Schutzschild

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rolli

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Schutzschild
« am: 20. April 2007, 15:45:42 »
ne alte SF Idee, einfach den Schutzschild hochfahren und ab die Post:

Zitat entfernt.
 
Quelle: http://www.astronews.com/news/artikel/2007/04/0704-014p.html

Tja, die alte Enterprise, wie aktuell

 :D
« Letzte Änderung: 22. September 2011, 09:58:16 von Schillrich »

rolli

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Re: Schutzschild
« Antwort #1 am: 20. April 2007, 15:49:07 »
Zusatz:

Zitat
Auf der Internationalen Raumstation gibt es für Zeiten mit besonders hoher Strahlenbelastung einen Bereich, der über extra dicke Wände verfügt.

Na sowas, das wusste ich gar nicht.
Weiss da jemand Bescheid? Auf welchem Sektor der ISS ?

 :-?

Skyfox

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Re: Schutzschild
« Antwort #2 am: 20. April 2007, 16:00:32 »

rolli

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Re: Schutzschild
« Antwort #3 am: 20. April 2007, 16:05:38 »
Hoi Skyfox

danke, aber in deinem Beitrag gehts um Mikrometeoriten.

Der obige Beitrag handelt aber von Strahlenschutz, kosmische, ultraviolette, Gamma-Strahlen, etc.

Gibts da wirklich einen separaten Raum gegen z.B. Gamma ?

 :o

Re: Schutzschild
« Antwort #4 am: 20. April 2007, 16:15:43 »
Zitat
... Gibts da wirklich einen separaten Raum gegen z.B. Gamma ?
Ja. Nennt sich "Zehn Vorne".

Gruß
Peter

P. S.: Tschuldigung, aber ich konnte der Versuchung einfach nicht widerstehen. Ehrlich, ich hab's versucht!

Skyfox

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Re: Schutzschild
« Antwort #5 am: 20. April 2007, 16:25:42 »
uuups, sorry ::) aber hatte zumindest was mit der Wandung der Module was zu tun...

*

Offline Schillrich

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Re: Schutzschild
« Antwort #6 am: 20. April 2007, 20:12:28 »
Zu Schutzschildkonzepten in der Raumfahrt gab es in "Spektrum der Wissenschaft 11/2006 S.64 ""Schutzschilde für Raumfahrer" " einen interessanten ausführlichen Artikel. Dabei wurden 4 Konzepte zum Schutz gegen Partikelstrahlung bei Langzeitreisen vorgestellt:
  • 1. Wasserschild Das Raumschiff wird nach allen Seiten mit einer 5m-Hülle aus Wassertanks umgeben. Wasser hat den Vorteil gleichzeitig der Lebenserhaltung zu dienen. Für einen allumfassenden Schutz wird das ganze aber zu schwer. Evtl. kann man andere Materialien mit viel Wasserstoff nutzen, oder einen kleinen Schutzraum zwischen den Tanks einrichten. Als Gesamtkonfiguration wird eine Kugel vorgeschlagen, außen Wasser, innen Raumfahrer.
  • 2. Magnetischer Schutzschild Dabei werden 2 starke magnetische Felder erzeugt, und zwar so, dass im Bereich der Raumfahrer sich beide Felder aufheben, sich aber außen herum schließen und einen Schutz gegen anfliegende geladene Partikel bieten. Die Aufhebung im Inneren dient dem Schutz der Menschen vor den starken Feldern selbst. Probleme sind hier die benötigte Engergie zur Erzeugung und die biologische Wirkung der Felder. Als Konfiguration wird ein torusförmiges Raumschiff vorgeschlagen, welches insgesamt einer Spule gleicht.
  • 3. Elektrischer Schutzschild Das Raumschiff wird stark positiv aufgeladen und bremst anfliegende positive Teilchen (Atomkerne) ab, bzw, weist sie ab. Problem ist auch hier die benötiget Engergie zur Ladungserzeugung. Außerdem sammeln sich negativ geladene Teilchen an. Dadurch wird das urspünlgiche Feld immer schwächer. Des Weiteren treffen die Elektronen mit hoher Energie auf, was zu Röntgenstrahlung führt. Als Anwendung wird eine Mondbasis vorgeschlagen.
  • 4. Biochemischer Schutz Hierunter fällt die (noch theoretische) Möglichkeit, die Reparaturmechnismen der DNA zu verbessern, den Menschen selbst also widerstandsfähiger zu machen. Konkrete Ideen werden nicht genannt.
MfG
« Letzte Änderung: 20. April 2007, 20:12:47 von Schillrich »
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rolli

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Re: Schutzschild
« Antwort #7 am: 21. April 2007, 13:24:18 »
Holla Peter

Frechdachs !

Aber immerhin, jetzt weiss ich endlich , wie der spezielle Strahlenschutz-Aufenthaltsraum auf der ISS aussieht:



Wusste nicht, dass es da so cool hergeht



 :-*
« Letzte Änderung: 21. April 2007, 13:29:15 von rolli »

tobi453

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Re: Schutzschild
« Antwort #8 am: 25. April 2007, 21:56:23 »
Habe gerade was von einer neuen Idee gelesen. Nach dieser Idee soll ein starkes Magnetfeld um das Raumschiff errichtet werden. Allerdings soll das Magnetfeld nicht die Strahlung selbst abhalten sondern lediglich ein ionisiertes Gas um das Raumschiff halten, welches dann als Schutz vor der Sonne dient. Das Feld soll die hochenergetische Teilchen abbremsen.
Die Forscher wollen einen Prototypen von diesem System auf der Erde bauen.

Link:
http://www.space.com/businesstechnology/070425_technovelgy_shield.html

*

Offline Schillrich

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Re: Schutzschild
« Antwort #9 am: 25. April 2007, 22:02:26 »
Zitat
Habe gerade was von einer neuen Idee gelesen. Nach dieser Idee soll ein starkes Magnetfeld um das Raumschiff errichtet werden. Allerdings soll das Magnetfeld nicht die Strahlung selbst abhalten sondern lediglich ein ionisiertes Gas um das Raumschiff halten, welches dann als Schutz vor der Sonne dient. Das Feld soll die hochenergetische Teilchen abbremsen.
Die Forscher wollen einen Prototypen von diesem System auf der Erde bauen.

Link:
http://www.space.com/businesstechnology/070425_technovelgy_shield.html

Entspricht das nicht einem der Konzepte aus Antwort 6? Hört sich ähnlich an ...
Oder es ist eine gewisse Erweiterung, da man es mit Gas füllen möchte, um somit auch ankommende Partikelstrahlung zu bremsen. Das Problem wäre für ein Raumschiff die Masse des Gases ...
« Letzte Änderung: 25. April 2007, 22:05:09 von Schillrich »
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ILBUS

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Re: Schutzschild
« Antwort #10 am: 26. April 2007, 00:10:06 »
Ich spekuliere jetzt darauf, dass nicht eine Gas- sondern Plazmavolke gemeint ist. Dann wäre die Menge nicht sehr gross und die Schildwirkung kämme durch ein Zusammenspiel des Magnetfelds, und des el.statischen Feldes zusammen. Welche technologische Vorteile es bringt kann ich aber nicht mal Ahnen.

knt

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Re: Schutzschild
« Antwort #11 am: 26. April 2007, 03:27:06 »
Zitat
Ich spekuliere jetzt darauf, dass nicht eine Gas- sondern Plazmavolke gemeint ist. Dann wäre die Menge nicht sehr gross und die Schildwirkung kämme durch ein Zusammenspiel des Magnetfelds, und des el.statischen Feldes zusammen. Welche technologische Vorteile es bringt kann ich aber nicht mal Ahnen.
braucht ein plama nicht entweder hohen druck oder hohe temperatur um stabil zu bleiben? klingt nicht gerade als ob es sich im freien weltraum wohl fühlen würde...

ILBUS

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Re: Schutzschild
« Antwort #12 am: 26. April 2007, 08:12:07 »
Na ja, Ionisiertes Gas ist schon Plazma. Zumindest dachte immer, dass es eine Defintion der Plazma ist. Der Sonnenwind ist zu einm gewissen Teil auch ein Wasserstof(fProtonen)+Helium (Alfa-Teilchen und (He+)Ionen) Plazma.

Um ein Palzma in bestimmten Bereich stabil zu halten brauch man Felder: das Zusammenspiel der Felder ist hochkomplex, und habe mich damit nicht auseinander Gesetzt . Aber ich meine, je düner ist die Plazma, desto geringer sind die inneren Abstosskräfte und  um so geringere Felder braucht man um eine Volke stabil zu halten.
« Letzte Änderung: 26. April 2007, 08:17:19 von ILBUS »

BlackRider

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Re: Schutzschild
« Antwort #13 am: 01. August 2007, 14:16:18 »
Frage wegen des Wasserschildes. Du sagst, ein 5 Meter dicker Wasserschild wuerde die Strahlung abhalten UND koennte auch noch zur lebenserhaltung verwendet werden.
Ist das Wasser nicht kontaminiert? Oder laesst es sich wieder reinigen?

*

Offline Schillrich

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Re: Schutzschild
« Antwort #14 am: 01. August 2007, 14:34:36 »
@BlackRider

Was meinst du mit kontaminiert? Die Partikelstrahlung wird Wasser abgebremst und bei der Abbremsung entstehende Sekundärstrahlung wird ebenfalls im Wasser absorbiert. Damit wird das Wasser ja nicht radioaktiv oder ähnliches ...
\\   //    Grüße
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BlackRider

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Re: Schutzschild
« Antwort #15 am: 01. August 2007, 14:43:58 »
Nun, ich stelle mir das wie Radioaktivitaet vor. Ich nehme an, das stimmt dann nicht, oder?
Naja, offensichtlich habe ich keine Ahnung...grins, deswegen frage ich ja

*

Offline Schillrich

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Re: Schutzschild
« Antwort #16 am: 01. August 2007, 15:00:56 »
Radioaktivität bedeutet, dass der Atomkern instabil ist, zerfällt und dabei die 3 Arten radioaktiver Strahlung abgibt:
  • alpha-Strahlung: Ein Heliumkern verlässt das Atom
  • beta-Strahlung: Ein Neutron wandelt sich in ein Proton um, wobei ein Elektron den Kern verlässt
  • gamma-Strahlung: Eine elektromagnetische Welle verlässt den Kern, also ein Strahlungsquant.
Durch das Auftreffen von Strahlung wird Materie im Allgemeinen nicht radioaktiv, dazu müsste durch die Strahlung der Energiezustand des Kerns verändert werden. Bei einer Strahlenbehandlung ist der Patient im Anschluss ja auch nicht als radioaktiver Sondermüll zu behandeln ;).

Vielleicht kann ILBUS, unser (Fast-)Physiker, dazu noch Genaueres schreiben.
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GG

  • Gast
Re: Schutzschild
« Antwort #17 am: 01. August 2007, 17:08:05 »
Physikalische Wirkungen radioaktiver und auch Kosmischer Strahlung sind:
  • Erwärmung
  • Ionisierung
  • Anregung (kurzzeitige Energieerhöhung im Kern)
  • Aktivierung (Destabilisierung des Kerns)

Erwärmung tritt immer auf. Die anderen Punkte hängen unter anderem ab von Massenverhältnissen, Geschwindigkeit oder Stoßwinkel. Demnach würde ein Teil des Wassers auch radioaktiv werden.

GG
« Letzte Änderung: 01. August 2007, 17:09:53 von GG »

knt

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Re: Schutzschild
« Antwort #18 am: 01. August 2007, 17:09:33 »
Wie würde so ein Wasserschild den realisiert werden? Eine Art das Modul umlaufender Wassertank?

GG

  • Gast
Re: Schutzschild
« Antwort #19 am: 01. August 2007, 17:12:18 »
Ich denke man würde einzelne Wasserkanister an der Außenhülle befestigen. Die Wandung der Kanister müsste "selbstheilend" sein, d.h. bei kleineren Rissen oder Löchern wird eine chemische Reaktion in Gang gesetzt, die den Kanister wieder verschließt. Bei größeren Schäden wäre der Einsatz eines Klebemanipulators oder gar ein Ausstieg erforderlich.

GG

ILBUS

  • Gast
Re: Schutzschild
« Antwort #20 am: 01. August 2007, 17:46:39 »
Wie schon meine Vorrädner erwähnt haben, sind es mehrere Arten der natürlichen Strahlung. Die Alpha-Strahlung ist leicht abzuschirmen, es reicht oft schon ein Blatt Papier. Es würde durch die Haut gar nicht durchdringen, man möchte es aber nicht darauf ankommen lassen. Die natürliche Bethastrahlung - es sind die Elektronen - lässt sich auch abschirmen. Das Problem bereitet die Gammastrahlung - hochenergetische Photonen, sie kann man nie ganz abschirmen, höchstens schwächen. Am besten mit einem Material, dass aus sehr schweren Kernen besteht (Blei ist das Schwerste noch radiaktiv stabiler Kern - also noch neutral). Die *harten* Photonen der Gamastrahlung werden von den schweren Kernen Absorbiert, und die Kerne regen sich auf anderen Wegen (Stossabregung z.B) ab, ohne dabei wiederholt Gamastrahlung zu emitieren. Jedoch wie gesagt, ganz abschirmen kann man es nicht.

Zu den Unmengen an Wasser als Schild: ich denke, diese sind nur als Schutz wärend der Sonneneruptionen gedacht. Dabei schleudert die Sonne Platzma (Protonen, und Elektronen) ins All. Die Protonen lassen sich gut an den Wassestoffionen des Wassers abbremsen, überrtagen dabei einen grossen Teil der Energie hirmit auf das gesammte Molekühl, die letzte tut diese umwandeln: es kann anfangen zu rotieren, vibireren, beschleunigt werden, und überträgt es durch Stösse und niedrigenergetische Strahlung auf die Nachbar.  Die Gamastrahlung wird dadruch nicht abgeschirmt.

An sich ist das Ganze sehr komplex. Es sind viele Faktoren wichtig, z.B wie hoch ist die Energie des Teilchens (Wirkungsquerschnitt) etc. Vieles an der Natürlichen Strahlung schadet uns gar nicht, weil es mit dem menschlichen Körper gar nicht Reagiert (es fliegen Pro Sekunde etwa 30 Neutrinos durch uns), andere ganz im Gegenteil. Die gefährlichste Wirkung einer Strahlung jeder Art, ist die Ionisierung der Korpereigener Molekühle. Dabei werden die Stoffwechselprozesse gestört, was auf Dauer oder auch schnell zur Erkrankung, Kolapps, Verbrennungen etc....dem Tod führen kann.

Das Gemeine an der ganzen Geschichte ist -- wir merken es nur wenn es schon zu spät ist. Im Praktikum (Laser und Teilchenphysikexperimente) wurden wir beruhigt  -- wenn wir merken, dass ein Körperteil plötzlich warm wurde, dann ist es schon bereits viel zu spät. Mit dem Zeug ist nicht zu spassen.

Re: Schutzschild
« Antwort #21 am: 02. August 2007, 00:21:26 »
Zitat
Holla Peter

Frechdachs !

Aber immerhin, jetzt weiss ich endlich , wie der spezielle Strahlenschutz-Aufenthaltsraum auf der ISS aussieht:



Wusste nicht, dass es da so cool hergeht



 :-*
wo hastn das bild her, kann irgendwie ned glauben dass des echt ist, schaut ja aus wie in ner bar^^
42/13,37 ≈ Pi

*

Offline dido64

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Re: Schutzschild
« Antwort #22 am: 02. August 2007, 04:14:13 »
Hallo DaBeste.

Zitat
wo hastn das bild her, kann irgendwie ned glauben dass des echt ist, schaut ja aus wie in ner bar^^

Das ist ein Bild von "Zehn Vorne". "Zehn Vorne" ist die Bar aus der Serie Star Trek - The Next Generation. Die geheimnisvolle "Guinan" (gespielt von Whoopi Goldberg) ist in "Zehn Vorne" die Barkeeperin. Sie verteilt abends nach Feierabend alkoholische (???) Drinks an die Mannschaft der "USS Enterprise", insbesondere auch an den Captain Jean-Luc Picard (gespielt von Patrick Stewart).

(Womit wir wieder beim Thema Alkohol und Raumfahrt wären.)

 :) ;) :D

Gruß dido
Der Weltraum. Unendliche Weiten. Wir schreiben das Jahr ...........

BlackRider

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Re: Schutzschild
« Antwort #23 am: 02. August 2007, 16:09:33 »
Ach ui ui ui, jetzt bin ich voellig verwirrt. Klasse erklaerung von ILBUS, aber es uebersteigt mein bisschen physikalische Vorbildung.
GG und Schillrich widersprechen sich auch, oder?
Also, nochmal ganz aufs wesentliche reduziert. Wuerde so eine Wasserschicht ums Raumschiff was helfen als Strahlen schutz und wenn ja, koennte man es danach dann noch trinken?
Und wenns nix taugt...was macht dann denn dann als Schutz?

Cheerio

T_07

  • Gast
Re: Schutzschild
« Antwort #24 am: 02. August 2007, 16:30:59 »
Ich habe sicher nicht die Vorbildung wie ILBUS aber naja versuch es mal @ BlackRider^^
Also so wie ich das verstanden habe bietet das Wasser keinen Schutz gegen die schädliche Gamma-Strahlung.
Allerdings gegen die von den Sonneneruptionen ausgestoßenen Teilchen. Diese werden halt grob gesagt aufgehalten. Inwieweit diese aber schädlich für die Astronauten sind weiß ich auch nicht  ;)
Auch nicht ob das Wasser danach noch verwendet werden könnte. Allerdings warum sollte man das Wasser überhaupt benützen, damit würde man doch seinen Schutzschild nach und nach aufbrauchen (es sei denn man würde es wiederaufbereiten und in einem Kreislauf halten)

Hmm glaube nicht das ichs vernünftig wiedergegeben habe  ::)
Da ist die reine Schulphysik/chemie wohl doch zu wenig um das komplett zu verstehen. Warten wir lieber auf die Antwort von jemandem mit Ahnung interessiert mich nämlich auch das Ganze...