Kreisel auf Orbit

Hallo Leute,
las mal vor einiger Zeit was über ein Zukunftsprojekt: man will ( wahrscheinlich wird`s an der Finanzierung scheitern ) eine Vakuumröhre unterseeisch von London nach New York bauen, in der Züge mit paar tausend km/h durchfahren - also in ner guten Stunde von A nach B - da kam mir der Gedanke - mein lieber Scholli, bei dem Tempo wird ja schon das Gewicht geringer. Nun hab ich mal überschlagen, daß man Orbitgeschwindigkeit in Bodenhöhe von knapp 8.000 m/s haben müßte, um in diesem Zug zu schweben, also ähnlich wie beim Parabelflug. Nun habe ich folgendes Problem, das ich nicht lösen kann: Könnte man diese Bewegung nicht irgendwie auf eine kleinere Kreisbahn lenken? Ausgehend von der Idee - alles was sich mit Orbitgeschwindigkeit rechtwinklig zur Gravitation bewegt, müßte schweben, nehme man einen Kreisel mit Achse parallel zur Gravitation, dessen Masse sich überwiegend am Rande befindet und setze ihn in die nötige Umdrehung bis Umlaufgeschwindigkeit = Orbitgeschwindigkeit ist, würde dieser Kreisel schweben und sagen wir ein indifferentes Verhalten gegenüber der Gravitation haben? Ich hatte schon versucht zu vergleichen mit Satellitenbahnen auf Umlaufbahnen - bezüglich der Frage, wie kann man eine Satellitenbahn kippen - auch das interessante Halo-Orbit untersucht aber einesteils ist auf Grund der Masseverteilung des Satelliten auf seinem Orbit dieser alles andere als ein Kreisel - andererseits ein Kreisel alleine betrachtet müßte doch, egal wie schnell er sich dreht, einfach runterfallen - ich stecke in einer Sackgasse. Hat jemand ne Idee?

schönen Sonntag noch von Uwe

Das mit dem Kreisel klappt nicht. Die Bewegung muss um den gemeinsamen Schwerpunkt von Erde und dem kreisenden Objekt erfolgen. Bei kleinen Massen (relativ zur Erdmasse ) ist das ziemlich genau der Erdschwerpunkt selbst. Der Kreisel dreht sich um seinen eigenen Schwerpunkt und fällt genauso runter wie alles andere.

Ich hoffe ich konnte die helfen.

Willkommen im Forum übrigens!

Hallo tobi453,
Danke für den Hinweis, ich hatte noch ein Gedankenexperiment, weshalb ich hier Satellitenbahnen einbezogen hatte: Kippen von Satellitenbahnen: Wenn ich einem Satelliten einen seitlichen Impuls verpasse, wird er in seiner Bahn gekippt richtig? ( Impuls rechtwinklig zur Bahn und rechtwinklig zur Gravitation ). Wenn ich den Impuls oft genug wiederhole oder einfach permanente Kraft einwirken lasse, also bevor der Satellit eine volle Umdrehung machen kann, dann erziele ich eine Kreisbahn, dessen Mittelpunkt nicht der Erdmittelpunkt ist sondern je nach neuem Radius dieser "Umlaufbahn" ( es wäre eigentlich keine richtige mehr ) verschieden von diesem. Vielleicht auch besser vorstellbar wie eben bei einem Halo-Orbit, wenn z.B. der Mond hier eigentlich diesen Bahnmittelpunkt mitbestimmt / verschiebt. An der Stelle mach ich erstmal Pause zum reagieren/korrigieren Deinerseits bevor ich weitererzähle.

Gruß Uwe

Wenn du eine permanente Kraft einwirken lässt, kannst du die Bahn tatsächlich so verschieben, dass ihr Mittelpunkt nicht das Schwerezentrum ist. Das funktioniert aber natürlich nur so lange, wie die Kraft wirkt. Da ist der Treibstoff sehr schnell verbraucht

mfg websquid

PS: Willkommen im Forum

Dass der Sprit dann nicht lange reicht ist, schon klar aber kommen wir zum nächsten Schritt. Ein Satellit ist ein Massepunkt auf seiner Bahn - wie wäre es, wenn die Masse gleichmäßig auf der Bahn verteilt wäre - also ein Ring, was hätten wir dann für Wirkungen?

UTho

Die Schwerkraft der Erde würde dafür sorgen, dass dieser Kreisel so angezogen wird, dass sein Mittelpunkt dem Erdmittelpunkt entspricht. Ein Ring verhält sich dabei prinzipiell genau so wie ein normaler Satellit

Ok, gehen wir einen Schritt zurück zum Kippen von Satellitenbahnen. Mal unbeachtet der Spritprobleme, könnte man die Bahn derart kippen, daß, wie schon beschrieben der Mittelpunkt verschoben wird - eventuell sogar soweit, dass dieser auf der Erdoberfläche liegen würde - geht ihr soweit mit?

Mit permanenter (unbegrenzter) Antriebsleistung geht das natürlich, da kannst du jede beliebige Bahn fliegen.

Der "Pferdefuß" in meinem Gedankenspiel liegt wahrscheinlich darin, dass die erforderliche Kraft in ihrer Richtung nicht ausreicht, sondern immer etwas nach oben gerichtet sein muß und zwar um so stärker nach oben je stärker ich den Mittelpunkt verschieben will, d.h. das funktioniert nicht mit einer Kraft, die "parallel" zur Erdoberfläche wirkt oder?

Was soll denn überhaupt funktionieren?
Was willst Du erreichen?

Ich versuch(t)e (zumindest theoretisch) einem Körper kinetische Energie zuzuführen, die in ihrer Richtung der Gravitation entgegenwirkt und hatte dazu im Kopf einem Kreisel wie beschrieben eine Umlaufgeschwindigkeit (= Orbitgeschwindigkeit) zu verleihen und ihn somit zum schweben zu bringen (indifferent zur Gravitation) Die einzelnen Punkte des Kreisels bewegen sich ja parallel zur Erdoberfläche - den Pferdefuß habe ich oben beschrieben. Ich denke diesen kann man mir bestätigen 

Möchte noch ergänzen - nach weiteren Überlegungen: ich glaube, das Ganze verstößt schlicht und ergreifend gegen den Impulserhaltungssatz also bezüglich geschlossener Systeme ...
Trotzdem ist es interessant, nach Möglichkeiten zu suchen, der Schwerkraft entgegenzuwirken, die nicht mit Rückstoßtechniken funktionieren da ist doch echt Phantasie gefragt oder ? 
sonst noch schönen Abend

Naja, ich glaube, mit dem Treibstoff, den man dafür bräuchte, könnte man schon ne Weile einfach so (Auftrieb 9,81m/s/s) schweben...

Außer es ist ne unterirdische Railgun mit einer Öffnung... Könnte man halt oberirdisch genau so gut machen...

Naja bezüglich des Energiehaushaltes des Ganzen dachte ich eher an einen Ring als Kreisel, der eh schon 100 % seiner Masse ganz außen hat. Dieser sollte dann mittels Magneten ähnlich einer Magnetschwebebahn in einem Vakuumkasten betrieben werden ( äußerst geringe Reibung! ). Die materialtechnischen Anforderungen an diesen Ring wären natürlich bezüglich Zugfestigkeit und Auswuchtung erheblich. Aber prinzipiell hätte man erstmal einen Energiespeicher mit hohem Wirkungsgrad, der kinetische Energie speichert. Vielleicht kann man sowas anderweitig verwenden ...

Sowas in der Art gibt es schon lange. Nennt sich Schwungrad.
gibt es auch in moderner Ausführung, dabei wird ein Schwungrad in einem Behälter mit möglichst "viel Vakuum" eingebaut. die Achse unten ist Magnitisch und damit berührungsfrei gelagert. Oben genauso. Daran angebracht ist ein kleiner Generator/Motor, über dem elektrischer Strom zugeführt, und entnommen werden kann.
Schweben kann das ganze aber nicht