Interstellare Raumfahrt

So.
In vielen Diskussionen hört man immer wieder, die Energie würde nicht reichen.
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Und da wir uns auf der Erde derzeit ebenfalls in einem Dilemma befinden ( ok ok, die Saudis sagten gestern, es gäbe noch Öl für 200 Jahre , dennoch bleibt die Erwärmung  ) müssten wir nun zwingend darüber nachdenken, wie wir Energie erzeugen, und zwar nicht nur auf der Erde, sondern, und warum tummeln wir uns hier in diesem Forum, genau, für die Reisen im All.
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a)
 U-Boote fahren mit einem Atomantrieb.
 Warum also nicht Raumfähren?
 Laut einem Gesetz soll es ja den Menschen verboten sein, atomare Stoffe ins All zu befördern,  bzw. zu zünden.
 Ist es denn verwerflich, einen Raum, der durchdrungen ist von radiaktiven Teilchen, mit radioaktivem Material zu "verseuchen"? Fällt doch gar nicht ins Gewicht, oder?
 Mal ehrlich , was soll geschehen?
 Aber die Weltmeere sind dagegen wohl egal.
 Da können wir Kursks versenken oder ähnliches.
 Ich finde, dies ist eine sehr paradoxe Doppelmoral, die es abzuschaffen gilt, oder?
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 Sagen wir mal, dass wir den dicksten Flugzeugträger nehmen, seine Energiequellen*2.
 Das wäre doch schon eine prima Überlegung für eine lange Reise, die mit Atomkraft  gespeist wird.

b)
 Antimaterie.
 Der Stoff, aus dem die Träume sind.
 Wie könnten wir es ermöglichen, diese Substanz wirtschaftlich herzustellen?
 Und, wie könnten wir sie brauchbar isolieren?
 Ein  Fuleron-Molekül, welches alleine durch die schwache Wechselwirkung das Antimaterie-Atom in seinem Innern "einfängt".
 Sollte irgendwie die Möglichkeit bestehen, Antimaterie bald wirtschaftlich herzustellen ( der ITER z.B, würde einen Haufen Energie liefern, wenn alles klappt ) , dann haben wir mehr als genug Energie, vielleicht sogar genug , um den Raum vor uns zu quetschen, und den hinter uns zu dehnen.
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Lasst uns reden!
;-)

Guck mal hier: http://www.bernd-leitenberger.de/zukuenftige_antriebe.shtml

Und über Antimaterie haben wir schon einen ganz informativen Thread hier.
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=295.msg2411#msg2411
Aus dem Thread hier auch nochmal der Link http://public.web.cern.ch/Public/Content/Chapters/Spotlight/SpotlightAandD-en.html , der sich mit Antimaterie am CERN befasst in Reaktion auf ein bekanntes Buch.

meinste das Illuminati-Buch vom Brown?
Habe es im Urlaub geliehen bekommen.. war nicht schlecht.
Aber ich check mal die Links. Danke!
Aber was ist nun mit der Meinung zum Nuklearantrieb in Raumfahrzeugen?

Moin,

über nukleare Antriebe haben wir hier schon mal diskutiert >>>

Jerry

Ok, ok!

https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=.0

Dann machen wir hier weiter.
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Meine Meinung:
Wir MÜSSEN SCHLEUNIGST atomare Antriebe vewenden, sei es um elektrische Antriebe zu speisen oder NERVA zu verbessern.
Es steht doch wohl außer Frage, dass die Erforschung des Weltalls ( nicht nur, weil ich gerne viel davon miterleben würde )  die dritthöchste Priorität der Menscheit darstellt ( in meinen Augen).
Sechs Sonden mit einem nuklearen Antrieb auszustatten und sie  entlang der  jeweiligen Achsen der Sonne in den Raum zu schicken, würde doch sicher mehr bringen, als Voyager.
Es geht nicht so weiter. Am besten wäre eine internationale Föderation zur Erforschung des Alls, an der sich diverse Länder finanziell beteiligen, um die Wiege der Menscheit zu verlassen.
Diese Sonden könnten gleichzeitig LISA implementiert haben um nach Gravitationswellen zu fahnden.
Meinungen?

Soso,

6 Sonden entlang irgendwelcher othogonalen Raumachsen auszusenden, bringt also mehr als Voyager 1 und 2? Ohne Voyager wüssten wir vieles über das äußere Sonnensystem noch nicht und außerdem ist eigentlich nur die Ekliptik interessant (abgesehen von Ulysses über den Sonnenpolen), denn da liegen die Planeten und das war mal die Staubscheibe, aus der sich das Sonnensystem gebildet hat. Ohne diese Sonden wären die äußeren Planeten immer noch "matschige Punkte" auf Teleskop aufnahmen und wir hätten nie ihre interessanten Monde (Europa, Io, Titan, etc ...) gefunden.
Deine 6 Sonden erforschen gar nichts, keinen Planeten, keinen Mond ... nur leeren Raum und das kann Voyager auch.

Interestellare Sonden fliegen im Allgemeinen nicht "gerade" entlang eines kartesischen Koordinatensystems, sondern die Schwerkraft und Orbitmechanik diktieren eine Hyperbel.

Ich glaub auch nicht,das das etwas wird.

Schon allein das finden von Geldgebenden Ländern
wird ins nichts führen.

Es giebt ja schon eine ganze Reihe von anderen Missionen
die an der Geldfrage scheiterten.

Und bei der Frage des Nutzens wird sich deren Meinung
wohl auch nicht ändern.  

Spaceman

Venter?
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Craig Venter, der Privatmann.
Er finanzierte selbstständig die, na? , ,was war's?, GENAU!
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Es wäre nur zuuuu schön, wenn sich einige solcher Privatmänner zusammentun würden, um eine ähnliche Pioniertat im All zu beginnen.
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Wenn ich Gates wäre oder einer dieser Scheiche, ich hätte es schon längst angeleiert.
Ich hätte mir CERN gemietet und mit Antimaterie experimentiert, bis ich sie wenigstens effizient lagern könnte.
Ich frage mich, was die Reichen davon abhält, so zu sein, wie Venter. Sind wohl alles keine Visionäre, oder Illusionäre.
Naja.
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Diese sechs Sonden mit nuklearem Antrieb könnten doch immerhin gerade fliegen, wenn sie regulieren würden.
Ausserdem würden wir 6 Quadranten gleichzeitig durchleuchten.
Die Ausbeute wäre sicherlich sehr wertvoll.
Und selbst, wenn sie Parabeln fliegen, wäre die Ausbeute dennoch stärker.
Oder etwa nicht?
Jetzt, mit heutiger Technik + Nuklearantrieb und dann noch LISA...... ich kann mir schwer vorstellen ( nicht nur, weil es mein Vorschag ist ) dass dies nicht effizient wäre.

Ich hätte mir CERN gemietet

:-?

Das ist schon mal ganz sicher nicht machbar. Kein Scheich der Welt ist der Lage so vielen beteiligten Ländern eine Abfindung zu zahlen. Der CERN steht nich einfach nur rum, es ist eins der aktivsten Forschungseinrichtungen der Erde. Ich kann es einfach nicht aufzählen wie viel Interessenten darin verwickelt sind.

Wenn man schon mit der Antimaterie Forschen will, soll man dafür eine eigene Forschungseinrichtug bauen, weil es ein grosser eigener Physikbereich ist. hm....um den Umfang zu verdeutlichen, ist der Vergleich mit der Kernfusionvorschung angebracht: allein CERN reicht dafür nicht aus, genug Wissen und Kenntnisse zu gewinnen, um einen funktionierenden Reaktor bauen zu können. Es muss ein richtiger Forschungreaktor gebaut werden (ITER)

Ähnlich stelle ich es mir vor, wie es in dem Fall mit der Antimaterie vorgegangen werden soll. Schaue dir den Kostenvoreinschlag für ITER und dann kriegst du den Eindrück davon ob es überhaupt Privat finanzierbar ist.

Wenn sich so ein paar Privatleute zusammen tun würden, würde das wahrscheinlich zu nicht viel Reichen, Ein Staat kann um einiges mehr Geld bereitstellen als Bill Gates oder sonst wer.

Tschau

Radi

Moin,


Bild: Maximilien Brice, CERN

Warum haben Objekte Masse? Um das herauszufinden, baute das europäische CERN den Large Hadron Collider (LHC), den größten Teilchenbeschleuniger, der je von Menschen gebaut wurde. Diesen Mai soll der LHC damit beginnen, Protonen mit noch nie dagewesener Einschlaggeschwindigkeit gegeneinander zu schmettern. Der LHC wird die vorherrschende Meinung untersuchen, wonach Masse aus gewöhnlichen Teilchen entsteht, welche ein ansonsten unsichtbares, aber alles durchdringendes Feld aus virtuellen Higgs-Teilchen durchschlagen. Falls hochenergetische kollidierende Teilchen echte Higgs-Bosonen erzeugten, würde das den Higgs-Mechanismus für die Entstehung von Masse untermauern. Der LHC wird also nach mikroskopischen Schwarzen Löchern und nach magnetischen Monopolen suchen sowie die Möglichkeit prüfen, dass jede Art von Elementarteilchen, die wir kennen, einen beinahe unsichtbaren supersymmetrischen Gegenpart hat. Das LHC@Home-Projekt wird jedem, der einen Homecomputer besitzt, ermöglichen, den Wissenschaftlern des LHC beim Durchsuchen der archivierten LHC-Daten nach diesen seltsamen Biestern zu suchen. Oben abgebildet steht eine Person vor dem riesigen ATLAS-Detektor, einem von sechs Detektoren, die am LHC angeschlossen sind.

(Zitat: der-orion.com)

Jerry

Hi,

ich wollte mal wissen, wie realistisch die Erforschung von Exoplaneten mit Raumsonden ist? Ich weiss das die Entfernungen gigantisch sind, aber ist es vielleicht dennoch irgendwann möglich, eine Raumsonde mit Kurs auf einen Exoplaneten zu starten?

gruß Starwalker!

Hallo Starwalker,

sollten wir irgendwann mal einen Fusionsantrieb ohne schwere Magnetspulen und mit hohem Wirkungsgrad bauen können, könnten wir zu Alpha Centauri (dem nächstem Stern) in ca. 50 Jahren kommen. Allerdings wurde noch kein Exoplanet bei Alpha Centauri entdeckt. Näheres zum Antrieb findest hier:
http://www.erkenntnishorizont.de/raumfahrt/antriebe/fusionsantrieb.c.php?screen=800

Tobi

also in nächster Zeit ist solche eien reise (zumindest für mich) nicht sehr realistisch.
Über radioaktive raumfahrt ist auch >hier< schon viel geschrieben worden.

attobi: klasse Seite, hab ich noch gar nicht gekannt

Ah ok, danke schonmal!

Wie sieht es eigentlich mit der jetzigen Antriebstechnik aus? Hat sich da viel getan oder dauert eine Reise zum Rand des Sonnensystems immernoch so lange wie vor 30 Jahren? Voyager 2 hat ja 12 Jahre zum Neptun gebraucht, ist diese Strecke mittlerweile schneller zu bewältigen?

Hallo Starwalker,

also in der Anriebstechnik hat sich nichts wesentliches geändert. Es gibt zwar inzwischen den Ionenantrieb, aber der eignet sich (wenn man Solarzellen verwendet) nur für Reisen zu den inneren Planeten. Ansonsten gibt es die chemischen Antriebe und diese sind auch nur minimal besser als vor 30 Jahren. Über nukleare Antriebe wird viel diskutiert, aber bereit zu handeln ist keiner.
In den nächsten 10 Jahren ist kein neuer Antrieb in Sicht. Aber vielleicht schaffen wir es in 50 Jahren mal einen Fusionsantrieb zu bauen, montieren den dann an die Enterprise und reisen durch das Sonnensystem.

Tobi

Hallo Starwalker,

Voyager 2 hat ja 12 Jahre zum Neptun gebraucht, ist diese Strecke mittlerweile schneller zu bewältigen?

Ja, das geht inzwischen etwas schneller: New Horizons ist 2006 gestartet und soll bereits 2015 bei Pluto ankommen, also in 9 Jahren.

Mary

auf http://www.warp-online.de/wi/a/wi_a0018.pdf habe ich einen sehr interessanten Artikel über interstellare Sonden gefunden:

EINE REALISIERBARE INTERSTELLARE FORSCHUNGSSONDE
Phase 1 Abschlussbericht
NASA Institut für Fortschrittliche Konzepte
Institut: The Johns Hobkins University
Applied Physics Laboratory
Leiter: Dr. Ralph L. McNutt, Jr.
Zusammenfassung des Berichts

Die Reise zu den Sternen ist der Stoff aus dem die Träume sind. Es gibt aber auch einen sehr reizvollen wissenschaftlichen Aspekt. Eine Mission zu den Grenzen der Heliosphäre würde eine reiche wissenschaftliche Ernte einbringen.Seit mehr als zwanzig Jahren wird eine interstellare Forschungsmission diskutiert.
Ihre Ziele sind:
· Erforschung des interstellaren Mediums und sein Einfluss auf die Herkunft und Entwicklung von Materie in der Galaxie.
· Erforschung und Aufbau der Heliosphäre und ihre Wechselwirkung mit dem interstellaren Medium
· Erforschung von fundamentalen astrophysischen Prozessen, die in der
Heliosphäre und im interstellaren Medium stattfinden.
· Feststellung fundamentaler Eigenschaften des Universums, zum Beispiel Urknallnukleosynthese, Ortung von Gammastrahlen-Ausbrüchen, Gravitationswellen und eine Kosmologische Konstante, die nicht null ist.

Die größte Schwierigkeit bei der Durchführung einer solchen Mission besteht darin, einen bedeutenden Vorstoß in das interstellare Medium (etwa 1000 Astronomische Einheiten [AEs]) zu Lebzeiten der Initiatoren des Projektes zu erreichen, das heißt in weniger als fünfzig Jahren. Während der letzten Jahre kam erneut Interesse daran
auf, sogar eine Sonde zu einem anderen Stern zu schicken. Dies wäre eine große Herausforderung für die NASA, und die Idee einer Vorläufer-Mission als ein erster Schritt in diese Richtung kam wieder auf.

Da die Sonde, wenn sie einmal das interstellare Medium erreicht hat, nicht einfach stehen bleibt sondern weiter fliegt, reizt es natürlich, sie auf einen Kurs zu schicken, der ein reizvolles Ziel bietet: ein anderer Stern. Die Gesetze der Himmelsmechanik und unsere technischen Möglichkeiten diktieren ein Ziel, welches sich nahe der Ebene der Ekliptik unseres Sonnensystems befindet. Als Zielstern wurde daher
Epsilon Eridani ausgesucht, ein K2V Zwerg. Epsilon Eridani ist 10,7 Lichtjahre von uns entfernt. Natürlich kann man sich jetzt fragen, warum wurde nicht unsere Nachbarsonne Proxima Centauri ausgewählt, die nur 4,3 Lichtjahre entfernt ist?
Proxima Centauri ist zwar näher dran aber von der Ekliptik des Sonnensystems so ungünstig gelegen, dass mehr Treibstoff beim Fluchtmanöver aus dem Sonnensystem verwendet werden müsste, als es die technischen Möglichkeiten erlauben.

WIE BITTE KOMME ICH AUS DEM SONNENSYSTEM?

Um eine ausreichenden Fluchtgeschwindigkeit aus dem Sonnensystem zu erreichen, wird nahe der Sonne ein ˜V-Manöver durchgeführt.
Mit einer Delta III Rakete wird die Sonde im Juli 2011 gestartet. Sie wird zunächst in Richtung Jupiter gebracht. Folgendes gilt es aber zu bedenken: wenn man Jupiters Masse dazu benutzen will, um die Sonde bei einem Flyby-Manöver in eine richtige Fluglage zur Sonne zu bringen, besteht die benötigte Himmelskörper-Konstellation Erde- Jupiter nur alle 13 Jahre. Doch hier enden die Probleme nicht. Jupiters Orbit ändert praktisch die aufzubringende Startenergie bei jedem möglichen Startfenster und nähert sich nur einmal alle achtzig Jahre dem Optimum. Nachdem die Sonde um Jupiter herum Schwung geholt hat (im Oktober 2012), „fällt“ sie in Richtung Sonne zurück. Sie wird bis auf vier Sonnenradien an den Stern gebracht. Dort wird im November 2014 das „Perihelion-Manöver“ durchgeführt. Um die Sonde vor der  Sonnenstrahlung und ihrer extremen Hitze zu schützen befindet sich noch in einer Schutzkapsel mit Antriebsaggregat. Wenn die Sonde ihren größten Schwung hat, wird für fünfzehn Minuten das Triebwerk gezündet. Die Kapsel katapultiert um die Sonne herum und erreicht ihre Fluchtgeschwindigkeit, um das Sonnensystem
verlassen zu können. Die Geschwindigkeit beim ˜V-Manöver in Flugrichtung , die hoch genug ist, um das Raumfahrzeug aus dem Sonnensystem und auf eine Reisegeschwindigkeit von 20 Astronomischen Einheiten (AE) pro Jahr zu bringen beträgt 14,801 km/h.
Nachdem die zwei-Wege-Kommunikation mit der Sonde abgebrochen ist schaltet sie in einen autonomen Modus um. Nun beginnt die eigentliche wissenschaftliche Mission der Sonde.
· Die Sonde behält eine langsame Drehung bei, wobei die Drehachse zur
Sonne zeigt. Diese Drehung erlaubt es den Instrumenten, den gesamten
Himmel einzusehen.
· Die Instrumente sammeln und verarbeiten Daten.
· In regelmäßigen Intervallen zeigt die Sonde genau auf eine Empfängerstation der Hubble-Klasse, die sich in der Erdumlaufbahn befindet und übermittelt die Daten.
· Die Bordprozessoren überwachen den Zustand der Sonde und führen, falls notwendig, Korrekturen aus.
Hier einmal eine grobe Übersicht über die geplante Entwicklung:
2000-2002 Fortgeschrittene Studien über technologische Entwicklungen
2003-2007 Konzentration auf die Entwicklung von Technologien für kleine Sonden 2004-2007 Entwicklung der Mission einer Solarsonde (Test für den Perihelion-Antrieb.
2007-2010 Fokkussierung auf die Entwicklung der Technologie für die Interstellare Sonde.
2012-2015 Design und Start einer Sonde der zweiten Generation mit dem Ziel 1000 AEs in 50 Jahren zu erreichen.

2015-2065 Rücksendung der Daten aus 1000 AEs Entfernung.
Nach dem Sonnenmanöver, wenn sich die Sonde ihrer Schutzkapsel entledigt hat, beginnt die Überprüfung des Raumfahrzeugs. Wie lange die Überprüfung dauert hängt auch davon ab, wie lange eine zwei-Wege-Kommunikation aufrechterhalten werden kann.
Für die Sonde mit ihren Instrumenten ist ein Gesamtgewicht von 50 kg vorgesehen. Für die Kommunikationsinstrumente sind 10 kg reserviert. Aus der Mission der Sonde selbst ergeben sich aber Schwierigkeiten für die Kommunikation zwischen Erde und Sonde. Bei einer Entfernung von 100 Astronomischen Einheiten (1 AE=8,3 Lichtminuten bzw. die mittlere Entfernung Erde-Sonne [150 Millionen km]) benötigen  elektromagnetische Wellen 13,9 Stunden um von der Sonde zur Erde oder zurück zu gelangen. Eine interaktive Kontrolle über die Sonde wird somit praktisch unmöglich. Deshalb ist auch eine sehr autonom funktionierende Sonde und nur ein-Wege-Kommunikation von der Sonde zur Erde notwendig. Nun müssen sich die Wissenschaftler Gedanken machen, welche Art von Instrumente sie für die Verbindung zur Erde einsetzen wollen. Es kommen Mikrowellen oder optische Geräte in Frage. Optische Kommunikationsverbindungen sind in der Raumfahrtindustrie eine relativ neue Sache. Sie neigen dazu, kleiner zu sein und eine größere Reichweite zu haben als Mikrowelleninstrumente. Allerdings machen auch die optimistischsten Überlegungen klar, dass schon schlicht und einfach schlechtes Wetter auf der Erde eine Verbindung mit der Sonde unmöglich macht. Nach heutiger Technik ist ein optische Kommunikationsverbindung unter den gegebenen Umständen unrealistisch.
Es könnte aber möglich sein bis zum Start eines interstellaren Raumfahrtzeugs eine solche Technologie zur Verfügung zu haben.
In Bezug auf die optische Kommunikation hat ein auf Mikrowellen basierendes System einige Vorteile. Sie sind schon sehr weit in ihrer Entwicklung, sehr leicht und sparsam im Energieverbrauch. Mikrowellenkommunikation hat aber auch in der begrenzten Übertragungsrate einen entscheidenden Nachteil. Um eine ausreichende
Übertragungsrate zu ermöglichen müsste bei Mikrowellen eine Antenne eingesetzt werden, die 60 kg wiegen würde. Zur Erinnerung: die gesamte
Kommunikationseinrichtung darf nicht mehr als 10 kg wiegen.
Welche Technologie zum Einsatz kommen wird, muss sich also noch zeigen.

WAS TREIBT DIESE SONDE BLOSS AN?

Die Sonde selbst besitzt kein Antriebssystem. Nach dem Fluchtmanöver in Sonnennähe hat sie ihre Schutzkapsel mit dem leistungsstarken Triebwerk ausgebrannt zurückgelassen.Beim „Absprengen“ der Schutzhülle wirdsie durch eine Art Feder hinauskatapultiert. Dies gibt dem Objekt noch einen zusätzlichen Kick. Der Schwung allein wird es aus unserem Sonnensystem hinausbringen.

GIB SAFT - ODER WIE EINE SONDE UNTER STROM STEHT

Die Quelle für die Energieversorgung wird ein fortschrittliches Radioisotopen Energiesystem sein. Es hat sich schon bei vielen Missionen bewährt, zum Beispiel bei der Ulysses- (Sonnenbeobachtung), Cassini- (Saturn/Titan-Erkundung) und Galileomissionen (Erkundung des Jupitersystems) und zwar mit tadelloser Zuverlässigkeit. Die zurzeit existierenden Systeme können vier Watt pro Kilogramm liefern. Die Sonde hat einen ständigen Verbrauch von etwa 15 Watt, so das ein System von etwa vier Kilo Gewicht zur Energieversorgung benötigt wird. Auf Grund der radioaktiven Strahlung ist es wichtig, das Energieversorgungssystem so weit weg wie möglich von den anderen Komponenten der Sonde zu installieren.
Deshalb wird es am anderen Ende des Hauptmastes der Sonde, in drei Meter Entfernung, montiert. Das System erzeugt aber auch ein großes Maß an Hitze. Für die meisten Raumfahrzeuge würde dies ein ernstes Problem darstellen. Aber dort draußen in der eisigen Dunkelheit, weit ab von der Sonne, braucht die interstellare Sonde die überschüssige Hitze, um sich auf einer vernünftigen Temperatur zu halten.

REDEN WIR ÜBER DIE SONDE

Wie bereits erwähnt, soll die Sonde insgesamt nicht mehr als 50 kg wiegen. Sie wird eine Länge von 3,5 m haben. Sie wird aus drei Hauptgruppen bestehen. Die radioisotopische Energiequelle, der zentrale Stützmast und die optische Schüssel.
Die Schüssel befindet sich entgegengesetzt zur Flugrichtung und zeigt zurück in Richtung Sonnensystem

Die 50 kg teilen sich wie folgt auf:

· Energieversorgung 10kg
· Instrumente 10kg
· Struktur 15kg
· Kommunikation 10kg
· Elektronik 5kg

Die Instrumente und die Elektronik der Sonde sind hinter der Schüssel und entlang des Mastes angebracht. Vier Ausleger für Feldmessungen sind gleichmäßig verteilt am Rand der Schüssel montiert. Energiekontrolle und Sekundärbatterie befinden sich innerhalb des Mastes ungefähr auf halber Länge. Die Sonde hat kein Subsystem, welches direkt als Befehls- und Datenverarbeitung bezeichnet werden kann. Diese Funktion wird von Modulen übernommen. Diese sind
aber nicht mit einem bestimmten Subsystem oder einer bestimmten Aufgabe betraut oder verbunden. Jedes Prozessormodul ist in der Lage im schlimmsten denkbaren Fall, beim Ausfall aller anderen Module, sämtliche Aufgaben der Sonde alleine zu übernehmen

NICHT GERADE EIN PACKESEL

Die gesamte Instrumentenausrüstung darf nicht mehr als zehn Kilo wiegen. An Bord befinden sich:
· Plasmawellen/Staubdetektoren 1,5kg
· Messungen für Plasma/Partikel/kosmische Strahlung
Zusammensetzung und Spektrum 1,0kg
· Magnetometer 3,0kg
· Lyman ˜ Anzeiger 1,0kg
· Infrarot Anzeiger 1,5kg
· Messung für Zusammensetzung neutraler Atome, Dichte
Geschwindigkeit, Temperatur 2,0kg

ZUSAMMENFASSUNG

Ein Programm, wie oben ausgeführt, welches sich inklusive
Technologieentwicklung und dem Flug über 65 Jahre erstreckt, kann für ca. 1000 Millionen Dollar durchgeführt werden. Bei durchschnittlichen jährlichen Kosten von etwa 15 Millionen Dollar aus dem NASA-Budget und unter Betrachtung der Möglichkeiten die entwickelten Technologien auch für andere NASA-Missionen einzusetzen macht so ein Programm durchaus Sinn. Es kann als Zündfunke für wissenschaftliche und technologische Entwicklungen dienen. Es ermöglicht außerdem relativ kostengünstig die Sterne zu erreichen.

Fazit: In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts haben Sonden von Merkur bis Neptun alle Planeten des Sonnensystems besucht. Das 21. Jahrhundert kann das Jahrhundert werden, in dem unbemannte Sonden benachbarte Sterne erreichen.

Wird das so sein? Interstellare Reisen machen eigentlich nur Sinn, wenn sie innerhalb einer Generation auszuwerten sind. Das bedeutet aber lichtschnelle- bzw nach dem heutigen Wissen Antimaterie-Annihilationsantriebe. Diese könnte man wahrscheinlich schon, hätte man denn ausreichend Antimaterie. Hier braucht es also wirklich noch ein tüchtiges Stück Physik.
In unserem inneren Sonnensystem aber könnten wir immerhin schon heute mit Passagieren und vielleicht mit Hall-Antrieben reisen.
Also vorsichtig einen Schritt nach dem anderen.

Es gibt auch Ideen, eine Sonde mit Lichtsegel per Laser anzutreiben. Wenn sich damit ein Zehntel der Lichtgeschwindigkeit erreichen lässt, genügt das, um in ca. 45 Jahren Alpha Centauri zu erreichen.
Es wäre natürlich besser, wenn man nahe an die Lichtgeschwingkeit herankommt. Dann kann man innerhalb eines Menschenalters alle Sterne im Umkreis von 60 bis 80 Lichtjahren erreichen.
Aber dabei ist nicht nur der Antrieb - Lasersegel, Antimaterie? - sondern interstellarer Staub und Gas ein Problem.

In Teilchenbeschleunigern stellt man Antimaterie schon heute her, nur sind die Mengen viel zu gering. Ich frage mich, ob sich der Wirkungsgrad der Antimaterie-Herstellung steigern lässt - Antimaterie wäre nicht nur bei Star Trek der ideale Treibstoff.

Es gibt auch Ideen, eine Sonde mit Lichtsegel per Laser anzutreiben. Wenn sich damit ein Zehntel der Lichtgeschwindigkeit erreichen lässt, genügt das, um in ca. 45 Jahren Alpha Centauri zu erreichen.
Es wäre natürlich besser, wenn man nahe an die Lichtgeschwingkeit herankommt. Dann kann man innerhalb eines Menschenalters alle Sterne im Umkreis von 60 bis 80 Lichtjahren erreichen.
Aber dabei ist nicht nur der Antrieb - Lasersegel, Antimaterie? - sondern interstellarer Staub und Gas ein Problem.

Hallo,

Tatsächlich ist die Konsestenz beispielsweise der Oort'schen Wolke noch ziemlich unbekannt. Vor 50 Jahren gab es schon einmal den Vorschlag eines Photonen-Staustrahls. Vielleicht wird das ein Ansatz.

Lasergetriebene Sonnensegel waren wohl bisher nur für das innere Sonnensystem vorgeschlagen? Ein Laser der für den interstellaren Raum ausreicht, könnte auch leicht in der Nähe einen kleineren Planeten verdampfen :-(

Bei einem Laser ist das Hauptproblem neben dem dauerhaften Betrieb die exakte Fokussierung. Ein Laser, der eine Sonde mit einer Masse von höchstens einigen Tonnen so mit Energie versorgt, dass sie z. B. mit einem G beschleunigt, braucht dafür keine übermässig grosse Energie; er könnte schlimmstenfalls Gebäude oder Fahrzeuge zerstören, aber keine Planeten.
Das Hauptproblem ist aber, den Laserstrahl auch auf Entfernungen von einigen Billionen Kilometern scharf zu fokussieren. Wäre das möglich, liesse sich eien Sonde bis dicht an die Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Ich stelle mir das so vor, dass auch der beste Laser über solche Entfernungen so weit streut, dass die Sonde an einem Lichtsegel von einigen Hundert Metern Kantenlänge hängen muss, damit das Lichtsegel das Laserlicht auffängt und reflektiert.

Tatsächlich ist die Konsestenz beispielsweise der Oort'schen Wolke noch ziemlich unbekannt.

Damit wäre sie ein interessantes Ziel für die oben beschriebene Sondenmission.