Hallo Leute, ich habe hier eine Raumfahrtidee, zu der ich eure Performanceeinschätzung suche. In einer leistungsseitigen Gegenüberstellung zur historischen Saturn5-Rakete und ihrer heutigen Herausforderer.
Als Internet-Laie o-h-n-e Englischkenntnisse, suche ich letztendlich einen Weg mich mit dem Vorschlag an Herrn Prof. Michio Kaku zu wenden, diese Idee filmisch darzustellen und über die Medien einem Massenpublikum vorzustellen. Neben einer sachkompetenten Leistungseinordnung fehlt mir also zudem auch ein Tipp, wie man diesbezüglich an einen Kreis raumfahrtenthusiastischer Dolmetscher / Promoter gelangt.
Grundsätzliches:
Bei dieser Idee geht es darum, die Grundfunktionsweise des aktuellen Technologienachfolgers, der einstigen Mondkanonen-Idee von Jules Verne, aufzugreifen. Und zwar im konzeptionellen Versuch eine E.Katapultvariante zu kreieren, mit der man Jules Vernes Urspungsidee, anhand dessen aktuellen Technologienachfolge über deren grundsätzliche Anwendungsbarrieren hinweg helfen kann, und nebenher noch die geltenden Limits der Raketengleichung ausgehebelt bekommt.
Hierzu sollen elektrische Katapulte speziell modifiziert werden, um performanceseitig am Vollraketenprinzip vorbeizuziehen, das derzeit ja in einer Performancesackgasse steckt. Denn seit den Zeiten der Saturn5 konnte dessen Nutzlastmaximum nur unwesentlich vorangetrieben werden. Jede weitere signifikante Nutzlastaufstocken treibt hier die Spacefracht-Stückkosten je Kilo entlang exponentieller Kostenverläufe in den Nichtakzeptanzbereich heutiger Kundenkreise. Das von Braun-Team hatte einst die Raketengleichung bestmöglich in ein technisches System umgesetzt bekommen. Derart gut, das hier quasi keinerlei große Spielräume für deutliche Performancesprünge mehr verblieben sind.
Einziger Ausweg: Ein technisches System zu kreieren, dem die Raketengleichung nur noch in Anteilen zugrunde liegt, oder gänzlich anders als mit Raketenschub arbeitet. Darum geh es hier.
Ein soll ein technische Hybrid aus Katapultgefährt, für die anfängliche Steigphase, entstehen, dem ein verkleinertes Raketentriebwerk zur Reststreckenüberwindung hinzugefügt ist.
Auf einen Satz und ein generelles Motto komprimierte Vorgehensweise hierzu:
Die Kernidee entspricht einem Durchtunnelungsvorhaben des zu dichten, und somit massiv Tempo hemmenden, Unterhauses der irdischen Atmosphäre, innerhalb einer vorm Luftdruck abgeschotteten Röhre, welcher auf Gipfelhöhe (oberhalb 5.000 Meter) eine schnell öffnende Verschlussklappe aufsitzt.
Gemäß dem doppelten Motto:
Den damit verschossenen Raumfahrzeugen soll somit ermöglicht sein, das ihnen
A- in keiner Phase ihres Aufstiegs bis ins Orbit mehr als nur ein halbierter Atmosphärendruck im Wege steht. Und B- das diese Fahrzeuge darüber hinaus möglichst geringe Eigenkräfte entfalten brauchen, zugunsten einer beträchtlichen Nutzlastaufstockung.
Ziel:
Unter dieser Strategie, des Minimierens von Widerständen, plus einer zugleich einwirkenden massiven externen Beschleunigungsbeihilfe, soll es zur grundsätzlichen Verschiebung des Fahrzeuginternen Masseverhältnis kommen. Die Gewichtskontingente, die einerseits von der Raketentechnik, der Tanks plus deren Inhalte gestellt werden, und bei der Saturn5 rund 95,5% der Gesamtmasse des Fahrzeugs ausmachten, und denen andererseits die restliche Nutzlast, von nur ca. 4,5% gegenüber steht, sollen zueinander verschoben werden.
Statement:
Bis heute verwendete Raumschiffkonstruktionen sind Vollraketensysteme, die sich den Regeln der Raketengleichung voll zu unterwerfen haben und somit ebenso unter jener totalen Diskrepanz von Aufwand und Effekt leiden.
Erste Einschätzungen legen nahe, das man mit dieser Art Hochgebirgs-Rail-Gun auch deutlich am hybriden Vorgehens des Starthilfesystem "Roc" der Firma Stratolaunch vorbeiziehen wird.
Dies trägt das eigentliche Raumfahrzeug, mittels externer Kräfte, auf eine Höhe von rund 9.000 Metern.
Dort klinkt man es aus, woraufhin nachfolgend dessen Eigenantriebe zünden.
Diese ermöglichen ihm dann, die Reststrecke ins Orbit auf klassische Weise bewältigt zu bekommen.
Das dem Fahrzeug darüber mitgeben sein könnende Vorabtempo liegt allerdings klar im Unterschallbereich.Der Masseumfang solcherart auf den Weg gebrachter Raumfahrtzeuge wird hierbei von der Tragfähigkeit des Tandemflugzeug limitiert.
Der von diesem, dem untergeschnalltem Raumschiff, mit auf den Weg gegebene Bewegungsimpuls ist dabei zum Ausklinkzeitpunkt weitestgehend horizontal ausgerichtet.
Somit kann jener ihm, von außen hinzugefügte, Energieimpuls, ab hier auch zu keinem zusätzlichen eigenantrieblosen Höhenanstieg beitragen.
Eine Hochgebirgs-Railgun wäre demgegenüber nahezu vertikal aufgerichtet.
Dessen Leistungsobergrenzen, Massenkontingente zu versenden, liegen eindeutig über dem von Tandemflugzeugen.
Auch wären hierbei Abschussgeschwindigkeiten machbar, die im Mehrfach-Überschallbereich, liegen. Bei zunehmenden Masseumfang kämen hier auch immer mehr die Regeln des Impulserhaltes zum tragen. Je mehr Masse bei unveränderter Maximalabschussgeschwindigkeit bewegt ist, umso deutlicher verlängert sich darunter die Phase des passiven Weiteranstiegs, nach Verlassen der Mündung.
Dies wiederum nimmt signifikanten Einfluss darauf, für welche andere, nochmals gesteigerte Höhe der Zündzeitpunkt zu wählen ist, wo die Reststreckenantriebe zu starten haben.
Umso mehr sollte deswegen, aufgrund "Mehr aber nicht Schneller" aus geschleuderter Massen, die oben beschriebene raumschiffinterne Massediskrepanz zurückgeführt werden können.
Angenommen man würde eine historische Saturn5 zu einem im Gesamtgewicht gleichen, aber katapulttauglichen Hybriden umbauen, der vom Hochgebirge aus verschossen wird.
Wo läge dann wohl dessen neues Nutzlastmaximum?
Vorabinfo und Fragen: Das US-Militär verschießt 8.500 km/h schnelle Vollkörperprojektile per Rail-Gun.
Könnte unter der hier vorgestellten Vorgehensweise, 5.000 Meter höher und gegen halbierten Luftdruck, auch für ladungstragende Hohlkörperprojektile das gleiche Tempo erzielt werden, deren Reststrecken dann Hilfsraketen erledigen?
Entspräche ein hiermit vorgelegtes Drittel der Orbitalgeschwindigkeit auch einem eingesparten Gewichtsdrittel der Gesamttreibstoffmassen der ehemaligen Saturn5?
Die erste Brennstufe der Saturn5 verfeuerte 2000 Tonnen Brennstoff, um bis auf 60 Kilometer Höhe aufzusteigen. Sollte es mit einer Hochgebirgs-Rail-Gun, in idealer Konstellation aller Faktoren, möglich werden den Zündzeitpunkt der Reststreckenantriebe erst in 6.000 Meter Höhe anzusetzen, hätte man dann damit auch schon alleine hierüber ein Zehntel dieser 2000 Tonnen eingespart bekommen?
Wo, zwischen vielleicht 600 und 1000 Tonnen, könnte die neue Nutzlastobergrenze für solch neuartige Hybdridfahrzeuge der Raumfahrt von morgen liegen?
Finanzierbarkeit: Eine Hochgebirgs-Rail-Gun würde auch andere Kundenkreise als die der heutigen Raumfahrtbetreiber adressieren. Der heutige Kunde des Vollraketenprinzips steckt schließlich, ebenso wie der der Firma Stratolaunch, im harten Kostenwettbewerb.
Die bislang vergeblich auf Schwerlastfähigkeit wartende Kundschaft trat demgegenüber kaum öffentlich in Erscheinung.
Unter Umsetzung dieser Idee würde man es jedoch recht schnell mit diesen anderen Akteuren zu tun bekommen, die zur Verwirklichung ihrer visionären Geschäftsideen, gerne auch Mondpreise bezahlen werden. Hauptsache sie bekommen darüber, den Großteil und die lukrativsten der verfügbaren Weltraumclaims als erste für sich abgesteckt.
Erst der Aspekt der "erreichten echten Schwerlastfähigkeit" aktiviert noch mehr superreiche Milliardäre und eine Reihe unterschiedlichster Finanzierungskonsortien für die vielversprechensten Ideenansätze im künftigen Weltraumbusiness. Zudem weckt solch ein XXL- Transportangebot dann wohl sicherlich auch viele, nach neuer und erhaltener Bedeutungsführerschaft strebender, Staaten. Und denen stehen quasi unendliche Finanzierungsmittel zur Verfügung.
Es darf davon ausgegangen werden, das von dieser Seite zugunsten neuer Führerschaften, dem nationalen Prestige und zukunftsverlangten Wirtschaftsimpulse auch zig mal mehr auf den Tisch gelegt werden wird, als z.B. für den BER-Flughafen oder den Gotthard-Basistunnel.
Das wirkliche goldene Zeitalter der Raumfahrt kann insofern erst mit Überwindung der Performancegrenze starten, welche derzeit noch alleinig vom Vollraketenprinzip diktiert sind.
Welche Riesenprobleme der Menschheit unter tatsächlich ausgebildeter Schwerlastfähigkeit abgeräumt sein könnten, das verdeutlichen die zwei anbei liegenden Graphiken.
Eine weitere, zum Thema "Endlagerung des Atommüll im Weltall", ist noch in Vorbereitung.
Das Downsizing der bordeigenen Antriebe, zwecks Ausbildung echter Schwerlastfähigkeit droht, für massereiche Fernflugmissionen aber im Nebeneffekt eine mangelnde Fähigkeit zur Selbstabbremsung aufzuwerfen, welche mit Großfrachten im Zielgebiet angelangt dort jedoch zwingend notwendig sein wird.
Wie diesem Problem, unter Verwendung des Katapultprinzips, entgegenzuwirken ist, das möchte ich mit einer noch beigelegten Liste "Pendelverkehr Earth2Mars und Mars2Earth" kurz darstellen.
