliche+r%C3%A4tsel)
EDIT: Kleine Übersicht des Buches bei der englischen Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/13_Things_That_Don%27t_Make_Sense (http://en.wikipedia.org/wiki/13_Things_That_Don%27t_Make_Sense)
Es ist eine erfrischende Lektüre, die ich jedem ans Herz lege. Sie zeigt auf, dass die Grenzen unserer Wissenschaft bzw. "das Unmögliche" bei weitem sich nicht immer so darstellen wie wir denken. Dabei bleibt dass Buch sehr wissenschaftlich und driftet nicht in Esoterik oder ähnliches ab. Es ist einfach offen, undogmatisch und aufgeschlossen.
Der kleine Exkurs sollte dazu dienen um eine Aussage aufzugreifen, dass es eine Schwerkraftmaschine nie geben würde.
Sicher?
Tatsächlich wissen wir erstaunlich wenig über die Gravitation und ihre Ursprünge. Wir wissen, dass es sie gibt und dass die von Masse abhängig ist. Auch wie sie in gewisser Form wirkt usw Fragt man Chemiker oder Physiker, dann wird uns allen früher oder später eingeräumt, dass man noch erstaunlich wenig über sie im Vergleich zu anderen Kräften weiß.
Also ich würde nicht darauf wetten, dass es sowas (in ferner Zukunft) nicht vielleicht doch geben könnte...
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Also ich würde nicht darauf wetten, dass es sowas (in ferner Zukunft) nicht vielleicht doch geben könnte...
So isses !
Und selbst wenns dann wieder so kommt, daß man etwas plötzlich bauen/nutzen kann, wo man (noch) nicht 100% weiß, wieso - das war noch nie ein Problem.
Bis dahin wird es wohl etliche Zwischenstufen und Kompromisse geben müssen. Ein Schlüssel wird wohl sein, Triebwerke mit hohem Impuls UND hoher Schubkraft zu haben. Dann kann man den eleganteren Weg über beschleunigen und bremsen gehen.
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Machen wir mal eine kleine Bestandserfassung der Versuche mit simulierter Gravitation per Zentrifugalkraft in der bemannten Raumfahrt. Hier die mir bekannten:
Gemini 11
http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=1966-081A (http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=1966-081A)
Skylab
Ab 23 Sekunden sieht man in folgendem Video einen Astronauten rennen. Zwar dreht sich die Station nicht, aber durch die eigene Bewegung kann er "laufen":
Mir
Die Raumstation wurde während mancher unbemannter Phasen in eine Rotation zur Stabilisierung versetzt. Hat man in dem Rahmen Daten erhoben oder Experimente durchgeführt?
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Hat also wohl keinen AHA Effekt ergeben. Dazu einige Sachen, die "unten" rechtzeitig nochmal durchgerechnet wurden. Sieht erstmal nicht rosig aus....
Nun ja, da das Geld überall immer weniger wird (vermutlich weil die Menschen alle immer fauler werden, na klar) ist mit einer wirklich großen Testanlage im All wohl nicht mehr zu rechnen....
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Derzeit macht sowas auch keinen großen Sinn, die ISS braucht wohl für ihre Versuche 0,0G und natürlich auch Energie. Beides ist für ein rotierendes System ein ko. Kriterium solange man nicht in der Lage rotierende Stationsteile mit rotationslosen Teilen zu verbinden die beide unter Druck stehen.
Sowas zu realisieren dürfte ziemlich ziemlich anspruchsvoll sein, wegen der Vakuumbedingungen auf der Außenseite.
Da es derzeit keine Möglichkeit gibt wirklich große Strukturen ins All zu bringen und jeder Transport noch dazu extrem teuer ist, wird es solche Versuche derzeit nicht geben. Falls MCT mal kommt und das Teil in der Lage ist Baugruppen von mehreren 100t ins All zu bringen, geht das dann.
Derzeit fehlt natürlich auch etwas die Motivation sowas zu tun. Das ändert sich sich natürlich, wenn das Ziel von bemannten Missionen nicht Experimente in der Schwerelosigkeit sind, sondern der Transport von A nach B.
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Ein tolles Buch ist 13 unerklärliche Dinge: Die faszinierendsten wissenschaftlichen Rätsel unserer Zeit das unter anderen diese beiden Beispiele umfasst und vom Quantenphysiker Michael Brooks geschrieben ist:
http://www.amazon.de/13-unerkl%C3%A4rliche-Dinge-faszinierendsten-wissenschaftlichen/dp/3548374743/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1393934244&sr=8-1&keywords=13+wissenschaftliche+r%C3%A4tsel (http://www.amazon.de/13-unerkl%C3%A4rliche-Dinge-faszinierendsten-wissenschaftlichen/dp/3548374743/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1393934244&sr=8-1&keywords=13+wissenschaftliche+r%C3%A4tsel)
EDIT: Kleine Übersicht des Buches bei der englischen Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/13_Things_That_Don%27t_Make_Sense (http://en.wikipedia.org/wiki/13_Things_That_Don%27t_Make_Sense)
Es ist eine erfrischende Lektüre, die ich jedem ans Herz lege. Sie zeigt auf, dass die Grenzen unserer Wissenschaft bzw. "das Unmögliche" bei weitem sich nicht immer so darstellen wie wir denken. Dabei bleibt dass Buch sehr wissenschaftlich und driftet nicht in Esoterik oder ähnliches ab. Es ist einfach offen, undogmatisch und aufgeschlossen.
Der kleine Exkurs sollte dazu dienen um eine Aussage aufzugreifen, dass es eine Schwerkraftmaschine nie geben würde.
Sicher?
Tatsächlich wissen wir erstaunlich wenig über die Gravitation und ihre Ursprünge. Wir wissen, dass es sie gibt und dass die von Masse abhängig ist. Auch wie sie in gewisser Form wirkt usw Fragt man Chemiker oder Physiker, dann wird uns allen früher oder später eingeräumt, dass man noch erstaunlich wenig über sie im Vergleich zu anderen Kräften weiß.
Also ich würde nicht darauf wetten, dass es sowas (in ferner Zukunft) nicht vielleicht doch geben könnte...
In vielen Aussagen hier finde ich die Weissheiten eines Johann Friedrich Böttger http://de.wikipedia.org/wiki/Johann_Friedrich_B%C3%B6ttger (http://de.wikipedia.org/wiki/Johann_Friedrich_B%C3%B6ttger), der als Alchemist versuchte Gold herzustellen, was, wie wir heute Wissen, mit seinen Mitteln nicht möglich war. Er starb arm und dumm und hat stattdessen andere durch sein weißes Gold reich gemacht.
Gold kann durch chemische Reaktionen nicht hergestellt werden. Dazu braucht es die Physik.
Genauso verhält es sich mit der Massenschwerkraft. Die Gravitation ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie. Wenn jemand ein Raumschiff mit einigen Mrd Tonnen baut, hat er auch natürliche Schwerkraft. Abhilfe können da nur physikalische Effekte, wie die Zentipedalkraft schaffen.
Bis dahin wird es wohl etliche Zwischenstufen und Kompromisse geben müssen. Ein Schlüssel wird wohl sein, Triebwerke mit hohem Impuls UND hoher Schubkraft zu haben. Dann kann man den eleganteren Weg über beschleunigen und bremsen gehen.
Bei einer Beschleunigung von + oder - 9,81m/s(2) hast Du dann genau 1G. Wunderbar. Viel Spaß mit dem Energietransport.
Nun ja, da das Geld überall immer weniger wird (vermutlich weil die Menschen alle immer fauler werden, na klar) ist mit einer wirklich großen Testanlage im All wohl nicht mehr zu rechnen....
Geld wird nicht knapp, es ist höchstens ungerecht verteilt ::) Außerdem sollte es besser stapelbar gemacht werden. Mir wird langsam der Platz knapp ::)
Spaß beiseite, Geld ist im Grunde immer genug da. Und wenn der Staat mal wieder klamm ist, werden die Steuern erhöht.
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Derzeit macht sowas auch keinen großen Sinn, die ISS braucht wohl für ihre Versuche 0,0G und natürlich auch Energie. Beides ist für ein rotierendes System ein ko. Kriterium solange man nicht in der Lage rotierende Stationsteile mit rotationslosen Teilen zu verbinden die beide unter Druck stehen.
Sowas zu realisieren dürfte ziemlich ziemlich anspruchsvoll sein, wegen der Vakuumbedingungen auf der Außenseite.
Da es derzeit keine Möglichkeit gibt wirklich große Strukturen ins All zu bringen und jeder Transport noch dazu extrem teuer ist, wird es solche Versuche derzeit nicht geben. Falls MCT mal kommt und das Teil in der Lage ist Baugruppen von mehreren 100t ins All zu bringen, geht das dann.
Derzeit fehlt natürlich auch etwas die Motivation sowas zu tun. Das ändert sich sich natürlich, wenn das Ziel von bemannten Missionen nicht Experimente in der Schwerelosigkeit sind, sondern der Transport von A nach B.
Die ISS steht freilich außer Betrachtung.
Ansonsten hast Du leider Recht, da kommt noch lange nix.
Und MCT würde wohl erstmal "Liegengebliebenes" aufarbeiten. ISS und Nachfolger z.B.
Das Problem der Dichtungen bei Rotationsteilen könnte evtl. mit magnetischen Fluids gelöst werden, da gibts ja schon erstaunliche Ergebnisse. Aber ob es dann praxisreif wird, kann man nicht wissen.
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Bei einer Beschleunigung von + oder - 9,81m/s(2) hast Du dann genau 1G. Wunderbar. Viel Spaß mit dem Energietransport.
Gibt es nachvollziehbare Berechnungen, daß es unmöglich ist? (Freilich nicht heute oder morgen, deshalb "Schlüssel....")
Geld wird nicht knapp, es ist höchstens ungerecht verteilt
Ja doch. Aber Geld, was für Machtspielchen und Monopoli gebunden ist, betrachte ich als nicht verfügbar. Da bin ich eigensinnig ;D
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Das mit dem Geld ist meiner Meinung nach Quatsch.
Geld ist letztendlich eine Art von Versprechen, nämlich das man mit dem Geld auch vollständig unterschiedliche Waren und Dienstleitungen tauschen kann.
Da Geld deshalb ein Sinnbild darstellt, kann man zwar Geld vermehren, aber man ändert damit nicht den Tauschwert dessen was es in Summe repräsentiert.
Deshalb ist die Gelddruckerei, eigentlich eine Form einer heimlichen Steuer, wenn diese den Wert den aktuellen Tauschwert übersteigt.
Unglücklicherweise produziert die Globalisierung einen weltweiten Endwertungsdruck.
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Sicher! Es stellen sich dabei lediglich zwei Fragen:
1. Welchen Planeten baut man auf diese Weise in ein Raumschiff um?
2. Mit welcher Energie manövriert man dann dieses Raumschiff mit der Masse eines Planeten?
Ansonsten, alles ganz einfach... ;D
Nicht umsonst hängt da ein :-X dranne. ;)
Ich dachte da nur an einen Neutronenstern. Der hat seine Masse ja auch so komrpimiert das auf kleinstem Raum unglaubliche Masse so verdichtet wurde, das er trotz minimaler Größe ein unglaubliches Gravitationsfeld erzeugt.
Aber okay, unter Ziv 2 Status is daran wohl nicht zu denken. ^^
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Ich hatte ja auch einen Smiley angehängt.
Aber im Ernst: Ein Neutronenstern ist der Überrest eines großen Sterns und verfügt immer noch über mehr Masse als unsere Sonne. Von daher soll er schon so einiges an Krümmung der Raumzeit (= Gravitation) bewirken, und das tut er auch.
Wenn man auf einem Raumschiff durch Verdichtung von Massen eine Gravitation von 0,15 bis 1 g erzeugen will, benötigt man meines Erachtens einen Himmelskörper in der Gewichtsklasse zwischen Mond und Erde. Woher nehmen und nicht stehlen, und wie will man diese Masse am Ende noch beschleunigen? Denn das muss man mit einem Raumschiff nun einmal.
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Dazu kommt noch - die Entfernung zw Gravitationsquelle und Lebensbereich muß wenigstens 200 m sein, sonst hat man wieder den Effekt der zu kleinen Zentrifuge.
Also braucht man zumindest einen Kugelsektor der Länge....
Also die G.maschine ist noch unbefriedigend, weiterforschen bis zur Gravitationsplatte ! ;D
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Wenn es möglich wäre ein Faß (159L) Materie von einem Neutronenstern im Stück auf die Erde zu holen, dann möchte ich möglichst auf der anderen Seite der Erde sein wenn man das Kraftfeld abschaltet.
Das Ding hätte etwa die Masse eines Eisklotzes mit 230km Kantenlänge und 1km Höhe.
Ich würde mal vermuten das nach dem Abschalten ganz schnell keinerlei Leben mehr auf der Erde vorhanden wäre.
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Vermutlich, denn so eine kleine Menge Neutronensternmaterie könnte niemals den Grad der Komprimierung beibehalten und würde sich also ausdehnen - wie auch immer man diese 159 l vom Neutronenstern extrahieren und komprimiert zur Erde transportieren könnte. Warum sollte aber jemand etwas dermaßen hirnverbranntes überhaupt versuchen?
Als Gravitationsquelle für ein Raumschiff würde es trotzdem nicht taugen, denn es hätte halt immer noch die Masse eines Eisblocks von 230km Kantenlänge und 1km Höhe. Das ist zum Manövrieren zu schwer, und zum Herumlaufen zu wenig.
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Außerdem zählt die Methode der Neutronensternmaterie nicht zur künstlichen Schwerkraft, sondern vielmehr zur natürlichen.....8)
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Da hast du recht - das ist völlig natürlich, quasi biologisch-dynamisch. ;)
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Im Prinzip ist so ein Fass voller Neutronensternmaterie wohl eigentlich ein einziges riesiges Atom.
Ich denke da steckt ca 16*1024kg*m/s an Energie drin.
... Nein ich denke es ist besser man bringt den Brocken besser im Jupiter oder Saturn möglichst tief und schaltet dann das Kraftfeld ab, am besten zu Silvester, das gibt bestimmt ein schönes Feuerwerk...
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Wenn es möglich wäre ein Faß (159L) Materie von einem Neutronenstern im Stück auf die Erde zu holen, dann möchte ich möglichst auf der anderen Seite der Erde sein wenn man das Kraftfeld abschaltet.
Das Ding hätte etwa die Masse eines Eisklotzes mit 230km Kantenlänge und 1km Höhe.
Ich würde mal vermuten das nach dem Abschalten ganz schnell keinerlei Leben mehr auf der Erde vorhanden wäre.
Du wirst Dich wundern, aber so viel würde gar nicht passieren. Das Ding würde Durch seine Masse durch den Erdmantel "schwimmen" bzw. abtauchen und anschließend Richtung Erdkern wandern. Es würde leicht die Gravitation der Erde erhöhen. Das war's dann aber auch schon. Kein Erdbeben, kein Vulkanausbruch und keine Katastrophe.
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Im Prinzip ist so ein Fass voller Neutronensternmaterie wohl eigentlich ein einziges riesiges Atom.
Ich denke da steckt ca 16*1024kg*m/s an Energie drin.
... Nein ich denke es ist besser man bringt den Brocken besser im Jupiter oder Saturn möglichst tief und schaltet dann das Kraftfeld ab, am besten zu Silvester, das gibt bestimmt ein schönes Feuerwerk...
Wie kommst Du auf die Ominösen 16 * 10^24 Nm ?
Was passiert, wenn Himmelskörper auf Jupiter einschlagen haben wir bei Shoemaker-Levy 9 gesehen. Gigantische Explosionen in Atombombengröße, die von der Erde aus nicht mal als Flackern zu sehen waren. Schönes Feuerwerk ; ja, aber nur für die, die in der "Nähe" gerade Party machen.
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Ich empfehle Scheerbart - "Das schwarze Loch" ;)
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Wenn es möglich wäre ein Faß (159L) Materie von einem Neutronenstern im Stück auf die Erde zu holen, dann möchte ich möglichst auf der anderen Seite der Erde sein wenn man das Kraftfeld abschaltet.
Das Ding hätte etwa die Masse eines Eisklotzes mit 230km Kantenlänge und 1km Höhe.
Ich würde mal vermuten das nach dem Abschalten ganz schnell keinerlei Leben mehr auf der Erde vorhanden wäre.
Du wirst Dich wundern, aber so viel würde gar nicht passieren. Das Ding würde Durch seine Masse durch den Erdmantel "schwimmen" bzw. abtauchen und anschließend Richtung Erdkern wandern. Es würde leicht die Gravitation der Erde erhöhen. Das war's dann aber auch schon. Kein Erdbeben, kein Vulkanausbruch und keine Katastrophe.
Das stimmt nicht, die extrem komprimierte Materie ist nur wegen der extremen Schwerkraft den Neutronensterns so dicht zusammengepackt.
Würde man sowas als Block aus dem Neutronenstern herausholen aus dem Schwerefeld des Sterns, führt der extreme Entartungsdruck sofort dazu das der "kleine Anteil" des Sterns sofort explodiert. Ich hab gelesen das bei einem Neutronenstern mit zwei Sonnenmassen, eine Sonnenmasse an Energie abgespeichert hat. (E=m*C2)
Also fliegen die Atome mit ca. 70% der Lichtgeschwindigkeit auseinander.
Ist doch auch klar, das Atom mit der riesigen Atommasse sicher nicht als als einzelnes Atom komprimiert bleibt. Aber eigentlich spielt das eh keine Rolle, weil ohne Entartungsdruck alle Neutronen sofort auseinander fliegen, weil da einfach riesige mengen an Energie drin stecken.
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Guten Morgen,
kommt bitte mal wieder zu technisch sinnvollen und plausiblen Wegen, wie wir Schwerkraft in der Raumfahrt simulieren können. Pure Spekulation (Neutronenstern ...) bringt der Diskussion wenig.
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Nachdem mich Terminus an einer anderen Stelle um ein Bild zu diesem Thema gebeten hat, hier ist es.
Ich hab die Beschreibung von Klakow als Grundlage genommen und ein bisschen ausgeschmückt.
@ Klakow – ich hoffe Du erkennst Deine Idee wieder -- bzw. bitte Korrekturinfos.
(https://images.raumfahrer.net/up046280.jpg)
dksk
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@dksk:
Danke für die Zeichnung, das ist schon fast so wie ich mir das gedacht habe.
Den Verbindungstunnel habe ich mir aber schmaler vorgestellt,
nur soviel Durchmesser das man Gegenstände von der Zentralachse zu den Lebensbereichen transportieren kann.
Ich denke, breiter als die Schleusenöffnung, braucht das vermutlich nicht sein.
Die Lebensräume würde ich in der Höhe mindestens in zwei Ebenen unterteilen,
es macht ja wohl keinen Sinn hohe Räume zu haben, in denen die Zentrifugalkraft herrscht.
Das könnten auch durchaus drei oder sogar vier Wohnebenen sein,
je nachdem wie lange der Zylinder ist und wieviel Platz man der Besatzung reserviert.
Wenn die Zylinder außen 10m hätten und sagen wir innen 9,4m also 30cm Tankring als Strahlenschutz,
sind das knapp 70m3 Vollumen/Höhenmeter. Mit zwei Bereichen a'7,5m Höhe,
stehen mehr als 1000m3 Lebensbereiche zur Verfügung.
Das müsst sicher für mehr als 10 Personen reichen.
Die Antriebssektion stelle ich mir aber sehr viel länger vor,
weil ich es für sinnvoll halte zumindest ab GEO mittels Solarelektrischen Triebwerken zu beschleunigen.
Dazu werden aber große Panels benötigt, damit vielleicht 20MW Leistung (im GEO) zur Verfügung stehen
wird bei 30% Wirkungsgrad sind das zwei Pannels a'160x160m Größe.
Dazu müssten die Pannels aber zur Sonne ausgerichtet sein.
Die Antriebsrichtung ist vom Erdorbit weg sicher irgendwie abgebogen.
Der Zylinder selber braucht natürlich auch Strom, weshalb es vielleicht am sinnvollsten ist das diese kleinere Kollektoren haben.
Die Antriebssektion wird selber auch einen Tank benötigen.
Falls man es nicht hin bekommt ein Gelenk zu konstruieren das im Vakuum funktioniert,
bleibt wohl nur bei Beschleunigen vom GEO den Tank der Antriebssektion zu verwenden
und nach der halben Strecke die Rotation anzuhalten und den Treibstoff umzupumpen.
Die Alternative ist die Antriebssektion ebenfalls rotieren zu lassen, aber dadurch muss man die Pannels natürlich mit rotieren lassen.
Falls die MCT aber wirklich in der Lage ist, 15m oder sogar mehr, große Zylinder in All zu bringen geht das aber besser mit Zylinder die einen Rotieren.
Allerdings ist die künstliche Schwerkraft dabei sicher schlechter, wegen des kleineren Rotationsradius und der relativ größeren Corioliskraft.
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Also ehrlich, ich muß mich schon wundern: Warum muß es ein starres Rohr sein? Warum zwei bewohnbare Einheiten? Für eine Schwerkraftsimulation ohne Coriolisunfälle schon beim Aufstehen reicht der Radius zum Schwerpunkt ohnehin nicht… Machen wir es doch ganz simpel! Für eine ausreichende Schwerkraft benötigen wir eigentlich nur zwei Dinge: Eine trennbare Verbindung zwischen einerseits Tank- und Antriebssektion (bei permanenter Beschleunigung eben nur Tank, evtl. Lander, wasauchimmer keine menschliche Anwesenheit erfordert) und andererseits dem Passagierabteil, dazu ein paar hundert Meter Seil¹. Mit einigen Schluck mehr Sprit für die ohnehin eingebauten Lageregelungstriebwerke etwas Rotation drauf und gut. (Sollte das alles permanent angetrieben werden, müßte der Marschantrieb seine Position am Seil korrigieren können, um sich vom sich leerenden Tank langsam zu entfernen².)
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>(__)--------------X----------------------| :|
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Flugrichtung nach oben, die Pünktchen sind die Besatzung…
Nemesis
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¹: OK, Redundanz: Viele Schnüre nebst Kabeln und Schläuchen
²: oder alternativ Seile verlängern/verkürzen mittels Schlaufen
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Auf Bahnkorrekturen verzichtet man dann allerdings während des fluges lieber. Und den Tank musst du dann auch noch mit Lageregelung ausstatten. Dazu noch ein paar hundert meter Kraftstoff+Oxidatorschläuchen + Isolierung. das alles auch noch verkürzbar.
Ja es geht wohl irgendwie. Aber leicht handhabbar ist anders...
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Ich denk halt auch, daß der gesamte Aufwand für Systemstabilität bei Seilen so hoch ist, daß er alles an eingespartem Gewicht und Geld annulliert.
Auf Bahnkorrekturen verzichtet man dann allerdings während des fluges lieber.
Schwarzer Humor, der aber halt Denkanstöße gibt (geben sollte)
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Naja, es ging mir primär um den Vergleich mit riesigen starren Zylindern / Tori o.ä., die ja das Zigfache an Masse benötigen oder aber so wenig Radius aufweisen, daß man nicht verletzungsfrei herumlaufen kann. Ich persönlich würde auf den Marschantrieb verzichten, aber da Klakow ihn ins Spiel brachte... Ein Antrieb, bei dem man noch zusätzlich Schwerkraft erzeugen muß, funktioniert außerdem mit sehr wenig Edelgas als Treibstoff, da braucht es kein dickes Rohr ;)
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Es gibt einen NSF-Thread Space Cities.
http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=37622.0 (http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=37622.0)
Ein Aspekt ist künstliche Gravitation durch Rotation. Ein pdf der San Jose State University, University of Michigan dazu.
http://space.alglobus.net/papers/RotationPaper.pdf (http://space.alglobus.net/papers/RotationPaper.pdf)
Neuere Forschungen haben ergeben, daß mit etwas Anpassung fast alle mit Rotationsraten von ca. 6 U/m zurechtkommen. Das nach Ergebnissen von rotierenden Strukturen auf der Erde. Experimente in Skylab deuten darauf hin, daß in einer schwerelosen Umgebung sogar noch höhere Rotationsraten akkzeptabel wären.
1 U/m erfordert einen Radius von ca. 895m
2 U/m erfordern einen Radius von ca. 224m
5 U/m erfordern einen Radius von ca. 36m
6 U/m erfordern einen Radius von ca. 25m
Bei höherer Rotation sinkt der Radius nicht mehr so stark.
Das Papier enthält noch viel mehr Daten, die ich nicht wiedergeben kann.
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Ah, Al Globus. :)
http://space.alglobus.net/ (http://space.alglobus.net/)
Der beschäftigt sich schon seit Jahren mit dem Thema.
Imo. auch eine sehr gute Zusammenfassung welche Studien in den vergangenen Jahrzehnten zu dem Thema betrieben wurden.
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Also 25 Meter klingt doch gut. Damit lässt sich das etwas anfangen. ^^
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Zumindest bei so einem Konzept wie hier:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=8140.msg283109#msg283109 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=8140.msg283109#msg283109)
dargestellt.
Wenn MCT kommt und da wirklich 100 Menschen an Board sind, wird man eh viel Platz brauchen.
Ich hoffe aber man kommt mit unter 10m aus, für 0,4G könnte das reichen.
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Es sollte sich doch jeder klar sein, daß bei Langzeitaufenthalt auch immer die psychologischen Effekte mit bedacht werden müssen.
Z.B.
Ja, man kann die Station mit 25 m bauen und dann eben schneller drehen lassen. Ja, es kann sein daß man sowas auf der Erde ein paar Tage gut durchhält. Immer im Bewußtsein - na und, kotze ich eben...
Aber in einem halben Jahr mit nicht mal eben "aufhören" kann das ganz anders sein.
Und wer möchte aus einem Fenster sehen, wo die Erde pausenlos vorbeiflitzt wie Verkehr auf der Autobahn?
Aber Fenster sind wichtig wie man weiß.
Dann hätten wir noch das Problem Ankopplung. Man kann ja auf der Drehachse zwei Koppelmöglichkeiten vorsehen. Da muß man freilich das anfliegende Raumschiff in der Drehung anpassen. Das sollte bei 1 U/Min in den Griff zu kriegen sein und selbst für kleine Ungenauigkeiten einen Puffer lassen.
Bei 6 U/Min kann da schnell eine Katastrophe draus werden.
Einfach mal hinsetzen und in die machbare Technik sich Menschen hineindenken.
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Ja, man kann die Station mit 25 m bauen und dann eben schneller drehen lassen. Ja, es kann sein daß man sowas auf der Erde ein paar Tage gut durchhält. Immer im Bewußtsein - na und, kotze ich eben...
Aber in einem halben Jahr mit nicht mal eben "aufhören" kann das ganz anders sein.
Und wer möchte aus einem Fenster sehen, wo die Erde pausenlos vorbeiflitzt wie Verkehr auf der Autobahn?
Aber Fenster sind wichtig wie man weiß.
Nach den Untersuchungen sind diese Werte völlig Nebenwirkungsfrei, nach einer kurzen Eingewöhnungsphase. Also gerade auf Dauer.
Das mit dem Fenster ist ein Argument. Man müßte die wohl durch ultrahoch auflösende Bildschirme ersetzen und die Drehung kompensieren, ist ja heute machbar.
Aber ich sehe überhaupt keine Notwendigkeit für Gravitation in der Erdumlaufbahn oder auf Marsreisen, im Gegenteil, in Schwerelosigkeit ist das verfügbare Volumen viel besser nutzbar. Notwendig wäre künstliche Gravitation für dauerhafte Siedlungen im Weltraum oder auf langen Reisen ins äußere Sonnensystem.
Und selbst da deuten die Untersuchungen darauf hin, daß jeden Tag eine kurze Zeit in einer Zentrifuge die bessere Lösung sein könnte, um gesundheitliche Probleme durch fehlende Schwerkraft zu vermeiden. Eine Sektion mit Toiletten, Duschen und Trainingsgeräten unter Schwerkraft vielleicht. Eines der Ergebnisse war, daß Personen, die die rotierenden Unterkünfte täglich betreten und verlassen, damit nach Eingewöhnung genauso wenig Probleme hatten, wie die Versuchspersonen, die dauerhaft der Rotation ausgesetzt waren. Übrigens weiß ich aus eigener Erfahrung, daß man bei Wasserknappheit sehr gut mit 5l Wasser duschen kann. 10l sind aber komfortabler, besonders, wenn man noch die Haare wäscht.
Dann hätten wir noch das Problem Ankopplung. Man kann ja auf der Drehachse zwei Koppelmöglichkeiten vorsehen. Da muß man freilich das anfliegende Raumschiff in der Drehung anpassen. Das sollte bei 1 U/Min in den Griff zu kriegen sein und selbst für kleine Ungenauigkeiten einen Puffer lassen.
Bei 6 U/Min kann da schnell eine Katastrophe draus werden.
Da gibt es sicher Lösungen. Ich sehe zwei. Entweder den Docking-Adapter gegen die Station rotieren lassen, so daß andocken ohne Rotation möglich ist und das Fahrzeug erst nach dem Andocken in Rotation bringen. Oder eine große rotierende offene Schleuse, in die rotationsfrei eingeflogen werden kann. Für aktuelle Kapseln müßte die gar nicht so groß sein. Dann wieder das Fahrzeug nach dem Einflug und schließen der Schleuse an die Rotation anpassen.
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Das Raumproblem hat sehr viel mit dem Trägersystem zu tun und genau das wird mit der BFR erheblich kleiner werden. Es ist nun mal so, dass die Oberfläche quadratisch das Volumen aber kubisch ansteigt.
Edit: Für die derzeitige ISS hast du sicher recht Führerschein, aber nimmst du wirklich an das damit das Ende einer sinnvollen Nutzung erreicht ist?
Überall wo man Zero-G braucht, stimmt das solange Leute da nicht sehr sehr lange Arbeiten, aber wenn es Hotels da oben geben wird, ändert sich dies.
Derzeit gibt es keine 10 Leute gleichzeitig auf der ISS, aber wie wird das sein wenn man 100 und mehr Leute z.B. auf einer neuen Station mit Hotel usw. hat?
Wie die Amis so schön sagen, "think big".
Perfekt würde das wenn es gelingen würde eine unter Druck stehende Rotationsverbindung hätte, die in der Lage ist im äußeren Vakuum zu arbeiten.
Ansonsten geht natürlich auch ein Kopplungsmodul wo man mit einer Art Aufzugkabine z.B. am rotationsfreien Bereich andockt, einsteigt, die Drucktüren schließt, ablegt und z.B. durch magnetische Kopplung sich dem rotierenden Teil anpasst, anlegt und die zweite Druckschleuse öffnet.
Da ging zwar nicht so schnell, aber man wäre ständig innerhalb der Station.
Aber vielleicht gibt es ja auch andere Möglichkeiten wie z.B. irgendwelche Gase oder Flüssigkeiten mit größeren Atomen.
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Das Raumproblem hat sehr viel mit dem Trägersystem zu tun und genau das wird mit der BFR erheblich lleiner werden. Es ist nunmal so das die Oberfläche quadratisch das Volumen aber kubisch ansteigt.
Ich denke mal, daß man mehr an innerer, nutzbarer, mit irgendwas bestückbarer Oberfläche interessiert ist. Mit der Vergrößerung kommt dann ja automatisch auch eine Volumenvergrößerung. Die ohnehin auch mehr in die freie Raumtiefe gehen sollte, damit man von dieser ISS-Tunnelbauweise weggehen kann. Volumen nach oben in Richtung Decke ist vlt gar nicht mal so erwünscht wegen der "Gemütlichkeit". Was sich darüber ergibt, wird man für Stauraum gebrauchen können.
@Führerschein
Eine Sektion mit Toiletten, Duschen und Trainingsgeräten unter Schwerkraft vielleicht
Ja das wäre wohl wirklich das Nächstnotwendige. Ein Jahr Reise für viele Personen sind ganz was anderes als 6 Mon. 3 Personen, die drauf konditioniert sind , auch mal etwas "Geruch" zu tolerieren.
Entweder den Docking-Adapter gegen die Station rotieren lassen, so daß andocken ohne Rotation möglich ist
Ich sehe da jede Menge technischer "tückischer" Probleme, das wird wohl für lange Jahre noch keine Lösung sein.
Oder eine große rotierende offene Schleuse, in die rotationsfrei eingeflogen werden kann.
Noch'n paar Jahre dazu ;)
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Entweder den Docking-Adapter gegen die Station rotieren lassen, so daß andocken ohne Rotation möglich ist
Ich sehe da jede Menge technischer "tückischer" Probleme, das wird wohl für lange Jahre noch keine Lösung sein.
Oder eine große rotierende offene Schleuse, in die rotationsfrei eingeflogen werden kann.
Noch'n paar Jahre dazu ;)
Ich seh das anders. Wenn es eine Notwendigkeit für eine Lösung gibt, wird es eine Lösung geben. Auch wenn es ein SpaceX Praktikant nicht übers Wochenende schafft.
Ich sehe aber keine Notwendigkeit in den nächsten 30 Jahren, also wird es auch keine ausgearbeitete Lösung geben. Insofern gebe ich dir recht. Es wird dauern.
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Es sollte sich doch jeder klar sein, daß bei Langzeitaufenthalt auch immer die psychologischen Effekte mit bedacht werden müssen.
Z.B.
Ja, man kann die Station mit 25 m bauen und dann eben schneller drehen lassen. Ja, es kann sein daß man sowas auf der Erde ein paar Tage gut durchhält. Immer im Bewußtsein - na und, kotze ich eben...
Aber in einem halben Jahr mit nicht mal eben "aufhören" kann das ganz anders sein.
Und wer möchte aus einem Fenster sehen, wo die Erde pausenlos vorbeiflitzt wie Verkehr auf der Autobahn?
Aber Fenster sind wichtig wie man weiß.
Dann hätten wir noch das Problem Ankopplung. Man kann ja auf der Drehachse zwei Koppelmöglichkeiten vorsehen. Da muß man freilich das anfliegende Raumschiff in der Drehung anpassen. Das sollte bei 1 U/Min in den Griff zu kriegen sein und selbst für kleine Ungenauigkeiten einen Puffer lassen.
Bei 6 U/Min kann da schnell eine Katastrophe draus werden.
Einfach mal hinsetzen und in die machbare Technik sich Menschen hineindenken.
Da steht, das bei 6 U/min auf 25 Meter die meisten kein Problem damit haben. Dann dreht man eben nur mit 5 U/min - sollte kein Problem sein.
Beim Docking hast du imho einen Denkfehler. Du gehst davon aus, das sich das ganze Ding dreht. Muss es aber nicht. Es reicht doch völlig, wenn man ein inneres Segment hat welches rotiert und das "Schiff" selbst "still" steht.
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Beim Docking hast du imho einen Denkfehler. Du gehst davon aus, das sich das ganze Ding dreht. Muss es aber nicht. Es reicht doch völlig, wenn man ein inneres Segment hat welches rotiert und das "Schiff" selbst "still" steht.
Auch innere Segmente wären vergleichsweise große und schwere Teile, die sich gewissermaßen gegenander zum Äußeren in Drehung befinden. An den Platz zum Drehen mag ich noch nicht denken.
So, und jetzt konstruiere mir eine Apparatur, die
- eine Öffnung im Meterbereich vakuumdicht hält, trotzdem da Dichtungs-Ringe o.ä. zwangsläufig aufeinander reiben. Und an solchen Stellen wird Gas transportiert. Das Ausgleichen ginge nur wenn man von vornherein rechlich Luftvorräte zwecks Druckerhaltung bereithält.
- trotzdem muß das Ganze aber kraftschlüssig mit einander verbunden sein mit genug Reserve gegen auch mal heftiges "Anpoltern". D.H. es darf nicht schwingen und/oder man muß erheblichen Aufwand für eine "intelligente" Dämpfung einbauen.
- Es muß jederzeit auch mal abzubremsen gehen und dann mit extra Energieeinsatz wieder hochzufahren sein.
Also ein ankommendes Raumschiff stoppen beherrscht man, ebenso Positionierung mit Drehung. Da keine Reibung, ist wenig Energie dafür nötig. Was spricht dagegen? Zumindest vorerst?
Die o.g. Lösungen mögen komfortabel sein , sind aber noch lange nicht realisierbar. Das wird vlt. in ein paar Jahren alles konstruierbar/montierbar sein. Aber bis dahin verdunstet mehr und mehr Geld für die Raumfahrt.
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Ich hatte da ja mehrere Ideen, hier zwei davon:
1) man lässt die gesamte Station/Schiff rotieren, aber nicht unbedingt mit 1G, sondern soviel das normales Leben einfach möglich wird, also WC, Duschen, Kochen, Arbeiten mit Gerätschaften, Schlafen. Wenn es eine Station ist, so wird es um so besser je größer das Ding ist, also z.B. r=25m und rpm=6/60s mit 1G außen und 0,4G (Marsverhältnisse) bei r=10m
Die Energieversorgungseinheit kann man getrost Stationnär, also nicht rotierend koppeln. Das System könnte Drucklos sein und die Energieübertragung induktiv. Die Kraftaufnahme über magnetische Kopplung wie beim Maglev.
2) Man nimmt möglichst dicke Zylinder mit r=10m und erzeugt die Zentrifugalkraft durch ein innen liegenden etwas kleineren Zylinder. Das ist dann eine Art Schleudergang für Astronauten in der Waschmaschine. Ein Übergang nahe dem Zentrum ist unproblematisch da z.B. bei 9m/s2 außen (r=9m) nur eine sehr geringe Kraft nahe dem Zentrum herrscht.
Der wesentliche Vorteil ist dass das gesamte System innerhalb des Zylinders unter Druck steht und es gibt keine Abdichtungsprobleme. Eine Arbeiten ist je nach Anforderung dann unter optimalen Bedingungen möglich. Sollte sowas bei MCT gemacht werden, können die Reisenden langsam an die Schwerkraft ihres Zieles gewöhnt werden.
Ohne Schwerkraft, wird es sehr viel schwerer werden z.B. OPs, z.B. eine Blinddarm-OP durchzuführen. Für die ISS ist Schwerelosigkeit nötig wegen der Forschungsziele, bei fast allen anderen Missionen mit Menschen ist das mindestens lästig.
Lösung 2 erscheint mir die einfachste Lösung zu sein, das was da innen gemacht werden muss ist Technik die in jedem Haushalt mit Waschmaschine tagtäglich benutzt wird.
Wer meint das dies nicht benötigt wird, sollte sich mal Seite 6 von dem oben verlinkten Dokument anschauen.
Das geht gerade noch im erdnahen Raum für eine kleine Besatzung, mit 100 halbwegs normalen Menschen sage ich es gibt Tote unterwegs.
Um zu verhindern das es zu größeren Problemen bei der Anpassung an die Rotation kommt, würde ich nur 0,4-0,5G ganz außen nehmen, dann hat man mit ca. 4-5U/60s aus, dass sollte gehen.
Leute die viel Probleme mit der Anpassung haben, bleiben dann halt weit außen, da ist eh der meiste Platz.
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Habe hier: und
hier ersten Trailer zum Film der Marsianer gefunden,
in den ersten Sekunden ist das Raumschiff von außen zu sehen mit rotierender Station.
Wow, wow, wow (=3*wow)
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Bei dem Konzept eines Raumschiffes mit einem feststehenden und einem rotierenden Teil sehe ich in der Bauart zwei Probleme.
1. Da der Reibwiederstand des Drehgelenkes niemals Null betragen kann, überträgt sich der Drehimpuls zwangsweise auch auf den feststehenden Teil des Raumschiffes. Diesem Impuls muss man entgegenwirken. Inwieweit sowas möglich ist, ohne Energie, Treibstoff oder schwere Drallräder, halte ich persönlich für sehr schwierig.
2. Die Mechanische Abnutzung des Drehgelenkes und Dichtungen sollte über längere Zeit doch zu einem ernsten Problem werden. Ich kenne keine Dichtung oder Simmerring ( im Übertragenen Sinne ) in drehenden Bauteilen, die vollkommen Dicht sind und sich nicht über einen längeren Zeitraum abnutzen oder einlaufen. Sie müssten schließlich über mehrere Jahre absolut funktionstüchtig sein.
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Das erste ist kein Problem, man kann der Reibung durch einen inneren Antrieb entgegenwirken, das kostet zwar etwas elektrische Energie aber keinen Treibstoff.
Das zweite Problem ist schwerer zu lösen, da gebe ich dir recht. Vielleicht gibt es Dichtungen die sowas lange abkönnen, aber sicher nicht ohne Verluste.
Was gehen würde wären zwei getrennte Druckbereiche, beide könnten mit einer Art Lift verbunden werden der über Schleusen verfügt.
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Das Problem ist ebenfalls lösbar. Schaut unter "magnetflüßigkeitgedichtete Vakuum-Drehdurchführungen" nach. Wegen dem Verbot der Werbung bringe ich hier keine Firmennamen.
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Das ist wirklich klasse was Leute alles entwickelt haben. Damit besteht kein Grund mehr nicht beide Bereiche zu haben. Würde zwar noch Arbeit machen große Lager vom mehreren Metern herzustellen, aber gehen sollte das schon. Damit können Habbitat Module durchaus 50m von der Achse weg liegen und der Schwerkraftgradient sollte dann leicht akzeptabel sein.
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Im Film Elysium gibt es eine rotierende Raumstation, die nach Innen offen ist.
(https://www.solidangle.com/dynamic_resources/gallery_images/elysium_4/elysium_4.jpg)
Raumschiffe können einfach hinein fliegen und haben einen Atmosphäreneintritt fast wie bei der Erde. Ich habe das damals im Kino für Unsinn gehalten, aber um so mehr ich darüber nachdenke, umso mehr glaube ich, dass das vielleicht tatsächlich möglich ist, wenn die Rotation stark genug ist. Gibt es dazu schon Konzepte? Ein offener Ring würde vieles einfacher machen.
EDIT: Ich sehe gerade, dass das hier im Thread "Fehler in Raumfahrtfilmen" schon ausführlich disktuiert wurde:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=11949.msg265589#msg265589 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=11949.msg265589#msg265589)
In dieser Form funktioniert es also offensichtlich nicht. Aber wie wäre es mit einer Öffnung in der Mitte einer Scheibe? Sozusagen am Punkt, an dem es die wenigsten Verluste gibt.
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Ja das gibt es:
https://en.wikipedia.org/wiki/Bishop_Ring_(habitat) (https://en.wikipedia.org/wiki/Bishop_Ring_(habitat))
Die Dimensionen wären allerdings gewaltig. 200km Höhe bräuchte man allein für die Seitenwände.
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Interessant. Kann man diese Höhe merklich verringern, indem man beispielsweise die Drehung so erhöht, dass man z.B. 1,5 g auf der Oberfläche hat?
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Interessant. Kann man diese Höhe merklich verringern, indem man beispielsweise die Drehung so erhöht, dass man z.B. 1,5 g auf der Oberfläche hat?
Möchte ich sehen das du die ganze Zeit 1,5 G aushälst. ;)
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Interessant. Kann man diese Höhe merklich verringern, indem man beispielsweise die Drehung so erhöht, dass man z.B. 1,5 g auf der Oberfläche hat?
Wie blackman schon sagte ist 1,5g eher unangenehm ( zu mindestens für die erste Generation ).
Das Konzept an sich finde ich aber sehr gut, es bietet eine große Landfläche mit der man einiges machen kann.
Ob man das ganze nicht trotzdem besser verschließt ist noch eine andere Frage, immerhin ist es ja keine richtige Gravitation und man wird über kurz oder lang etwas Atmosphäre verlieren, aber es kann sein das das so lange dauert das es keine Rolle spielt.
Die Außenwände sind auch nicht unbrauchbar, man könnte sie mit Aufzügen und Hangars zur Außenseite versehen, das macht das Landen von Raumschiffen etwas einfacher.
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Die Science Fiction (die "härtere" davon) hat das Thema künstliche Schwerkraft durch Zentrifugalkraft immer wieder aufgegriffen.
Die erzeugte künstliche Schwerkraft entspricht stets g=v²/r, wobei g die künstliche Schwerkraft, v die Bahngeschwindigkeit des Habitatbodens und r der Radius sei. Daraus folgt, dass man einen möglichst großen Radius haben will, um mit möglichst langsamer Bahngeschwindigkeit auszukommen.
Wenn ich die bisher erdachten Lösungen für das Problem mal zusammen fassen darf:
- Torus-Struktur von Schiff oder Station - als Rad oder Zylinder.
- Zwei Habitate, die durch ein langes Verbindungsstück miteinander verbunden werden und um den gemeinsamen Schwerpunkt rotieren. Auch denkbar mit zwei Shuttles/Weltraumflugzeugen.
- Ein Habitat mit einem Gegengewicht (z.B. Fracht, Treibstoff, Radiatoren, etc.), die wieder durch ein langes Verbindungsstück verbunden sind und um den gemeinsamen Schwerpunkt rotieren. Auch denkbar zum Beispiel mit einer Art Space Shuttle/Weltraumflugzeug und einem Verbindungs- und einem Gegengewichtsteil, das an den Rücken des Raumfahrzeugs ankoppelt.
- Teile des Schiffes rotieren entlang der Bewegungsachse des Raumfahrzeugs in die eine, andere Teile in die andere Richtung, evtl. ein weiterer Teil rotiert überhaupt nicht. Als Bonus gibt es noch den Entwurf, die Habitate in Beschleunigungsphasen in Antriebsrichtung auszurichten. Sehr schönes, fiktionales Design dazu: https://starfleet.deviantart.com/art/Valiant-Habitat-Module-31449697 (https://starfleet.deviantart.com/art/Valiant-Habitat-Module-31449697)
- Zwei senkrecht zur Bewegungsachse des Raumfahrzeugs montierte Zentrifugen, die in gegensätzliche Richtung rotieren.
Hab ich was vergessen?
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Ausführlicher Artikel über die Möglichkeit eines Tests für künstliche Gravitation durch Rotation mit einer Dragon und Falcon9 Oberstufe.
https://www.thespacereview.com/article/4905/1
(https://images.raumfahrer.net/up081915.jpg)
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Gähn, solche Tests gab es bereits 1966 mit Gemini-11 +12...
Nur die Massen sind jetzt etwa größer.
Gruß
roger50
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Eigentlich nur ein "halbes Gähnen". Das Grundprinzip ist klar und wurde schon demonstriert. Aber bei einer "in-orbit-demonstration" geht es ja um die konkrete, technische Lösung/Umsetzung, die gezeigt werden soll ... also hier mit Falcon-9, Dragon-2, deren Steuer/Kontrollsysteme, dem dazu notwendigen Kabel/Seil, etc.. Diese Elemente müssten konkret dafür entwickelt und qualifiziert werden. Falls sie tatsächlich konkret daran arbeiten, ist es nicht komplett "langweilig", oder irrelevant. Wenn sie hier nur das Prinzip analysieren, dann ja ...
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Soweit ich das verstanden habe, geht es in dem Artikel nur um die Möglichkeit sowas mit F9/Dragon zu machen!
Kein einziges Wort darüber ob da auch schon tatsächlich dran gearbeitet wird, oder SX auch nur dran denkt das mal so zu versuchen!!
(Wäre z.B. was für J. Isaacman gewesen ;)
Aber der hat ja jetzt leider was anderes zu tun 8) .)
Möglicherweise warten sie ja auch auf das Starship und versuchen es gleich damit, oder überlassen es gleich VAST oder einer anderen Firma. Man muss ja schließlich nicht Alles selber machen! Andere wollen auch noch was zu tun haben. ;)
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Ich verstehe nicht so ganz, was der Autor mit dieser rein hypothetischen Testanordnung überhaupt testen will.
Bei den historischen Spin-Tests ging es weniger um Gravitation - die war die ganze Zeit da - sondern um die zusätzliche Drehbewegung orthogonal dazu, die das Innenohr-Gleichgewichtsorgan stört und die Orientierung oder gar die Gesundheit der Astronauten beeinträchtigt.
Dass ein rotierender Hohlkörper "künstliche Schwerkraft" an der Innenseite erzeugt ist eine Binsenweisheit, dass braucht man mit Dragon nicht zu "testen".
Dragon ist für diese Art von Schwerkraft völlig ungeeignet, da die gesamte Einrichtung "nach unten" (also bei stehender Rakete) ausgerichtet ist; wenn die Astronauten in ihren Sitzen sind, hängen sie dann kopfüber, und wenn sie "an der Decke stehen", kommen sie nicht wieder zu ihren Sitzen und zu den Kontrollpulten - was ist bei einem Notfall?
Zudem ist die Technik der Dragon nicht auf Drehung eingestellt (von Triebwerken bis Kommunikation).
Habe den teils sehr mühsam bis bemüht geschriebenen Artikel nicht komplett durchgearbeitet, aber die Zusammenfassung ist wirr und schon die erste der unzähligen am Ende gelisteten Fragen zeigt für mich, dass da jemand was nicht verstanden hat: "Is the cabin ceiling flat and strong enough for the crew to stand on in up to 0.37g?"
Selbstverständlich hält eine Dragon 0,37 g aus, sie erträgt routinemäßg ein Vielfaches.
Aber die "Decke" der Dragon ist weder flach noch rechtwinklig zur erzeugten Schwerkraft, sondern konisch und zudem voller Geräte und Fenster.
Das, was hier in einer Dragon erzeugt werden soll, ist nicht nur kein Ersatz für irdische Schwerkraft oder als Simulation für Mond- oder Mars-Schwerkraft, sondern etwas ganz anderes, das sicher nicht gesünder ist. Das mit dem aufblasbaren "Nasenairbag" wirkt für mich noch viel sinnfreier, da damit das Problem nur verstärkt wird.
Mal ganz abgesehen von den Sicherheitsaspekten: Eine Dragon per Seil an einer Oberstufe, die folglich beim Transfer zur ISS mitkommen muss? Geht schon energetisch nicht, die Oberstufe kann nicht mit zur ISS-Transferbahn. Das Ganze auch noch drehend? Und dann schreibt der Autor "But at any time, the crew can end the spin test by releasing Falcon and despinning Dragon, in either order. " NEIN! Wird zuerst das Seil zur Falcon gekappt, wird die Dragon zufällig irgendwo hingeschleudert, wie bei einem Hammerwurf-Anfänger. ZUERST muss die Drehbewegung gestoppt werden, und wenn das versagt, haben alle ein sehr großes Problem!
Für mich ein völlig unausgegorenes Gedankenexperiment voller Logikfehler und abseits jeder möglichen Umsetzbarkeit. Und selbst wenn es funktionieren würde und jemand das versucht, wäre der Erkenntnisgewinn minimal, da von falschen Voraussetzungen ausgehend.
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#Gecko hat wohl Recht!
Sieht zumindest beim genaueren Lesen tatsächlich genau so aus, als hätte da Einer der von der Technik eigentlich nicht allzuviel versteht, seinen Gedanken mal freien Lauf gelassen und eben lustig drauflos spekuliert.
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Gähn, solche Tests gab es bereits 1966 mit Gemini-11 +12...
Nur die Massen sind jetzt etwa größer.
Gruß
roger50
Haben es damals tatsächlich so ähnlich probiert, aber hat auch da nicht so richtig funktioniert. ;P
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Gemini_11
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Erst wurde das Kabel nicht straff, und dann haben sie 0.00015 g erzeugt...
Gravitation durch Rotation macht nur bei großern stationären Objekten = Raumstationen Sinn. Aber da will man ja eigentlich Schwerelosigkeit für die Experimente.
Gravitation durch gleichmäßige Beschleunigung/Abbremsen ist das Mittel der Wahl bei langen Reisen, und verkürzt auch noch die Reisedauer.
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Gravitation durch Rotation macht nur bei großern stationären Objekten = Raumstationen Sinn. Aber da will man ja eigentlich Schwerelosigkeit für die Experimente.
Gravitation durch gleichmäßige Beschleunigung/Abbremsen ist das Mittel der Wahl bei langen Reisen, und verkürzt auch noch die Reisedauer.
Würde das nicht so eng sehen. Eine Rotation von Raumschiffen wäre durchaus möglich, da ja der Flug z.B. zum Mars die längste Zeit antriebslos erfolgt. Nur für mögliche Bahnkorrekturen sollte dann die Rotation aufgehoben werden. Beim Starship (ich gehe mal von einem verfügbaren Innendurchmesser von 8 m aus) könnte eine Rotation alle 30 s dafür sorgen, dass bei ca. 0,05 G die Körperpflege und Nahrungsaufnahme erleichtert, das Herumschweben von Gegenständen verhindert wird und dennoch den Astronauten die Möglichkeit gibt mit minimalem Kraftaufwand alle Ecken des Raumschiffs "schwebend" zu erreichen. Ob das praktikabel ist sollte endlich mal ausprobiert werden.
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Finde auch, daß es wirklich langsam Zeit wird da mal definitiv bemannt zu testen.
Auch wenn es wohl noch einige Jahre (Jahrzehnte?) dauern wird, bis zumindest eine grössere Anzahl von Menschen interplanetare Reisen machen werden. Die Auswirkungen von längerer Schwerelosigkeit sind jetzt lange und genau genug bekannt, und schön langsam wird es Zeit, was Effektives dagegen zu tun.
Auch J. Isaacman hat wiederholt bestätigt, daß mindestens 50% der Menschen (ihn eingeschlossen!) unter mittelschweren bis schweren Anpassungsproblemen leiden, die z.T. noch über schwere Seekrankheit hinausgehen! Von den anderen negativen Auswirkungen bei Langzeitmissionen mal ganz abgesehen.
Um die Raumfahrer gesund und einsatzfähig zu erhalten und auch am Zielort längere Anpassungszeiten zu vermeiden, muß man unbedingt wissen, wie diese Nebenwirkungen vermieden oder therapiert werden können. (Gymnastik schön und gut, aber das reicht bei Weitem nicht!)
Ausserdem ist es dringend erforderlich die Langzeitauswirkungen z.B. der Marsschwerkraft im vorneherein zu testen und zu kennen. Und wo ginge das besser, als auf einer dafür eingerichteten LEO-Raumstation!
Ich halte es für dringenst erforderlich so schnell wie möglich entsprechende Stationen zu bauen, ist eh schon sehr spät dafür, hätte schon vor Jahren gemacht werden sollen! Zahlreiche Ideen kursieren, aber die einzige mir bekannte Firma die da tatsächlich konkrete Pläne für die nächste Zukunft vorgelegt hat ist VAST und die Umsetzung ist auch erst für fühestens in 5-6 Jahren geplant.
Es müßte doch in wenigen Jahren machbar sein z.B. 2 Starships so aneinander zu koppeln und in Drehung zu versetzen, daß die gewünschte Schwerkraft entsteht. Auch hier gibt es schon seit längerem entsprechende Pläne, aber ob auch bereits konkret daran gearbeitet wird?
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Ja, Erforschung ist dringend geboten.
Aber ein einzelnes Starship um die Längsache rotieren zu lassen, bei "nur" 8 m Durchmesser, bedeutet unter 4 m Differenz zwischen 0 und x g. Bei stehenden Menschen ist das ein deutlicher Unterschied zwischen Kopf und Füßen und bewirkt dann auch nicht viel.
Zudem ist durch den geringen Durchmesser eine starke ständige Änderung des Dreh-Beschleunigungsvektors gegeben, vor allem wenn man mehr als einen winzigen Bruchteils eines g haben will, was zu Drehschwindel (Innenohr) führt. Für alle, denen im All ohnehin schlecht wird, eine ganz dumme Idee.
Sinnvolle Schwerkraft durch Drehung braucht große Durchmesser von mehreren 10 m, um das zu vermeiden. VAST ist ein guter Ansatz, zwei über längere Kabel verbundene Starships auch; nur an den Nasen koppeln dürfte zu kurz sein, da dann die Entfernung/Durchmesser des Drehradius zu gering ist. Und "unten" am Antrieb koppeln macht keinen Sinn, da dann die Gravitation gegen die vorgesehene "Einrichtung" des Starships wirken würde.
Starships zum Mars zu koppeln und um eine gemeinsame Achse drehen zu lassen hat noch mehr Nachteile:
1) Wird was verloren, zB bei Außeneinsätzen, egal ob Werkzeug oder Astronaut, fliegt das/der tangential weg und ist nicht mehr erreichbar. Bei Gravitation durch Beschleunigung muss man "nur" bremsen, und das/der "kommt zurück"
2) Richtungsänderung, wie schon zuvor mal geschrieben, benötigt zuerst vollständiges Abbremsen, Neuausrichtung in die Flugrichtung, Steuern, wieder Rotation starten. Kostet auch viel Energie und im Notfall dauert es sehr lange. Bei Gravitation durch Beschleugigung muss man "nur" die Steuerdüsen zünden, und das geht sofort.
3) Bei Gravitation durch Beschleugigung wird die Energie für die Erzeugung der Gravitation zugleich auch für die Überwindung der Distanz genutzt, und verringert auch noch die Reisezeit. Nichts davon bei der Drehachse.
4) Anders als bei Kopplung über Kabel könnten bei Gravitation durch Beschleugigung Starships parallel fliegen und über Adapter gekoppelt werden, um ein gemeinsames Habitat zu bilden. Bei Kabelkopplung ist jedes Starship de facto während der Gravitationsphase isoliert.
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Drehung eines einzelnen Starships um die Längsachse finde ich auch weitgehend unsinnig, ebenso die direkte Kopplung über die Nasen. Ergibt beides viel zu wenig Abstand vom Zentrum um da bei noch annehmbarer Drehgeschwindigkeit was brauchbares zu erzeugen, ausser man verwandelt auch die Sauerstofftanks in Wohnräume, dann hätte man schon einen Abstand vo etwa 100 Metern!
Auch für einen Flug zum Mars müßte man sich wohl ein ganz neues Konzept ausdenken um da was praktikables zu haben.
Ideal für weite Reisen wäre natürlich das mit der ständigen Beschleunigung, so wie Gecko es weiter oben empfielt, aber dafür fehlen wohl zz. noch die notwendigen Antriebssysteme.
Aber noch sind wir wohl eh nicht soweit.
Vorläufig geht es erstmal darum eine Station im LEO mit künstlicher Schwerkraft auszustatten und da würden sich eben als wohl billigste und einfachste Lösung zwei oder mehr Starships anbieten, die über eine starre oder Kabelverbindung Nase-Nase miteinander verbunden sind und um ein gemeinsames Zentrum kreisen.
Falls EM/SX tatsächlich noch in diesem Jahrzehnt bemannt zum Mars wollen, wird das wohl in der gewohnten Schwerelosigkeit stattfinden müssen., mit all den sich daraus ergebenden Problemen für die Astronauten.
Hier mal was Marcus House vor etwa 2 Jahren dazu gesagt hat:
Und auch Scott Manley hat darüber vor bereits 3 Jahren ein Video gemacht
Dies sind übrigens nur 2 einer ganzen Reihe von Videos zum Thema, aber wohl 2 der fundiertesten.
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Für das Starship scheint es mir doch am einfachsten, es um die Querachse rotieren zu lassen und dann einfach die Inneneinrichtung so anzupassen, das bei der Spitze "unten" ist.
Bei ca. 2m hohen Etagen im Inneren ist es recht egal, ob man an der Decke oder auf dem Fußboden steht, in der Mitte kann man gut arbeiten. Leitern lassen sich auch bei beide Gravitationsrichtungen gut benutzen. Die Sitze und Bedienelemente für Start und Landung wird man auch drehbar einbauen können.
Die schweren Triebwerke am Ende vom Starship dürften dafür sorgen, dass der Schwerpunkt, um sich den sich das Schiff dreht schön weit weg vom bewohnten Raum sind und damit das Gravitationsgefälle für die Astronauten erträglich macht.
Klingt für mich einfacher, als wilde Konstrukte mit zwei Schiffen und Seil.
Möchte mal jemand überschlagen, wie Dick und Schwer ein 50m Seil sein muss, damit in zwei verbundenen Starships bei Rotation 0,5g herrscht?
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Zum Glück gibts da für eine Annäherung nicht viel zu berechnen, die Länge des Seils ist nur für das Eigengewicht relevant, da es ansonsten nur auf die Tragkraft für 0,5 g ankommt. Frage ist also, wie schwer sind zwei Starships.
Edit: hatte Startgewicht, nicht Leergewicht aus falscher Quelle genommen:
Ein Starship wiegt leer etwa 1300 t 100t . Schlagen wir noch 200 t für Nutzlast und Resttreibstoff drauf. Dann brauchen wir ein Seil, an dem 2x 1500 t 2x300 t bei .5 g ziehen können, also 1500 t 300 t.
(Tatsächlich weniger, da die Masse ja nicht am Ende konzentriert ist, sondern sich über rund 50 m Starshiplänge verteilt; wenn man das genau haben will, braucht man den Gradienten, die Masseverteilung im Starship und dann auch die Seillänge, aber gut)
Ein Standard-Stahlseil von 35 mm Durchmesser = 962 mm² Querschnitt trägt ca. 60 t und wiegt 400 kg/100 m.
Also brauchen wir ein Äquivalent von 1500 t 300 t / 60 t = 25 5 Seilen = 24.000 mm² = 287 mm 4810 mm² 78 mm = Durchmesser.
Nicht handlich, aber Industriestandard für Seilbahnen und Hängebrücken.
(War zu faul, nach Tragkraft von Seilbahnkabeln zu googlen)
Gewicht ist dann so 25 * 200 kg = 5 t.
Gewicht ist dann so 5 * 200 kg = 1 t.
Plus Sicherheitsreserve.
Machbar.
Berechnung von Spezialseilen ist eine Wissenschaft für sich und das ist jetzt alles extrem vereinfacht dargestellt, aber die Größenordnung wird hinkommen.
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..Ein Standard-Stahlseil von 35 mm Durchmesser = 962 mm² Querschnitt trägt ca. 60 t und wiegt 400 kg/100 m.
Kommt mir ein bisschen wenig vor - 9,62 cm2 Stahlquerschnitt wiegen pro Meter so 7,55 kg (Dichte rho = 7,85 g/cm3); also fast das Doppelte
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Gecko, failsafe danke für die Berechnung.
https://www.staalkabelstunter.com/de/service/trekkracht-staalkabel
Ich würde da, auch aus Sicherheitsgründen, mindestens 2, besser noch 4 Seile nehmen. Zumindest 2 Befestigungspunkte pro Schiff hätte man schonmal in den "Fanghaken".
Dann wäre es auch möglich daran eine bedrückte Kabine zu befestigen in der die Astronauten von Schiff zu Schiff reisen könnten, ohne sich in Raumanzüge begeben zu müssen. (Mit jeweils einer Schleuse in den Nasen der Schiffe)
Um das Ganze noch etwas zu komplizieren, wäre auch ein fest eingebautes zentrales Modul mit Schleusen machbar zum:
- Transport der aufgerollten Stahlseile
- späterem Anlegen der Crew- und Frachtschiffe
- Experimente/Produktion in Schwerelosigkeit
- Astronauten in diesem "Zentral-Modul" dürften sich dann auch in sehr geringer Schwerkraft befinden, bei relativ geringen Drehzahlen bzw. grösserer Länge der Verbindungskabel .
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Kommt mir ein bisschen wenig vor - 9,62 cm2 Stahlquerschnitt wiegen pro Meter so 7,55 kg (Dichte rho = 7,85 g/cm3); also fast das Doppelte
Stahlkabel sind ja nicht massiv. Aber das war der Wert, den ich gefunden hatte, und passt gut zur Quelle von alepu. Da gibts ganz unten ein Seil 36 mm mit 448 g/m.
Ob 1 oder mehr Seile erhöht nicht die Sicherheit, da sie ja sowieso aus mehreren Seilen verdrillt sind. Im Gegenteil, die Zugkräfte könnten ungleichmäßig auftreten und Schwingungen und Belastungsspitzen erzeugen.
Willst du mehrere Seile haben, die jedes die Gesamtkraft tragen können, wäre das Overkill. 50 m Stahlseil sind sicher nach jedem Ermessen, sonst wären täglich Seilbahnunglücke im Dutzend zu vermelden (da ist die Länge im km-Bereich und auch nur ein Tragseil). Menschliches Versagen, wie "vergessen richtig einzuhaken" kann man nie ausschließen, aber das sollte durch Sensoren usw. zu verhindern sein, nicht durch doppelte Hardware.
Die spannende Erweiterung zu einer Raumstation klingt dann schon verdächtig wieder nach Haven-2 inkl. Zentralmodul. Ob man das aus Starships bauen sollte samt Triebwerks- und Treibstoffsektionen, ist eine andere Frage. Eigentlich ging es ja erstmal "nur" um Tests zu künstlicher Schwerkraft, wenn man schon Starships zu Verfügung hat.
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Zum Glück gibts da für eine Annäherung nicht viel zu berechnen, die Länge des Seils ist nur für das Eigengewicht relevant, da es ansonsten nur auf die Tragkraft für 0,5 g ankommt. Frage ist also, wie schwer sind zwei Starships.
Ein Starship wiegt leer etwa 1300 t. Schlagen wir noch 200 t für Nutzlast und Resttreibstoff drauf. Dann brauchen wir ein Seil, an dem 2x 1500 t bei .5 g ziehen können, also 1500 t.
[...]
Ich bezweifle die 1500t, mit Landetreibstoff und Fracht sind das sicher erheblich weniger. Und dann wird bei zwei SS die Kraft nicht addiert!
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Ich bezweifle die 1500t, mit Landetreibstoff und Fracht sind das sicher erheblich weniger. Und dann wird bei zwei SS die Kraft nicht addiert!
Punkt 1, hast Recht, hätte mal eine 2. Quelle suchen sollen, 1300 t sind Startgewicht mit Treibstoff, Leermasse sind "nur" 100 t. Dann kommen da ganz andere Seildimensionen raus. Habe es oben geändert.
Punkt 2, doch, wenn an jedem Ende im All ein Ship mit 1 g zieht, ist das das gleiche als wenn auf der Erde 2 am Seil hängen. 2x das Gewicht (besser Masse) bei gleicher Fliehkraft. Hier aber mit 0,5 g gerechnet.
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Auf der Erde ist das Seil an einem Festpunkt angeschlagen, der fest mit der Erde verbunden ist. Die Masse der Erde rechnest du ja auch nicht dazu ;-). Im All gibt's keinen Festpunkt, sondern eben eine weitere Masse. Wie schwer und wie weit die weg ist, interessiert nicht.
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Wenn wir also mal von ca.1t Seil ausgehen scheint mir das doch besser in Drehgelenke an der Inneneinrichtung investiert ;)
1t Nutzlast auf dem Weg zum Mars kann man sicher auch besser verwenden.
Obwohl ... man hätte gleich ein Seil um das umgekippte Starship auf dem Mars wieder aufzurichten ;P ;)
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#Gecko
Mein "mehrere Seile zur Sicherheit" bezog sich darauf, daß man nie mit 100%iger Sicherheit ausschließen kann, daß der Weltraummüll zuschlägt, so unwahrscheinlich das bei einem nur wenige Zentimeter durchmessenden Seil auch immer sein mag.
Man kann natürlich auch auf Haven-2 warten, aber da sehe ich gleich mehrere Probleme!:
- das erste Modul kommt frühestens 2028, alle 4 sollen 2030 oben sein.
- falls Haven-2 nicht von der NASA mitfinanziert wird, verzögert es sich wohl erheblich.
- ein Modul hat 4,4 m Aussen-Durchmesser und ist maximal 15(?) m lang (soll ja mit F9 fliegen)
- die fertige Station soll ausdrücklich keine künstliche Schwerkraft haben, da speziell für die Erfordernisse der NASA und Industrie gedacht.
(Quelle: https://spacenews.com/vast-releases-design-of-haven-2-commercial-space-station
Also wenn ein möglichst rasches Testen der künstlichen Schwerkraft gewünscht wird, brauchen wir nicht mit VAST/Haven rechnen. Und auch nicht auf eine entsprechende Raumstation, die wird von dieser Firma wohl erst in frühestens 10 Jahren kommen. (Ich weiß, war von denen mal ganz anders geplant!)
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Wenn wir also mal von ca.1t Seil ausgehen [...]
100m Dynemaseil Handelsware für 2MN (200t Bruchlast, S=2) wiegen nur 60kg.
Das bedeutet 6 UPM und einer Tangential Geschwindigkeit von 15m/s.
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100m Dynemaseil Handelsware für 2MN (200t Bruchlast, S=2) wiegen nur 60kg.
Das bedeutet 6 UPM und einer Tangential Geschwindigkeit von 15m/s.
Glaube kaum, dass ein Kunststoffseil Weltraumbedingungen stand hält. Müsste mindestens irgendwie beschichtet sein - dann hat man immer noch das Temperaturproblem. Schon mal ein Nylonseil Jahre draussen im Sonnenlicht liegen lassen? Da bleiben nur Krümel übrig.
Meine aber immer noch dass die (zunächst) einfachste Lösung die Rotation eines großen Raumschiffes ist. Da merkt man schnell wieviel G man braucht und wie die Raumfahrer das vertragen.
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Der Yes2 Satellit hat ein 30km Dyneemaseil genutzt. Seile sind günstig und leicht.
Es spricht m.E. nur eine Sache dagegen: je länger das Seil, desto höher die tangentiale Geschwindigkeit um die gleiche Beschleunigung zu simulieren.