AdAstraRocket Company

Ein i weniger : VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket)

Ein i weniger : VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket)

In einer Dokumentation (Titel: Exodus Erde) hatte ein Techniker den Antrieb  Vasimir ausgesprochen. Irgendwie blieb das hängen 

Gab es eigentlich schon konkrete Berechnungen/Projekte wie groß ein solcher Antrieb für ein bemanntes Raumschiff (zb zum Mars) wäre?
Das ganze müsste doch um einiges größer dann sein.. oder?

Dafür müsste die Masse eines Mars-Raumschiffes bekannt sein und welche Reisezeit gewünscht wird.

Hallo

Da habe ich mal eine Verständnisfrage. Das Modell VF 200 benötigt 200 KW elektrische Leistung. Auf der ISS gibt es aber nur 100 KW Leistung aus der Photovoltaik. Da paßt doch etwas nicht zusammen.

Oder sollen ca. 2 Tonnen Batterien nach oben gebracht werden, um Vasimr auch mal voll betreiben zu können.

Gruß von Matjes

Es werden tatsächlich Akkus verwendet, um die Energie zwischenzuspeichern. Aber wär wirklich mal interessant zu wissen, wie groß die werden

Nicht maßlos übertreiben und erstmal logisch nachdenken .
Heute "übliche" Akkus für Elektroautos können 15-40kWh speichern, der Tesla Roadster (schon sind wir wieder bei unsrem Forumsliebling Elon ) schafft 56kWh.
Der Akku wiegt dabei 450kg (im Gegensatz zu den meisten anderen Herstellern Lithium-Ionen-Akku) und nimmt etwa den Platz von 3-4 Getränkekisten ein (find leider keine richtigen Maße auf die schnelle^^).
Das ganze muss natürlich noch ans Anforderungsprofil angepasst werden, aber so kann man sich mal vorstellen, was es ungefähr braucht dafür.
Idealerweise steckt der Akku in einem "klimatisiertem" Kasten und sollte ins HTV oder in einen Dragon-Trunk passen.. Oder gleich am VF-200 mitfliegen.
Der Akku muss nicht zwangsläufig die Abmaße eines A380 haben..
Als Zusatzantrieb zur ISS ist das heute absolut sinnvoll und technisch machbar. Für interplanetare Reisen braucht man natürlich eine andere (und auf absehbare Zeit nicht verfügbare) Energiequelle.

..

Den VF 200 könnte man mit der Energiemenge also ca. 15 Minuten am Stück betreiben. Sagen wir mal, man hat 5kW "Überkapazität" auf der ISS, dann dauert ein Ladevorgang idealerweise 11 Stunden.
11 Stunden Laden, 15 Minuten Schub, etc. Ohne Treibstoff die Bahn etwas anheben und nebenbei Technologie mit viel Potential unter Realbedingungen austesten, was will man mehr?

Muss man denn immer volle Leistung fahren?

Wie wärs mit halber oder viertel?
Dann hält er länger

Zum Testen, klar.


Wie ich immer sage, von Dragon eine der 2 Solarzellen an der ISS lassen und an VASIMR anlöten. Im Laufe der Zeit geht das Ding dann ab wie ne Rakete 

Da habe ich mal eine Verständnisfrage. Das Modell VF 200 benötigt 200 KW elektrische Leistung. Auf der ISS gibt es aber nur 100 KW Leistung aus der Photovoltaik. Da paßt doch etwas nicht zusammen.

200kW ist nur die maximale Leistung, bei der aber die Effizienz sinkt. Es ist also günstiger, das Triebwerk mit geringerer Leistung zu betreiben, wenn man die Zeit dazu hat. Bei einem Bahnerhalt wie auf der ISS hat man die Zeit auf jeden Fall, bei einem Bahnmanöver bei einem anderen Raumschiff später mal vielleicht nicht.
Man wird trotzdem Akkus mitnehmen, um das Triebwerk auch mal bei voller Leistung zu testen. Aber wenn man es (hoffenlich!) länger für den Bahnerhalt einsetzt, wird man es nicht mit voller Leistung betreiben, also vielleicht sogar direkt aus den Solarzellen.

Den Astronauten will ich sehn, der mit den klobigen Handschuhen Solarzellen von der Dragon anlötet

Mal ernsthaft:
Gibts irgendwelche Daten, wieviel Strom genau erzeugt und verbraucht wird?
Eine gewisse Überkapazität muss es ja geben, sonst hätte das Station to Shuttle Power Transfer System SSPTS schließlich keinen Sinn gehabt. Maximale Übertragungsleistung lag da bei 8kW.

Wie ich immer sage, von Dragon eine der 2 Solarzellen an der ISS lassen und an VASIMR anlöten. Im Laufe der Zeit geht das Ding dann ab wie ne Rakete 

Bei aller Begeisterung - sollten die Experten nicht lieber bei den sinnvollen Lösungen bleiben? 

Und um dich wieder einmal etwas zu erden: Wo würdest du diese "Reservepanele" denn anbringen wollen? Bedenke aber, dass Solarpanele nur dann wirklich Sinn machen, wenn sie nicht einen Gutteil der Zeit im Schatten der ISS liegen. Dann produzieren sie nämlich keine nennenswerten Strommengen mehr.

Zitat von: runner02 am 06. Juli 2012, 19:23:05

Wie ich immer sage, von Dragon eine der 2 Solarzellen an der ISS lassen und an VASIMR anlöten. Im Laufe der Zeit geht das Ding dann ab wie ne Rakete 

Bei aller Begeisterung - sollten die Experten nicht lieber bei den sinnvollen Lösungen bleiben? 

Und um dich wieder einmal etwas zu erden: Wo würdest du diese "Reservepanele" denn anbringen wollen? Bedenke aber, dass Solarpanele nur dann wirklich Sinn machen, wenn sie nicht einen Gutteil der Zeit im Schatten der ISS liegen. Dann produzieren sie nämlich keine nennenswerten Strommengen mehr.

Aja, die Wattzahl wäre auch interessant. Bringt eines 'nur' 1kW, dann müsste man 100 Dragonflüge abwarten, um sie mit halber Leistung laufen zu lassen.

Und noch eine Frage: Wie gut würde sich eine Dragon steuern lassen, wenn sie nur noch auf einer Seite ein Solarpanel hätte?

Wäre es nicht viel einfacher ein solches Solarpanel installationsbereit ("fertig zum einstöpseln") zusammengefaltet im Dragon-Trunk mitzunehmen anstatt da "rumzulöten"? 

Das dürfte stimmen. Allerdings bliebe immer noch die Frage, wo man dieses Element anbauen könnte. Andererseits gibt es vermutlich wichtigere Fracht für den drucklosen Transport als so etwas.

Ich wollte auf der Basis des VF-200 ein wenif rumrechnen.....weiß zufällig jemand wieviel das Aggregat ungefähr wiegt? Hab schon überall gesucht

Ich wollte auf der Basis des VF-200 ein wenif rumrechnen.....weiß zufällig jemand wieviel das Aggregat ungefähr wiegt? Hab schon überall gesucht

Wiki sagt 300 kg, errechnet.


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Guten Abend

Wie wurde in einem anderen Thread gesagt? Zeit der kleinen, oder leisen Fortschritte? Oder so Ähnlich...


AdAstra sagt:

The efficiency improvements have been achieved by improving the design of critical engine components, “fine-tuning” the settings of the radiofrequency power system, and improving the software that controls the engine during startup and firing.

Also: Die Verbesserungen in der Effizienz konnten erreicht werden durch Designverbesserungen von kritischen Motorkomponenten, Feinabstimmung bei der "Heizung" und Softwareverbesserungen der Steuerung des Hochlaufs und des Betriebs.
.... Was immer das heißen mag 

Dieses und weiteres hier zu entnehmen: http://www.adastrarocket.com/AdAstra-Release-July-27-2012-English.pdf

Gruß, James

VASIMR 12MW Fluganalyse

Um die Vorteile eines VASIMR Antriebs zu demonstrieren, hat Ad Astra das Szenario einer bemannten Expedition zum Mars durchgerechnet. Grundlage für die Berechnung waren 3 Antriebe mit je 4MW Leistung, also mit insgesamt 12 MW.

Stardatum war der 6. Mai 2018 und nach insgesamt 115 Tagen Flugzeit erreichte das Raumschiff mit einer Nutzlast von rund 60 Tonn den Mars. Das war die erste Begegnung verbunden mit der bemanten Marslandung. Nach weiteren 131 Tagen erreicht das Raumschiff erneut die Marsnähe und innerhalb von 7 Tagen auch die Marsumlaufbahn für die Aufnahme der Raumfahrer vom Mars. Die Beschleunigungszeit für das verlassen der Marsbahn dauerte nur 4 und die Rückreise 85 Tage.

In der ersten Flugphase für das verlassen der LEO arbeiteten die Antriebe mit konstanten spezifischen Impuls von = 3000 s, das entspricht der maximalen Schubleistung.

Wie bei allen solchen Antrieben ist die Beschleunigungszeit für das verlassen der LEO der markante Schwachpunk. Insgesamt brauchte der VASIMR 30 Tage für die Beschleunigung um die Erde und weitere 85 Tage für eine heliozentrischen Flugbahn zum Mars. Selbst wenn wir die Energieleistung erheblich erhöhen, mit einen durchstarten zum Mars als auch einer Abbremsung in 10-15 Minuten bleibt nur ein Traum. Es bedarf neben der Erhöhung der Energieleistung bis 200MW, auch neuartige technologische Lösungen für eine Kurzfristige effiziente Schuberhöhung.

Zusammengefast, um wirklich in 39 Tagen die Marsumlaufbahn zu erreichen, bedarf es eine gigantische als noch einige Jahrzehnte lange Arbeit von der Ad Astra.

http://trendclub.ru/blogs/space_future/7011

Die Werte klingen doch sehr gut. 12MW sollten sogar mit SEP möglich sein. Das Ganze müßte nur so gebaut sein, daß es die Strahlung im VanAllen Gürtel aushält. Die Crew fliegt hinterher, wenn das Schiff weit genug draußen ist.

VASIMR 200MW Antrieb

Die Werte klingen doch sehr gut. 12MW sollten sogar mit SEP möglich sein.

Nein, die Werte sind schlecht und mit SEP absolut nicht effizient. Heutige Transportschiffe die Weltmeere kreuzen haben auch keine Segeln. Ad Astra hat auch diesbezüglich Analysen gemacht und wie ich schon gepostet habe, kommen für bemante Flüge nur Systeme ab 200MW in Frage.

For humans to travel safely to Mars and beyond, it will be important to make the trip as quickly as possible and thereby reduce the crew's exposure to weightlessness and space radiation. With today's chemical rockets, a round-trip mission to Mars would take over two years, with much of that time spent waiting for the right planetary alignment to return. More rapid transit is possible with a VASIMR® propulsion system powered by a nuclear-electric generator.

Ad Astra’s latest human Mars concept ship is a 200 Mega Watt nuclear electric powered vehicle driven by four 50 MW VASIMR® plasma thrusters. The ship would make the journey to The Red Planet in less than two months. With a power level equivalent to that of a Boeing 747, it would depart the Earth-Moon Lagrange point with an initial mass of 600 mT (about 1.5 x the International Space Station). The ship is powered by four 50 MW (electric) nuclear reactors, with advanced magneto hydro dynamic (MHD) power conversion. The VASIMR® engines will have been previously flight qualified at Ad Astra's future rocket test facility on the surface of the Moon. The liquid hydrogen propellant, which will become the plasma, is stored in a toroidal tank cluster that also provides efficient shielding for the human crew against high energy protons from the Sun. A high magnetic field superconducting shield is also nested inside the propellant tank cluster to provide additional shielding against galactic cosmic radiation (GCR).

Quelle:
http://www.adastrarocket.com/aarc/NEP_Missions

Für NASA, in Rahmen des SLS Programms einschliesslich der bemanten Marsflüge, kommen zur Zeit nur Festkernantriebe in Betracht.

Ad Astra wirbt auf Kickstarter für 46.000 Dollar um ihre Vasimr-Raumflugszenarien zu animieren...http://www.kickstarter.com/projects/821885354/animating-vasimr-the-future-of-spaceflight
das meiste Geld haben Sie schon, allerdings ist das wohl nur ein Publicity-Prozess...
auf Kickstarter selbst schreiben Sie von 2016-17 für den ersten Weltraumeinsatz von Vasimr (müsste ja wie mit der NASA abgesprochen an der ISS sein)
- allerdings ist das 1-2 Jahre später als noch letztes Jahr anvisiert...

Gibt's an dieser Front eigentlich in letzter Zeit irgendetwas Neues zu berichten?

Als letztes "Update" finde ich lediglich einen Konferenzbeitrag von AdAstra zu Aurora:

http://www.adastrarocket.com/IEPC13-104%20Bering%20-%20CRD.pdf

Darin steht als anvisiertes Startjahr wieder 2015 drin. Das ganze soll per privatem Anbieter, z.B. Orbital und Co. geschehen. Da auf dem Launch Manifest von SpaceX hierzu schon mal gar nichts auftaucht, scheint AdAstra anderweitig fündig geworden zu sein oder verhandelt immer noch mit Startanbietern. Allerdings wer? Wäre für so etwas nicht Russland der beste Ansprechpartner? Bisher hat ja noch kein Privatunternehmen ganze Bauteile zur ISS gebracht und selbst BEAM wird ja nur zusammengefaltet hinter einer Dragon-Kapsel sitzen.

Den Rest habe ich aus Zeitgründen bisher nur überfliegen können, aber offensichtlich schlägt AdAstra einen Versuchsaufbau vor, der durch Vermessungen des Aurora-Pakets die Erkenntnisse über das solare Magnetfeld erweitern soll.

Guten Abend

Ein bißchen was gibt´s doch:

AdAstra Rocket Company and the National Aeronautics and Space Administration (NASA) have signed an Umbrella Space Act Agreement to continue the parties’ collaboration in the development of the Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket engine (VASIMR®). The Agreement was executed December 16, 2013 at NASA’s Lyndon B. Johnson Space Center...

Also AARC und NASA haben ein SAA unterzeichnet, usw. u.s.w.
siehe: http://www.adastrarocket.com/AdAstraRelease191213.pdf
  _{wozu braucht man im Weltraum einen "Umbrella", dort regnet es doch gar nicht  es ist spät...} 

Und das:
    The record performance numbers for VX-200 operating with argon propellant are:
    RF Power: 200 kW;
    thrust: 5.7 N;
    exhaust speed: 50 km/s;
    thruster efficiency: 72 % (jet power divided by coupled RF power).
steht dort: http://www.adastrarocket.com/aarc/research-and-development
_{(das Diagramm in einem Vorpost ist ja etwas mickrig)}

abendliche Grüße, James

Und das haben wir irgendwie übersehen, ach du Schande:

After more than a year of planning and preparation, a team of Ad Astra engineers and physicists, along with NASA engineers participating as part of a technical interchange , completed the company's first formal preliminary design review (PDR) of the VF-200 engine. The 200 kW “proto-flight” is the company’s first engine planned to be tested in space. The review was conducted on Wednesday, June 26, 2013 at Ad Astra's research facility near Houston TX.

von dort: http://www.adastrarocket.com/AdAstraRelease280613.pdf
Der VF-200 hat den PDR abgeschlossen.

Nochmal abendliche Grüße

Robert Zubrin bzw. die Mars Society kritisiert VASIMR schwer bzw. bezeichnet das Konzept als nicht funktionierend:



Meinungen?

Ich glaube das Video hatten wir noch nicht...