Beamed Energy Propulsion

Jau stimmt, mit dem im Bild oben gezeigten Ellipsoid-Reflektor bekomme ich zwar einen zweiten Brennpunkt, aber der wird wieder zum „Brennfleck“ wenn ich die Distanz Quelle - Reflektor variiere. Richtig?!
Man, die Optik Vorlesung war meist immer zu frueh morgens...

Man, die Optik Vorlesung war meist immer zu frueh morgens...

... Dafür meine EX-Physik-Optik Praktika immer dann, wenn die Kneipen aufhatten ... leider war es ein EX-Fach und die haben immer alles so ernst genommen. ... waren richtig nachtragend    ...

Beste Grüße, HausD

Tja, wenn das alles so einfach ist, dann bleibt nur noch die Frage, wieso die Deppen von der NASA das nicht schnallen und - ruckzuck - den Superduper-Antrieb für Raumfahrzeuge realisieren. Stattdessen quälen sie sich mit SLS ab. 

In der Vergangenheit waren Laser oder Mikrowellen einfach nicht stark genug um so ein Konzept zu realisieren. Auch heute rechnet sich das System nicht, weil die „Beamingstation“ einfach zu teuer ist. Bleibt abzuwarten ob der Preisverfall und die Leistungssteigerung von Lasern und Mikrowellen ähnlich denen von Halbleitern ist.

Also abwarten.... Hier nochma nen Zitat aus dem Nasa Report mit Ausblick auf die Zukunft:

If the economic barrier to space access is ever to be broken, it will most likely be by the first concept to achieve reusability, enabled by the first technology that achieves the highest margins at the smallest scale. According to the results of DRM 1–C and specifically Table 3.30, microwave thermal rockets are a candidate.

Hat sich schon mal jemand Gedanken gemacht, wie man in einen Orbit bei sich drehender Erde beamt?

fragt neugierig, HausD

Hallo HausD

Warum nicht? Grundsätzlich ist das kein Problem. Unsere astronomischen Instrumente peilen doch auch Punkte am Himmel an, während die Erde sich dreht. Man hat nicht ständig Kontakt, braucht man aber an sich auch nicht.

Wegen der Erdkrümmung gerät die Rakete außer Sicht.
Schließlich muss sie in einen Orbit - die Erde umkreisen.

Mehrere Stationen? Oder man startet auf einer anderen Trajektorie als heute üblich: erst steil und weit nach oben, dann oben stark beschleunigen auf den Zielorbit. Das wäre aber wohl mit starken Verlusten verbunden.

Laut Escape Dynamics soll das ganze mit einer BEP Station funktionieren. Trajektorie ist glaub ich nen bissl anders...

Also wenn ich die Grafik richtig verstehe, "pumpt" die Station mehr Leistung in die Rakete hinein, als diese gerade "verbraucht". Mit dem Überschuss wird ein Wärmespeicher aufgeheizt, der dann oben, bzw. außer Sichtweite der Station, "entladen" wird und so weiter Antriebsleistung bereitstellt.

(auch eine schöne Lösung)

Mit dem Überschuss wird ein Wärmespeicher aufgeheizt, der dann oben, bzw. außer Sichtweite der Station, "entladen" wird und so weiter Antriebsleistung bereitstellt.

Nee,  der Mikrowellenbeam folgt schon der Rakete bis zum Cut off (oben rechts in der Grafik). Die Range von 100Km kann mit dem Beam abgedeckt werden

Aus der Grafik entnehme ich das anders (wozu sonst Wärmetauscher und Arbeitsmedium)? Man hat dort ein Wärmereservoir an Bord, dass Energie abgibt. Außerdem erscheint mir das sinnvoll, eben um Manöverleistung auch jenseits des Horizonts zu haben, ohne noch extra ein rein chemisches System einbauen zu müssen.

Ob man jetzt "mit einem Strahl" direkt bis in den Orbit kommt, oder nicht, ist damit ja nicht verneint. Aber es wird zusätzlich Energie an Bord "gepumpt", für später.

Den Wärmetauscher brauche ich um die Energie aus dem Mikrowellenstrahl zu absorbieren. Und "cut off" bedeutet in diesem Fall soviel wie Laser wird ab-gestellt/geschnitten.

Ich glaube auch soviel Wärmeenergie um eine Rakete anzutreiben könnte man auf dem Raum auch nicht speichern....?!

Nun gut, was heißt "soviel Wärmeenergie um eine Rakete anzutreiben" konkret? Was will ich antreiben? Wie schnell, oder weit oder stark? Will ich ein Fluchtmanöver fliegen? Will ich die Bahn zirkularisieren? Will ich die Lage stabilisieren?
Zum Manövrieren kann ein Einstoffsystem reichen, quasi ein "aufgeblasener", und hier erhitzter Luftballon. So was gab es ja schon. LCROSS hat damals den wertvollen Wasserstoff der Centaur-Oberstufe "vergeudet", um seine Mond-FlyBy-Trajektorie einzusteuern. Der Wasserstoff wurde nicht verbrannt, sondern einfach ausgeblasen. Das ist nicht sonderlich effektiv im Vergleich zu einem chemisch brennenden Antrieb dann, aber es ist möglich, und über das Gesamtsystem gerechnet hier vielleicht effizienter.

Jau, man kann die verbleibende Wärme bestimmt noch nutzen... Wollte damit nur sagen, dass über die dargestellte Range, der Beam bis zum cut off aktiv ist. Hab mal nen alten Artikel rausgekrahmt der das Konzept wesentlich kürzer darstellt als die Nasa Studie...
http://news.cnet.com/8301-13772_3-20020131-52.html

Ok, da sieht es jetzt nicht mehr nach großem Wärmereservoir aus, wenn überhaupt. Interessant ist, dass sie eine Turbopumpe brauchen. Das war vorher auch nicht direkt ersichtlich.

Interessant finde ich die Idee eines Wärmereservoirs trotzdem. Ein wenig Manöverkraft ...

Ich könnte mir auch vorstellen, dass die Grafik zeigen soll, wie sie mit einem Mikrowellenstrahl die Energie eines chemischen Treibstoffs, der je energiebegrenzt ist, erhöhen wollen. Man könnte ja z.b. auf LOX/LH2 verzichten, dafür eher etwas dichtere, volumensparende Treibstoffe nehmen, z.b. LOX/Kerosin, und dafür noch mehr Energie hinzuführen, indem der Treibstoff per Beam vorgeheizt wird.

Ich könnte mir auch vorstellen, dass die Grafik zeigen soll, wie sie mit einem Mikrowellenstrahl die Energie eines chemischen Treibstoffs, der je energiebegrenzt ist, erhöhen wollen. Man könnte ja z.b. auf LOX/LH2 verzichten, dafür eher etwas dichtere, volumensparende Treibstoffe nehmen, z.b. LOX/Kerosin, und dafür noch mehr Energie hinzuführen, indem der Treibstoff per Beam vorgeheizt wird.

das Problem ist doch nicht der Energiegehelt, sondern dass die Düsen kaum 2000°C aushalten?

Sonst könnte man ja einfach Wasserstoff nuklear auf 10.000°C aufheizen und hätte eine tolle Effizienz.

Bei einem nuklearen Antrieb hätte man zudem auch ein großes Problem mit der Sicherheit. Da bei BEP die Energiequelle am Boden bleibt, braucht man das Gewicht (Reaktor) nicht mit beschleunigen. Deswegen sind die benötigten Temperaturen auch wesentlich geringer, was die Konstruktion mit vorhandenen Materialen ermöglicht.