Raumcon
Raumfahrt => Konzepte und Perspektiven: Raumfahrt => Thema gestartet von: websquid am 21. Februar 2011, 20:36:03
-
Ein Physikprofessor der University of New York hat sich ein interessantes Konzept ausgedacht, wie man zum Mars fliegen könnte. Die Idee ist, Asteroiden, die sowohl der Erde als auch dem Mars nahekommen, durch Sonnensegel auf eine Bahn zu bringen, die ideal zwischen den beiden Planeten pendelt. Dadurch soll es möglich sein, von der Erde aus zum Asteroiden zu fliegen, dort in einem Krater, einer Höhle oder gar einem künstlich geschaffenen Loch vor Strahlung geschützt zu sein und dann am Mars auszusteigen. Der Transfer würde also relativ wenig Treibstoff verbrauchen (nur zweimal zum Asteroiden hin und zurück).
Wenn man mehrere Asteroiden auf solche Umlaufbahnen bringt, wäre sogar ein regelmäßiger Pendelverkehr möglich.
Die Bahnanpassung ist natürlich extrem anspruchsvoll, so dass man zunächst am ehesten Asteroiden nehmen müsste, die sowieso die Strecke fliegen. Da hätten wir einen Kandidaten 2037 und zwei Asteroiden im Jahr 2086. Allerdings müsste man dann einen Aufenthalt von bis zu fünf Jahren auf dem Mars einplanen, bevor man so einen Rückflug machen kann.
Gregory Matloff hat da eine ganz interessante Idee, klingt für mich aber doch sehr nach verzweifelten Versuchen, eine Anwendung für Sonnensegel zu finden (an deren Entwicklung in den USA er großen Anteil hat). Oder räumt ihr diesem Konzept reale Chancen ein? :)
Hier die Meldung von National Geographic (http://news.nationalgeographic.com/news/2011/02/110210-mars-trip-asteroids-taxi-cosmic-rays-hitchhikers-space-science/)
mfg websquid
-
Dadurch soll es möglich sein, von der Erde aus zum Asteroiden zu fliegen, dort in einem Krater, einer Höhle oder gar einem künstlich geschaffenen Loch vor Strahlung geschützt zu sein und dann am Mars auszusteigen. Der Transfer würde also relativ wenig Treibstoff verbrauchen (nur zweimal zum Asteroiden hin und zurück).
Strahlenschutz ok, aber Treibstoff sparen? Um auf dem Asteroiden zu landen brauch man dieselbe Bahn wie der Asteroid und wenn man auf der Bahn ist, ist man auch schon auf der Marsbahntransferbahn. Ich sehe auch nicht, dass sowas bei National Geographic steht. Oder habe ich die Stelle übersehen? ;)
-
Ich sehe auch nicht, dass sowas bei National Geographic steht. Oder habe ich die Stelle übersehen? ;)
Klick mal meinen Link an ;)
-
Hab ich doch, bring mal ein direktes Zitat. Ich sehe nur diese Stelle:
Once the asteroid is in a stable orbit, Matloff said, "you'd just jump on it. You could store provisions and spare parts on it and use it for shielding. ... "
"Draufspringen"? So einfach ist das nicht. Rosetta muss Jahre seinen Orbit entsprechend anpassen, warum fliegt man nicht einfach direkt hin und springt mal eben drauf? ;D Ich bin zwar kein Physikprofessor aber ich meine schon ein wenig von Orbitmechanik zu verstehen. ::)
Betrag und Richtung von der Geschwindigkeit und der Ort von Raumschiff und Asteroid müssen gleich sein = gleicher Orbit = keine Treibstoffersparnis.
-
Man könnte schon hinfliegen und dem Asteroiden Energie abzapfen. Nur wird dann in einer Millisekunde so viel Energie an dein Raumschiff abgegeben, dass es zerschellt...
-
Es würde in dem Moment Sinn machen (mal nur von der Energiebilanz her gesehen), in dem man mehrere Missionen fliegen möchte. Dann muss man einmal ein entsprechendes Habitat auf den Asteroiden schaffen, und auf späteren Missionen nur eine Shutle-Kapsel zwischen Planet und Asteroid beschleunigen. Allerdings sind solche groß angelegten Pläne mehr Science Fiction als sonst etwas.
-
Das erinnert an den Mars-Cycler von Buzz Aldrin, nur das der ohne das unmögliche Unterfangen auskam, die Bahn eines Asteroiden zu ändern ...
-
Wenn du da an "Begegnung mit Tiber" denkst, dann war das geniale an der Idee ja, dass die Unterkünfte auf dem Mars etwas weniger spartanisch waren als auf den Cyclern, Menschen aber nur auf der "kurzen Route" an Bord waren. Der längere Rückweg, ob zur Erde oder zum Mars, wurde unbemannt als Frachtflug geflogen.
-
Man könnte schon hinfliegen und dem Asteroiden Energie abzapfen. Nur wird dann in einer Millisekunde so viel Energie an dein Raumschiff abgegeben, dass es zerschellt...
Dann sollte man ein Seil, welches für den Weltraumlif eh angefertigt wird am Asteroiden befestigen und dahinter ausrollen. Fliegt der Asteroid forbei, klinkt man sich mit einem Rollensistem am Seil ein und haut die Bremse rein so dass man mit einigen g Beschleunigt.
Alternatiev könnte man ein Bungeeseil mittels Harpune Abschießen, hierdurch ließe sich sogar die doppelte Asteroidengeschwindigkeit erziehlen, da sich bei max. ausdehnung des Seils sich die Geschwindigkeiten des Rumschiffs und des Asteroiden angeglichen haben. In der Kontraktionsphase beschleunigt das Raumschiff dan weiter bis auf nahezu doppelte geschwindigkeit.
Es ist jedoch darauf zu achten, nicht auf den Asteroiden zu knallen.
-
Es ist jedoch darauf zu achten, nicht auf den Asteroiden zu knallen.
Und die Harpune, die dein Seil am Asteroiden halten soll?? Die dürfte mit so etwa 1000m/s aufknallen ....
Es sei denn, am Asteroiden würde ein Seil nachhängen. Dann fliegt das Raumschiff zum Seil, hält es mit einem Rollensystem fest, und gleicht die Geschwindigkeit durch Reibung an...
-
Ja, so hatte iche es gemeint,
alternatief könnten Zwei Raumschiffe, die mit einem sehr langen Seil verbunden sind, so in die Flugbahn des Asteroiden fliegen, dass der Asteroid die mitte des Seils erwischt. Dadurch, dass die Beschleunigung 90° zum Seil geschieht, nimmt die beschleunigung des Raumschiffs almählich zu. Auch hier wird die begonnene Kreisbewegung nicht aufhören wenn due Raumschiffe sich hinter dem Asteroiden befinden un die gesch. angeglichen haben. Da die beiden Raumschiffe sich am Seil weiterdrehen, kann durch ausklinken im entsprechenden winkel auch eine vom Asteroiden abweichende Flugbahn erreicht werden
-
Das Konzept hatten die Amerikaner schon Ende der 80er.
Damals nannte es sich VISTA und hatte anstatt der Asteroidenlösung ein Interplanetarisches Raumschiff zum Ziel das sich auf einer Bahn zwischen Mars und Erde bewegte. Mit drei VISTAs wäre ein Pendelverkehr möglich gewesen und da kommen wir zum grossen Problem. Wieviel Energie ist nötig um drei passende Asteroiden auf diese Bahn zu bekommen. Sorry aber die Idee wäre selbst in Star Trek eine Herausforderung. ;)
-
Hallo miteinander,
etwas Ähnliches wie dieser Professor hatte ich auch schon überlegt.
Das Raumschiff soll nicht bei dem Asteroiden "einschweben", sondern sich in einem langen Tunnel magnetisch mitreissen lassen, bis es die gleiche Geschwindigkeit hat wie der Asteroid. Wenn ein Passagier dies überleben soll, muss die Beschleunigungsstrecke mehrere Kilometer lang sein. Dieser Magnettunnel wird später auch zum Abbremsen des Raumschiffs zum Ziel verwendet.
Die Flugbahn des Raumschiffs und des Tunnels müssen sehr exakt aufeinander abgestimmt werden.
Dummerweise haben Asteroiden eine schwer vorhersagbare Eigenrotation. Eine Beschleunigung an einem Ende kann wegen einer ungleichmässigen inneren Struktur eine vollkommen andere Rotation als gedacht zur Folge haben.
Es ist vielleicht besser, in der Nähe eines Asteroiden eine Raumstation zu bauen, die um den Magnettunnel rotiert. Das Material beschafft man sich von dem Asteroiden und bringt die Raumstation anschliessend auf Kurs. Die Verbindung aus Raumstation und Tunnel besteht dann aus einer langgezogenen Speiche, ähnlich einer archimedischen Schraube.
Diesen Aufwand kann man nur rechtfertigen, wenn man sehr regelmässig einen Transfer erwartet. Zum Mars hin sehe ich da für mehrere Jahrhunderte noch keinen Bedarf. Möglicherweise sind stabile Umlaufbahnen zwischen Erde und Mond denkbar, die solche Überlegungen etwas früher rechtfertigen.
-
Was ist denn ein "Magnettunnel"?
-
Ich nehme an eine Schiene, an der man seine Geschwindigkeit magnetisch (also mit Strom statt Treibstoff) an den Asteroiden angleichen kann.
-> Magnetschwebebahn
-
Hallo Kfelske,
-wie lang muss so ein Tunnel sein?
-wie groß muss der Asteroid sein, um die benötigte Schwerkraft aufzubringen?
-wie bremst man am ziel wieder ab?
-welche Vmax willst du erreichen damit?
mfg
-
Ein paar davon kann ich beantworten ;)
-wie lang muss so ein Tunnel sein?
Je nach gewünschter Beschleunigung und Geschwindigkeit
-wie groß muss der Asteroid sein, um die benötigte Schwerkraft aufzubringen?
Das wird kaum der Fall sein. Statdessen müsste man ihn am Asteroiden festschrauben (falls das Material nicht zu lose ist) bzw. festbinden...
-wie bremst man am ziel wieder ab?
Magnetisch, das ist ja der Sinn ::) Nebenbei kann man so magnetisch wieder Impuls zu Erde hin gewinnen, wenn man sich magnetisch wieder abstoßt nach getaner Mission ;)
-
Hallo,
Wenn ein Passagier dies überleben soll, muss die Beschleunigungsstrecke mehrere Kilometer lang sein.
"mehrere Kilometer" ist gut ... 1000+ km kommt schon eher hin. Auch wenn (aus meiner Sicht) der Rest der Idee schon unmöglich ist, lässt sich gerade diese Größe sogar real abschätzen. "Überlebbare" Beschleunigungen bringen unsere Raketenstarts von Shuttle und Sojus. Beim Shuttle sieht man, wie weit es geflogen ist zwischen Lift-Off und ca. 7400m/s Endgeschwindigkeit im Orbit ... Mit kontinuierlich 3g käme man auf 930 km Strecke.
-
Wieviel g wären denn vertretbar? Ich denke alles über 3g wäre ungemütlich, aber Menschen verkraften mehr, oder? Das Vehikel müsste dann natürlich auch dementsprechend konstruiert sein, aber da ja eh alles hypothetisch ist... ;)
-
Also über 5g würde ich auf keinen Fall gehen. Das ist schon ziemlich hart für eine längere Belastung und stellt auch wieder große körperliche Anforderungen. Größere als derzeit das Shuttle oder die Sojus, beide erreichen im Normalbetrieb solche Werte nicht (Sojus bei Abbruch schon, aber nur für Sekunden)
-
Bei allem Respekt: Gehört das alles nicht eher in den Thread "Raumfahrt mal nicht ganz so Ernst?"
Grüsse
Wilhelm
-
Dieser Witz ist zu lang, als dass er in dem Thread untergehen dürfte ;)
-
Hallo Wilhelm,
als Konstantin Ziolkowski http://de.wikipedia.org/wiki/Konstantin_Eduardowitsch_Ziolkowski (http://de.wikipedia.org/wiki/Konstantin_Eduardowitsch_Ziolkowski) 1895 eine Schrift zum Thema Raumfahrt veröffentlichte, hielten das viele, so wie du abwegige Überlegungen heute, wahrscheinlich für einen Witz. Jedenfalls wurde dem keine grosse Beachtung geschenkt. Die benötgten Geschwindigkeiten und Flüssigtreibstoffraketen waren damals utopisch.
Andere aber liessen sich davon nicht abschrecken. Erst Hermann Oberths Buch "Die Rakete zu den Planetenräumen" im Jahre 1923 fand internationale Beachtung. Auch Robert Goddard wurde noch als Phantast abgetan.
Heute erntest du wie selbstverständlich ihre Früchte.
Bei der Beschleunigung dachte ich eher von 7,4 auf 10,7 m/s. Das ist Differenz zwischen 1. und 2. kosmischen Geschwindigkeit http://de.wikipedia.org/wiki/Kosmische_Geschwindigkeit (http://de.wikipedia.org/wiki/Kosmische_Geschwindigkeit).
Zur Vmax ...also....
Ich bedanke mich bei runner02. Besser hätte ich nicht antworten können.
-
Hallo,
Die erinnert stark daran:
http://www.drg-gss.org/typo3/html/index.php?id=102 (http://www.drg-gss.org/typo3/html/index.php?id=102)
schonmal jemand etwas davon gehört?
-
Hallo Ensi,
besten Dank für den Beitrag. Mir war weder das Konzept bekannt, noch die Webseite.
Vielleicht ist so ein Konzept eher für den Verkehr zum Mond realisierbar: Seltene Erden für die Erde, Rohstoffe für den Erdorbit. Ausser einer Hohmannbahn sind auch andere stabile Bahnen möglich.
Die Gründe
künstliche Schwerkraft,
Energieversorgung,
Strahlenschutz
sind auch bei dieser Kurzstrecke interessant, aber Erfahrungen und Fehler lassen sich leichter in Erdnähe machen.
P.S. Ich bitte um Entschuldigung für den Schreibfehler im letzten Beitrag: Es sind natürlich km/s nicht m/s.
-
Seltene Erden für die Erde? Willst du etwa Seltene Erden im Asteroidenbergbau zur Nutzung in irdischen Fabriken gewinnen? Ich fürchte, dass ich dich da enttäuschen muss. Die Seltenen Erden heißen nur so, aber sie sind nicht wirklich selten, sondern kommen auf der ganzen Erde vor. China hat lediglich in den letzten Jahrzehnten durch Dumpingpreise die Konkurrenz weitestgehend aus dem Weg geräumt (90% Marktanteil) und dreht als Kurzzeitmonopolist an der Preisschraube. Überall auf der Welt werden deswegen un Lagerstätten erschlossen oder wiedereröffnet. Mit anderen Worten: Eine Suche im Weltraum lohnt sich nicht.
-
Ich glaube, in den Medien wird Rohstoffgewinn durch Raumfahrt als viel zu realistisch dargestellt.
Spätestens wenn man technische Barrieren für Rohstoffgewinnung von z.B. Mond überwunden hat,
muss man sich fragen wie wirtschaftlich das ganze ist.
Bleibt man bei aktuellen Raumfahrttechniken, wäre das Verbrennen von Dollarscheinen in Kraftwerken sinnvoller als die Rohstoffgewinnung im Weltall.
Warum?
Ein Kilogramm Nutzlast zur ISS zu bekommen kostet ca. 20.000 Dollar, das entspricht derzeit etwa einem Pfund Gold.
Zum Mond.. Naja, ein kleiner Anhaltspunkt die Saturn 5: In den niedrigen Erdorbit kamen 130t, von der Mondoberfläche zurück letztendlich 5t (Aufstiegsstufe des Mondlanders, davon schon knapp 3t Treibstoff).
Nutzlast war da also kaum, und das wie gesagt bei 130t LEO.
Wenn man dann noch bedenkt, dass man schwere Geräte auf der Mondoberfläche sicher landen muss, diese wartungsfrei funktionieren sollen etc... Dann wird doch eigentlich klar, dass es keinen uns bekannten Rohstoff gibt, dessen Abbau sich wirtschaftlich lohnen könnte. Wahrscheinlich nichtmal Diamant, mit fast 2 Mio. pro Kilogramm (die es natürlich nicht auf dem Mond gibt..)
Asteroidenbergbau dürfte noch eine Größenordnung teurer sein.
Bei aller Begeisterung für die Raumfahrt, man sollte realistisch bleiben. Mit der He3-Mondbergbau-Gedankenspinnerei macht man die Raumfahrt höchstens lächerlich. Für das Geld könnte man wahrscheinlich die ganzen Wüsten der Welt mit Solarthermiekraftwerken zupflastern..
Um Ruhri noch zu ergänzen: Eine Suche im Weltraum lohnt sich (derzeit noch) nicht.. Egal nach welchem Rohstoff.
Vielleicht in 50/100/150 Jahren, wenn man Raumfahrt günstiger realisieren kann.
So, Entschuldigung für den überflüssigen Kommentar, und ich find, ihr/wir sollten langsam zum Thema "Asteroiden als Raumfähren" zurückkommen..
Gute Nacht :)
-
Hallo Ruhri, hallo Glassmoon,
ich muss amüsiert feststellen, dass ihr mir mit eueren Beiträgen einem Bedarf an Rohstoffen für den Erdorbit zustimmt.
Falls ein Regeltransfer zum Mond zu realistisch ist, könnt ihr gerne einen Beitrag machen, woraus man das zum Mars oder weiter finanzieren kann.
Zum Thema einer möglichen stabilen Bahn habe ich etwas gefunden:
http://de.wikipedia.org/wiki/Hufeisenumlaufbahn (http://de.wikipedia.org/wiki/Hufeisenumlaufbahn)
Eine solche Bahn ist eine Erweiterung der L4- und L5- Punkte( http://de.wikipedia.org/wiki/Lagrangepunkt (http://de.wikipedia.org/wiki/Lagrangepunkt) ).
Bezogen auf das Sonne/Erdesystem steht ein günstiger Übergang zum Mars oder Venus sozusagen in den Sternen.
Für das Erde/Mondsystem sind die Vorteile jedoch offensichtlich:
Ein Teil der Umlaufbahn verläuft näher an der Erde und langsamer.
Einen Asteroiden als ganzes dort zu postieren ist riskant. Es wird auf einen Asteroiden in Erdnähe hinauslaufen, den man Stück für Stück für eine Raumstation abbaut.
-
Hallo Ruhri, hallo Glassmoon,
ich muss amüsiert feststellen, dass ihr mir mit eueren Beiträgen einem Bedarf an Rohstoffen für den Erdorbit zustimmt.
Falls ein Regeltransfer zum Mond zu realistisch ist, könnt ihr gerne einen Beitrag machen, woraus man das zum Mars oder weiter finanzieren kann.
Und ich stelle mit sehr wenig Amüsement fest, dass du aus meinem Beitrag etwas heraus gelesen hast, was mit Sicherheit nicht darin enthalten ist. Wie sieht das denn bei dir und deinem Beitrag aus, GlassMoon?